Оптический взрыватель.

Liskow42
Кто что думает об оптическом взрывателе? Сможет ли он заменить электрический? Перспективы и области его применения. Ну и в общем оптическое инициирование ВВ.
На сколько я знаю на данный момент не существует серийно применяемого в массовом количестве такой приблуды, суть заключается в том, что лазерный луч посылается по оптоволоконному каналу или на расстояние по прямой линии и происходит подрыв инициирующего ВВ. Вместо лазерного луча видимого спектра может быть любое другое излучение. Если уже было ткните мордой, не обижусь.
Если баян или не в место, то удаляйте/перемещайте.
AleX413
Смысл? Мощность нужна суровая. Если уж и делать на оптике, с целью повышения помехоустойчивости например, то электрическую часть можно оставить, а вместо приемника взять оптический датчик.
В самом простом варианте фотоприемник от ДУ телевизора, ИК-лазер от пишущего CD/DVD в оптике указки. Модулируем лазер 38 кГц - приемник видит луч хоть на километр. При желании, из этих 38 кГц формируем кодовые посылки пачками импульсов как у телевизоров, а то мало ли...
На датчик надеваем закопченую изнутри трубочку, направленную примерно на источник и никакое внешнее излучение нам не помеха.
Rumorukato
Поройтесь в постах Donkey, он фотокапсюль изобретал, там правда предлагалось использовать газовый состав и ультрафиолет, а в качестве проводника-световод. Для как источник импульса для светодиода предполагался пьезоэлемент, и в общем оно даже как-то работало.. по крайней мере вспышка через оптоволокно передавалась.
Фишка, я так понял в отсутствии во взрывателе элементов питания? тогда, пожалуй, только лазером- и только хорошей мощности, работа на нагрев инициирующего элемента. Если применять фотохимические реакции- скорости не хватит пожалуй. да и засветка природным ультрафиолетом... Ну и ещё одно обязательное требование- прямая видимость.
mihasic
Эта... а для каких применений? Техника работы с электрическтвом разработана значительно лучше, чем техника работы со светом. Поэтому всё электрическое проще, надёжнее, дешевле, эффективнее и т.д., чем всё оптическое. Так что нужно какое-то особенное применение, чтобы оптическое воспламенение было действительно необходимо. Так для каких применений?
AleX413
mihasic
Эта... а для каких применений?
Для диверсионно-террористических вестимо 😛 Электричество по проводам требует проводов - далеко не протянешь. Радиоканал во-1 глушится (если известен), во-2 радиоприемник в принципе обнаруживается по излучению гетеродина, в-3 жрет он больше.
У оптики только 1 минус - нельзя светануть за угол. Зато все остальное в плюсах.
mihasic
AleX413
Для диверсионно-террористических вестимо 😛 Электричество по проводам требует проводов - далеко не протянешь. Радиоканал во-1 глушится (если известен), во-2 радиоприемник в принципе обнаруживается по излучению гетеродина, в-3 жрет он больше.
У оптики только 1 минус - нельзя светануть за угол. Зато все остальное в плюсах.

Мне кажется, Вы не поняли постановки задачи. Речь идёт не о передаче команды на срабатывание, а непосредственно о поджиге. Если бы речь шла о команде, то лучше радиоканала трудно что-нибудь придумать. И не надо про гетеродин - не в пещерном веке живём. И про глушение тоже - отфильтруемся.

Donkey
Liskow42
Кто что думает об оптическом взрывателе? Сможет ли он заменить электрический? Перспективы и области его применения. Ну и в общем оптическое инициирование ВВ.
На сколько я знаю на данный момент не существует серийно применяемого в массовом количестве такой приблуды, суть заключается в том, что лазерный луч посылается по оптоволоконному каналу или на расстояние по прямой линии и происходит подрыв инициирующего ВВ. Вместо лазерного луча видимого спектра может быть любое другое излучение. Если уже было ткните мордой, не обижусь.
Если баян или не в место, то удаляйте/перемещайте.

Уважаемый Liskow42, инициирование лазерным лучом применялось, насколько мне известно, в экспериментальной американской 155мм аритиллерийской установке. Но оно использовалось не для детонации взрывчатого вещества, а для воспламенения порохового метательного заряда. Для прохода лазерного луча в частично сгорающей гильзе было сделано прозрачное окно. Распространения этот способ не получил, не знаю почему. Индекс установки, к сожалению, не помню.

