Rádiová pojistka (také proximity fuse; anglicky proximity fuze ) - pojistka , která zajišťuje detonaci hlavice v dané vzdálenosti od cíle, bez mechanického kontaktu s cílem. Výrazně zvyšuje účinnost palby na určité typy cílů, jako jsou letadla nebo pěchota. Široce používán v protiletadlovém dělostřelectvu . V moderních armádách se používá v protiletadlových střelách a k leteckému odstřelování tříštivé a kazetové munice.
Nezaměňovat s dálkovým odpalováním nášlapných min pomocí rádiové komunikace .
Princip činnosti je založen na příjmu signálu odraženého od cíle: pojistkové čidlo je variantou radaru , tedy rádiového vysílače a rádiového přijímače spojeného do jednoho celku .
Existuje několik hlavních aplikací rádiových pojistek.
Rostoucí význam letectví ve vojenských záležitostech vedl ve 30. letech 20. století k rozšíření specializovaných protiletadlových zbraní, především protiletadlového dělostřelectva . Tradiční dělostřelecké kontaktní pojistky se však ukázaly jako neúčinné a přímých zásahů do letadla bylo málo. Aby se zvýšila účinnost protiletadlové palby, bylo rozhodnuto odpálit munici co nejblíže k letounu, i když mine. K tomu se protiletadlová munice začala vybavovat tzv. dálkovými pojistkami, které po výstřelu zafungovaly včas. Čas byl před výstřelem nastaven tak, aby k výbuchu došlo ve výšce cíle. Nízká přesnost na výšku, malý poloměr fragmentace a manévrovatelnost cílů však stále neumožňovaly spolehlivou detonaci na minimální vzdálenosti. Pokračovaly pokusy najít efektivnější způsoby, jak určit blízkost letadla, včetně takových exotických, jako je zvuk motoru nebo jeho výfuk. Některá řešení dosáhla praktického testování, například optická založená na záznamu odrazu světelných záblesků od cíle.
První informace, které se k nám dostaly o praktických experimentech s použitím rádiových vln k určení vzdálenosti k cíli, pocházejí z let 1939-1940. [1] [2] Ve Spojeném království byla provedena řada vědeckých studií, které ukazují možnost vytvoření takové pojistky. Velmi přísné požadavky na rozměry zápalnice a odolnost proti vysokému zatížení při výstřelu, kdy lineární zrychlení dosahuje 20 tisíc g a odstředivé síly při rychlosti rotace střely až 30 tisíc otáček, však Britům neumožnily vytvořit prakticky použitelné zařízení. Britské úřady proto přenesly vývoj do Spojených států. V roce 1941 byla ve Spojených státech testována první dálková rádiová pojistka, která odpálila leteckou bombu v dané výšce nad zemí. Do roku 1942 se Američanům podařilo vyřešit problém s vytvořením miniaturní elektroniky odolné proti přetížení a v srpnu došlo k první dělostřelecké palbě na cíle letadel pomocí protiletadlové rádiové pojistky T-3. Střelby byly velmi úspěšné a pojistky se dostaly do sériové výroby. V roce 1943 byl vydán americký patent na rádiovou pojistku. [3] Do konce roku 1945 se Spojeným státům podařilo vyrobit 22 milionů pojistek. Byli široce používáni Američany a Brity v protiletadlovém dělostřelectvu, ale pouze v situacích, kdy vzorky rádiových pojistek nemohly padnout do rukou nepřítele. Pokud by tajemství rádiových rozněcovačů odhalili Němci nebo Japonci, pak jejich použití proti spojeneckému letectvu mohlo způsobit obrovské škody vzdušným silám protihitlerovské koalice. Proto bylo použití roznětky proti nepřátelským pozemním silám z důvodu utajení odloženo až do konce roku 1944.
Vývoj rádiových pojistek byl průlomem ve vojenské elektronice - nábojnice pro protiletadlová děla ráže 76 a 90 mm , vybavené rádiovými pojistkami VT , (Variable Time fuze), se ukázaly být třikrát účinnější i ve srovnání s nejnovějším radarovým řízením palby té doby. Ztráty německých projektilů V-1 při náletech na Anglii vzrostly z 24 % na 79 %, v důsledku čehož se účinnost (a intenzita) takových náletů výrazně snížila.
V Německu byl vývoj rádiových pojistek brzděn nedostatkem zdrojů. Nicméně v roce 1942, po zahájení masivního spojeneckého bombardování Německa, začaly práce na vytvoření protiletadlových raket a blízkost rozněcovačů pro ně. [4] [5] Řada firem prezentovala svůj vývoj, nicméně pouze Dopplerova pojistka s kódovým označením „Kakadu“ ( německy „Kakadu“ ) od Donaulandische GmbH ( Vídeň ), která byla použita na některých modifikacích Henschel Hs 293 protiletadlová střela , dosáhla sériové výroby . Koncem roku 1944 - začátkem roku 1945 bylo vyrobeno asi 3000 pojistek.
Z memoárů sovětských zpravodajských důstojníků a odtajněných materiálů americké kontrarozvědky je známo, že SSSR obdržel informace o vývoji radarových rozněcovačů ve VB a USA. [4] [6] Zejména v prosinci 1944 předal Julius Rozenberg sovětskému zpravodajskému důstojníkovi Alexandru Feklisovovi vzorek hotové radiostanice a technickou dokumentaci k ní.