Donkey
Rumorukato
Поройтесь в постах Donkey, он фотокапсюль изобретал, там правда предлагалось использовать газовый состав и ультрафиолет, а в качестве проводника-световод.

Ага, было дело, //img.allzip.org/g/117/orig/2277245.jpg
только не ультрафиолет, а синий светодиод.

theTBAPb
Поэтому всё электрическое проще, надёжнее, дешевле, эффективнее и т.д., чем всё оптическое.
Не совсем. Техника безопасности при электрическом способе взрывания предусматривает кучу мер предосторожности от наводок со стороны ЛЭП, электроустановок, гроз, радаров, ЭМИ ядерного взрыва и т.п.
В этом смысле замена провода световодом, а тока - лазером дает определенные удобства. Слабое место собственно светодетонатор (по аналогии с электродетонатором) - он должен срабатывать с одной стороны надежно и без чрезмерных энергорасходов, с другой - не взрываться от случайной засветки обычным светом, и желательно допускать возможность проверки взрывной сети (чтобы не утрачивать преимущества перед электрическим).

Тут пожалуй пригодится небольшой фотоэлемент, вырабатывающий от луча лазера ток, достаточный для срабатывания аналогично электродетонатору. Для надежности можно защитить светофильтром от всех частот, кроме рабочих. Добавить в приемник люминесцентное вещество для проверки сети - одна рабочая частота вызывает взрыв, на другую фотоэлемент не реагирует, только светится люминофор - его свечение несколько секунд видно с другого конца световода

Liskow42
А теперь скажу, что меня толкнуло задать вопрос: http://www.maikonline.com/maik/showArticle.do?auid=VAG96PZX5A&lang=ru и насколько я понял, это работает реально, а лазер для такого дела можно спокойно засунуть в кузов КамАЗа.
LM317
Donkey
для воспламенения порохового метательного заряда.
Интересно, а что оно даёт такого по сравнению с капсюлем или электрическим воспламенением? Лазер нужен мощный, стоят они дорого, и имеют малый ресурс.
mihasic
Liskow42
А теперь скажу, что меня толкнуло задать вопрос: http://www.maikonline.com/maik/showArticle.do?auid=VAG96PZX5A〈=ru и насколько я понял, это работает реально, а лазер для такого дела можно спокойно засунуть в кузов КамАЗа.

Ну так это же не боевое применение. Мне самому в молодости довелось работать на лазерной установке для управляемого термояда. Там взрыв мишени инициировался лазером с восьми направлений. Фишка была в том, чтобы со всех направлений воздействие было одновременным и одинаковой силы. Поэтому в этом случае применение лазера было оправданным. Но этот-то раздел об ОРУЖЕЙНЫХ идеях.

Liskow42
Я учился на физфаке и одни из наших занимались обслуживанием этого лазера, так они утверждали, что разработка видеться для горнодобывающей промышленности, в целях замены электродетонаторов на оптические.
AleX413
mihasic
Мне кажется, Вы не поняли постановки задачи. Речь идёт не о передаче команды на срабатывание, а непосредственно о поджиге. Если бы речь шла о команде, то лучше радиоканала трудно что-нибудь придумать. И не надо про гетеродин - не в пещерном веке живём. И про глушение тоже - отфильтруемся.
Все я понял. Потому в первом посте свою ТЗ и высказал 😛 Инициирование непосредственно лазером ерунда, использование как канала управления возможно, а иногда и оправдано.

Гетеродин никуда не делся. Совсем не излучать он не может. Значит может быть выявлен. В Финляндии радардетекторы как раз по излучению гетеродина и секут.
Отфильтроваться от специально организованной помехи тоже нельзя. Не те средства. Взрыватель по сути своей одноразовый, в него много мозгов ставить накладно.

abc55
Вот 115мм кум. снаряд (т-55 если не ошибаюсь).
Долго изучал устройство, но так и не въехал как оно работает.
Выстрел РПГ 7 подрывается эл током от пьезовзрывателя (ток подается по обтекателю по внешней и внутренней цепи).
В 115мм снаряде картина другая (тут нет цепи).
Выскажу свою версию, как это работает.

рис1
При ударе о преграду воздух давит на колпак 12 при помощи мембраны 11.
Колпак сжимает пьезоэлемент.
Ток подается на заряд 18, заряд поджигает детонатор 19.

рис2
Тепловой луч от детонатора попадает на капсуль-детонатор 32.

Кто что знает, просветите.




mihasic
AleX413
Взрыватель по сути своей одноразовый, в него много мозгов ставить накладно.
Ну, это Вы "ни разу не электронщик". Цена микроконтроллера - один-два (два - это много) доллара. Это дешевле, например, корпуса взрывателя.
То же и про гетеродин. Идея гетеродина в том, что усилительный канал широкодиапазонного приёмника работает на одной и той же - промежуточной - частоте. Согласитесь, что взрывателю совсем необязательно принимать радиостанцию "Эхо Москвы" или "Маяк". Ему достаточно принимать только одну частоту, так что гетеродин ему - примерно как корове седло.
Rumorukato
abc55
Тепловой луч от детонатора попадает на капсюль-детонатор

Ну скорее всего имеется ввиду форс пламени... обьём воспламенителя достаточно велик, чтобы передать тепловую энергию через кумулятивную полость. С другой стороны- никаких ненужных тел в воронке и боковых огневодов, нарушающих баланс.

AleX413
mihasic
Цена микроконтроллера - один-два (два - это много) доллара. Это дешевле, например, корпуса взрывателя.
И что мы с ним сделаем? А так-то да, есть даже специализированные микросхемы-детонаторы, где инициирующий заряд смонтирован прямо на кристалл или хотя бы в том же корпусе.


Идея гетеродина в том, что усилительный канал широкодиапазонного приёмника работает на одной и той же - промежуточной - частоте. Согласитесь, что взрывателю совсем необязательно принимать радиостанцию "Эхо Москвы" или "Маяк". Ему достаточно принимать только одну частоту, так что гетеродин ему - примерно как корове седло.
Ну Вы, блин, даете 😊 Как Вы себе представляется, допустим, селектор каналов телевизора или УКВ-приемника без гетеродина?
Смысл гетеродина как раз в том, что промежуточная частота много ниже несущей, поскольку она есть разность несущей и близкой к ней частоты гетеродина. А разность несущих с соседним каналом например (рассматриваем как помеху) при этом остается и отфильтровать ее уже много-много проще. Т.е. основная селекция как раз на промежуточной и происходит

mihasic
AleX413
Ну Вы, блин, даете 😊 Как Вы себе представляется, допустим, селектор каналов телевизора или УКВ-приемника без гетеродина?
Смысл гетеродина как раз в том, что промежуточная частота много ниже несущей, поскольку она есть разность несущей и близкой к ней частоты гетеродина. А разность несущих с соседним каналом например (рассматриваем как помеху) при этом остается и отфильтровать ее уже много-много проще. Т.е. основная селекция как раз на промежуточной и происходит

Да нет, это как раз вы даёте. И приведённый Вами пример селектора каналов работает против Вас. Да, при выборе одной частоты из широкого диапазона (это и есть селектор каналов) применение гетеродина оправдано, именно потому, что позволяет усилителю работать во всех случаях на одной частоте - на промежуточной. Что не так? Но у нас-то не телевизор. Даже непонятно, зачем Вы полезли в телевизионный диапазон. Мы можем работать вообще на длинных волнах. Короткий одноразовый сигнал - чего нам смущаться, раз уж мы и так диверсанты? Толькро лучше, в смысле огибания препятствий. И что, в этом случае без гетеродина никак? Да сотни килогерц я Вам на голых транзисторах усилю. И на голых RC (или LC, посмотрим) отфильтрую. И АРУ слеплю. А у меня ведь ещё и операционники, и кварцы есть. А распознавание сигнала - кодированнная посылка. Совпало - не совпало. Задача для пионерского кружка "Сделаем сами картузики и шляпки".

AleX413
mihasic
Да, при выборе одной частоты из широкого диапазона (это и есть селектор каналов) применение гетеродина оправдано, именно потому, что позволяет усилителю работать во всех случаях на одной частоте - на промежуточной. Что не так?
Вы принципа действия гетеродина не понимаете...
Мысль в том, что Вы к сигналу на частоте Fст подмешиваете частоту Fг. Получаете сигналы с частотами Fст+Fг и Fст-Fг. Первую отбрасываем, а вторая как раз и есть промежуточная, при этом полностью сохраняющая модуляцию.
ТВ и УКВ это просто как пример плотной частотной сетки. Например шаг в FM 100 кГц (реально 200), а частоты вокруг 100 МГц. Представляете, какого иппанического порядка нужен фильтр, чтобы напрямую отделить мух от котлет? А на промежуточной (465 кГц) отделить те же 200 кГц уже не проблема.
Разностных сигналов много, по числу станций, но они уже далеко друг от друга. Например Ст1 работает на 100 МГц, Ст2 на 100.2. После преобразования Вы получите первую разность 465 кГц, вторую 665 - разделить не вопрос.
И от помех отстроиться во столько же раз легче.