V SSSR byly první experimenty s rádiovými pojistkami provedeny koncem roku 1944 - začátkem roku 1945 na leteckých pumách. [7] Na konci roku 1945 byl rozhodnutím GKO zformován GNII-504 pro vývoj a výrobu rádiových pojistek. [8] Sada miniaturních vysokopevnostních radioelektronek byla vyvinuta na NII-617 za účasti V. N. Avdějeva . Souprava obsahovala generátorovou triodu 1S1A, nízkofrekvenční pentodu 06P1A a tyratron 1T1A. [9] [10] [11] Řada rozněcovačů dělostřelectva (AR-5, AR-21, AR-27, AR-30, AR-45 atd.) a leteckých pum (BRV-1, BRV-3) byl vytvořen.
Bezdotyková pojistka se skládá z:
Obvykle obsahuje také kontaktní (nárazovou) pojistku pro případ poruchy přibližovací pojistky a sadu bezpečnostních prvků, které zajišťují bezpečnou manipulaci s municí. Některé roznětky mohou být vybaveny úpravami pro výšku detonace, dosah autodestrukce, dosah aktivace (aby nedocházelo k detonaci nad pozicemi spřátelených jednotek).
Pojistkové čidlo je variantou radaru , tj. rádiového vysílače a rádiového přijímače spojeného do jednoho celku ; princip činnosti je založen na příjmu signálu odraženého od cíle.
Existují tři hlavní způsoby provozu cílového snímače, zvolené v závislosti na požadavcích na dosah a odolnost proti šumu [12] :
V důsledku značné rychlosti střely vzhledem k cíli má signál odražený od cíle frekvenční posun v důsledku Dopplerova jevu . Tento frekvenčně posunutý signál je přiváděn do směšovače, na jehož výstupu je rozdílová frekvence oddělena filtrem. Amplituda rozdílové frekvence závisí na dosahu k cíli.
Nejjednodušší Dopplerův senzor je variantou autodynu - generátoru a směšovače kombinované v jednom okruhu . Generátor je zatížen na anténě, přijímá i signál odražený od překážky s Dopplerovým posunem odpovídajícím rychlosti střely. Rozdílový signál vybraný směšovačem je zesílen a přiveden do rozhodovacího uzlu, obvykle ve formě prahového detektoru. Když je prahový detektor spuštěn, proud je dodáván do elektrické rozbušky. Autodyne je nejjednodušší design, ale ztrácí na ostatní možnosti v dosahu detekce cíle a odolnosti proti šumu.
Frekvence vysílače se plynule rychle mění podle určitého zákona. Protože signál odražený od cíle potřebuje nějaký čas na cestu k cíli a zpět, má přijímaný cílový signál frekvenci, která se nepatrně liší od aktuálně vysílaného signálu. Přijímaný signál je přiveden do směšovače a je přidělena rozdílová frekvence mezi přijímanou a aktuální vysílanou frekvencí. Hodnota rozdílové frekvence závisí na vzdálenosti k cíli.
Na značné vzdálenosti se využívá principu klasického pulzního radaru. Vysílač generuje krátký impuls, který se odražený od cíle vrací zpět do přijímače. Doba mezi vysílanými a přijatými pulzy je úměrná vzdálenosti od cíle.
Napájecí zdroj dodává obvodu elektřinu zadaných parametrů po dobu letu střely. Zdroje jsou zpravidla vyráběny buď chemické , nebo ve formě turbogenerátoru , poháněného proudem vzduchu dopadajícím na střelu. Možnost dlouhodobého skladování chemických energetických zdrojů poskytuje oddělené skladování jeho součástí. K tomu je kapalný elektrolyt baterie umístěn do ampule. V okamžiku výstřelu je ampule zničena přetížením a elektrolyt se dostane do baterie. Turbogenerátor je konstrukčně složitější, protože vyžaduje systém vzduchových kanálů a stabilizátor otáček turbíny, ale je bezpečnější a spolehlivější než chemické baterie, u kterých lze ampuli odtlakovat z důvodů nesouvisejících s výstřelem, např. při nárazech během přepravy nebo při pádu střely na tvrdý povrch.
Použití rádiových vln umožňuje nepříteli předem detekovat ostřelování a působit proti účinnému fungování rádiových rozněcovačů. [13] Existují specializované stanice elektronického boje určené k detekci signálu vysílaného pojistkou a automatickému generování odezvového záření, které simuluje frekvenčně posunutý signál odražený od cíle. V tomto případě bude pojistka fungovat před přiblížením k cíli a poškození bude minimalizováno. Příkladem takové stanice je sovětský SPR-2 .
V reakci na odpor vývojáři rádiových pojistek komplikují jejich design. Například k tomu používají změnu frekvence vysílače, vytvoření signálu na několika frekvencích, zpoždění při zapnutí senzoru, instalaci dalších cílových senzorů založených na jiných fyzikálních principech (například infračervené, magnetické) atd.
Moderní rádiová pojistka
Design
Elektronika
turbína