И что, в этом случае без гетеродина никак? Да сотни килогерц я Вам на голых транзисторах усилю. И на голых RC (или LC, посмотрим) отфильтрую. И АРУ слеплю.
Усилить-то не проблема, только Вы усилите и свой сигнал, и помехи, которые могут быть во многие разы больше. И от Вашей кодированной посылки одни уши останутся - в шуме потонет.
С низкочастотными сигналами все как раз гораздо хуже. Во-1 там и промышленных шумов гораздо больше, во-2 Вам надо полезный сигнал передать. Конечно же кодированный - Вы же не камикадзе, чтобы от проезжающего трамвая взорваться 😛 А передача его идет с некоторой частотой, однозначно увязанной уже даже не с несущей, а с промежуточной. По правилам хорошего тона модулирующая частота должна быть минимум в 10 раз меньше.

На счет генераторов помех - простейший, это генератор качающейся частоты. В своем сигнале Вы получите узкие всплески, в те моменты, когда частота помехи близка к Вашей несущей. Причем чем шире диапазон девиации генератора, тем уже импульсы. Их отфильтровать тоже не велика проблема. Но если приемник тупой - АРУ настроится на импульсы и полезный сигнал не пройдет.
Вот если Ваш противник знает промежуточную, он может гадить иначе - промодулировать частоту из Вашего диапазона Вашей же промежуточной по амплитуде. И тут у Вас возникнут проблемы - АРУ промежуточной загнобит полезный сигнал, подстраиваясь под мощную помеху. Но это надо знать какой используется приемник.
По этому принципу, кстати, работают активные антирадары 😛 Только в приемнике ГАИшного радара гетеродина нет - он сам себя гетеродинит своим же генератором, а потом суммирует и извлекает допплеровскую разность как раз как промежуточную частоту. Если излучить сигнал примерно на частоте радара (точно все равно не попадете), промодулированный по амплитуде "псевдодопплером" - его и покажет, т.к. Ваш много мощнее отраженного от Вашей машины. Едете 200, а показывает 60 - и всем смешно, кроме ГАИшника 😛

mihasic
Вы принципа действия гетеродина не понимаете...
Мысль в том, что Вы к сигналу на частоте Fст подмешиваете...
Вы меня извините, я больше 30 лет работаю электронным инженером, и в России, и в Канаде. Поэтому прошу Вас, не делайте таких заявлений. И не объясняйте мне параграфы школьного учебника.
И не надо, вылезьте, пожалуйста, из УКВ, нечего нам, диверсантам, там делать. Мы будем работать на длинных волнах, как я уже говорил. Лучше всего - прямо на частоте Первой программы радио. Забьём. Мы ж диверсанты. А глушить Первую программу, согласитесь, не всякий отважится.
Насчёт отфильтроваться. Вы, извините, кварц когда-нибудь в руках держали? Видели, какая у него ширина резонансной кривой? И что, не отфильтруюсь я без гетеродина?
С Вами трудно дискутировать, Вы как-то не придерживаетесь одной линии, а хаотически нагромождаете разрозненные аргументы, по большей части надуманные. Вот, к примеру, насчёт модулируюшей частоты - это Вы к чему? У меня ведь время на передачу команды практически не ограничено. Чтобы передать посылку в тысячу бит (фантастическая цифра, вполне достаточно и сотни), я могу использовать хоть целую секунду. Кылогерц-с. Где проблема с модулирующей?
Или вот: "но если приёмник тупой..." А если он ещё и ржавый да ломаный?
За антирадары и насчёт допплер-эффекта отдельное спасибо, да вот только к предмету нашего разговора эти банальности не имеют отношения.
AleX413
mihasic
Вы меня извините, я больше 30 лет работаю электронным инженером, и в России, и в Канаде. Поэтому прошу Вас, не делайте таких заявлений. И не объясняйте мне параграфы школьного учебника.
А что делать, приходится - жаль канадцев 😛 Вы уж простите меня, химика по основному образованию 😛


С Вами трудно дискутировать, Вы как-то не придерживаетесь одной линии, а хаотически нагромождаете разрозненные аргументы, по большей части надуманные.
Я обосновываю свою ТЗ.

Вот, к примеру, насчёт модулируюшей частоты - это Вы к чему? У меня ведь время на передачу команды практически не ограничено.
Чтобы передать посылку в тысячу бит (фантастическая цифра, вполне достаточно и сотни), я могу использовать хоть целую секунду. Кылогерц-с. Где проблема с модулирующей?
Время явным образом ограничено логикой работы устройства. Например за секунду объект типа "автомобиль в городских условиях" проходит 20 метров. В условиях ограниченной видимости, при отсутствии средств прицеливания и замера скорости, у Вас может не оказаться лишней секунды - раз, посылка может пройти с ошибкой - два. И цель выйдет из зоны поражения - тонны тола у Вас тоже может не оказаться.
А следовательно нужно во-1 передавать сигнал очень быстро, во-2 может и не 1 раз, в-3 защита сигнала от помех должна соответствовать современному уровню развития средств РЭБ. Вы не во 2 Мировую в брянском лесу партизаните 😊
И при этом желательно бы еще и самому не подорваться.

(помните историю Квачков vs Чубайс? Этот дятел и по проводам навалял, а Вы добавляете еще один фактор)

За антирадары и насчёт допплер-эффекта отдельное спасибо, да вот только к предмету нашего разговора эти банальности не имеют отношения.
Прямое и непосредственное. Нельзя недооценивать противника. Иначе ничего хорошего у Вас не выйдет.

mihasic
Нельзя недооценивать противника.
Это Вы, я так понимаю, о гаишнике?
AleX413
mihasic
Это Вы, я так понимаю, о гаишнике?
Ну да, типа того 😀 Впрочем, мы отвлеклись и нафлудили...

Надо бы что-то по топику сказать, а то покарают 😛
Ну например прикинуть мощность лазера, потребную для инициирования воспламенителя в разумный период времени. 200 мВт красного ДиВиДюшного лазера, сфокусированные в точку порядка 0.25 мм^2 поджигают спичку где-то за секунду.
Секунда, как мы видим, катастрофически много. Нужно время, хотя бы сравнимое со временем реакции человека разумного и трезвого - 0.1 сек. Учитывая теплоотвод с поверхности и все такое, пусть раз в 5 мощнее. Итого ватт 5 на 1 мм^2 (что в 4000 раз мощнее солнечного света, по ходу). Приличный лазер с оптикой вменяемого размера и цены даст расхождение луча где-то порядка долей минуты. Пятнышко порядка сантиметра на 100 метров. Тогда, без учета поглощения, рассеяния и т.п., понадобится мощность ватт 100. И далее по квадрату расстояния. А на самом деле я бы еще накинул в разы, чиста для солидности 😛
Я уж не говорю, что этот лазер сам по себе будет нехилым оружием - нафиг тогда мины 😛

Liskow42
Еще одна статься по этому вопросу: http://rusnanotech08.rusnanoforum.ru/sadm_files/disk/Docs/2/43/43%20(58).pdf
theTBAPb
Тепловой луч от детонатора попадает на капсюль-детонатор

Ну скорее всего имеется ввиду форс пламени...

Скорее это кумулятивная струя - там не случайно вогнутое донце промежуточного детонатора (19 на схеме). Диафрагма 23 с отверстием тоже говорит в пользу кумулятива, инициирующий потенциал и расстояние до заряда соответствуют (посмотрите картинки в этой статье)


По теме и около нее: применение лазерного луча в атмосфере как собственно инициатора заряда неоправдано, о чем уже сказал выше AleX413 - либо требуется слишком мощный лазер, либо слишком чувствительный, т.е. небезопасный и склонный к ложным срабатываниям заряд инициирующего ВВ.
Если луч используется как канал управления (а собственно инициирование более традиционными способами), то в это просто бессмысленно обсуждать, ибо давно существует - по сравнению с радиоволнами меньше демаскирует, не поддается перехвату и забиванию, но требовательно к видимости, отсутствию оптических помех, короче свои плюсы и минусы, эти способы взаимодополняющи.

Т.о. обсуждать стоит только луч в оптоволоконном канале, как замену проводным линиям.
Что тут можно сказать? Дороже проводов, прокладка сложнее и требует специального инструмента, но - помехозащищенность, влагостойкость, и ни линии, ни заряды могут не содержать металла - выше необнаруживаемость.

abc55
theTBAPb вы правы - просветили, спасибо
Rumorukato
Однако вот о чём подумал- возможно оптический взрыватель в том или ином виде можно применить в конструкции орудий использующих несколько камор находящихся по ходу ствола (как в пресловутой "хокрдумпе") помнится так как раз очень остро стоит проблема синхронизации срабатывания зарядов...