thumb|right|300px|Zatezanje upaljača na metku haubice 105 mm
Artiljerijski upaljač je tip municijskog upaljača koji se koristi sa artiljerijskom municijom, obično projektilima ispaljenim iz topova (poljski, protivvazdušni, obalni i mornarički), haubica i minobacača. Upaljač je uređaj koji pokreće eksplozivnu funkciju u municiji, najčešće izazivajući njeno detoniranje ili oslobađanje sadržaja, kada su ispunjeni uslovi za aktivaciju. Ova akcija se obično dešava unapred podešenog vremena nakon ispaljivanja (vremenski upaljač), ili pri fizičkom kontaktu sa ciljem (kontaktni upaljač) ili detektovanom blizinom zemlje, strukture ili drugog cilja (blizinski upaljač). "Fuze", varijanta reči "fuse", je zvaničan NATO pravopis.
Terminologija
Upaljači za municiju se takođe koriste kod raketa, avionskih bombi, vođenih raketa, granata i mina, kao i kod nekih municija za direktnu vatru iz topova (malog kalibra i tenkovskih topova).
Uopšteno, upaljači funkcionišu pri udaru (udarni upaljači) ili u unapred određenom vremenskom periodu nakon ispaljivanja (vremenski upaljači). Međutim, do 18. veka vremenski upaljači su bili namenjeni da funkcionišu u vazduhu, a 1940-ih su uvedeni blizinski upaljači kako bi se postigla preciznija eksplozija u vazduhu. Zbog toga se uglavnom koriste termini „udarni“ i „eksplozija u vazduhu“ generalno koriste, osim kada se izričito opisuju „vremenski upaljači“.
Rana istorija
Čvrste topovske kugle ("projektili") nisu zahtevale upaljač, ali šuplje kugle ("granate") napunjene nečim, poput baruta da bi fragmentirale kuglu na cilju, zahtevale su vremenski upaljač. Rani izveštaji o granatama uključuju upotrebu u Veneciji kod Jadra 1376. godine i granate sa upaljačima tokom opsade Svetog Bonifacija na Korzici 1421. godine. Godine 1596, Sebastijan Hale je predložio zapaljenje razornog punjenja udarom i regulisanje vremena sagorevanja upaljača, što je smatrano vizionarskim, ali se malo toga dogodilo do 1682. godine. Ovi rani vremenski upaljači koristili su zapaljivi materijal koji bi goreo neko vreme pre nego što bi zapalio punjenje granate (sporogoreći fitilj). Problem je bio u tome što su tačna vremena sagorevanja zahtevala precizno merenje i beleženje vremena, što se nije pojavilo sve do 1672. godine. Pre toga, majstor za testiranje često je proveravao vreme sagorevanja baruta recitovanjem Apostolskog simbola verovanja za merenje vremena. Hogg pg 164, 184 – 186, 202
Tek sredinom narednog veka shvatilo se da vetar između kugle i cevi omogućava da bljesak iz pogonskog punjenja prođe oko granate. To je dovelo, 1747. godine, do koncepta „jednokratnog paljenja“ i eliminisanja potrebe za paljenjem upaljača pre ubacivanja granate. U to vreme, upaljači su se pravili od bukovog drveta, bušeni su i punjeni barutom i sečeni na potrebnu dužinu. Iskustvo je pokazalo da postoji minimalna sigurna dužina. Godine 1779, Britanci su usvojili unapred isečene dužine upaljača od 4, 4,5 i 5 sekundi. Hogg pg 185 – 186
Prvi zapis o udarnom upaljaču pojavljuje se 1650. godine, koristeći kremen za stvaranje varnica koje bi zapalile barut. Problem je bio u tome što je granata morala pasti na određen način, a sa sferičnim granatama to nije moglo biti zagarantovano. Nastao je izraz "slepa" granata za neeksplodiranu granatu koja potiče iz tog perioda. Problem je bio u pronalaženju odgovarajuće stabilne „udarne prašine“. Napredak nije bio moguć sve dok nije otkriven živin fulminat 1800. godine, što je dovelo do mešanja prajmera za vatreno oružje, koji je patentirao sveštenik Aleksandar Forsajt, i do bakarne udarne kapice 1818. godine. Koncept udarnih upaljača usvojila je Britanija 1842. godine. Mnogi dizajni su zajednički ispitivani od strane vojske i mornarice, ali nisu bili zadovoljavajući, verovatno zbog bezbednosnih i funkcionalnih karakteristika. Međutim, 1846. godine dizajn intendanta Friburna iz Kraljevske artiljerije usvojen je u vojsci. Bio je to drveni upaljač dug oko 15 cm, sa sigurnosnim žicama koje su držale blokove između upaljača i fitilja u plamenu. Fitilj je paljen bljeskom pogonskog punjenja, a žica bi se prekinula pri udaru. Britanski mornarički udarni upaljač od metala pojavio se tek 1861. godine. Hogg pg 203 – 203
Nije bilo mnogo standardizacije. Duboko u 19. veku, u britanskoj službi, gotovo svaki kalibar je imao svoj vremenski upaljač. Na primer, sedam različitih upaljača korišćeno je sa sferičnim šrapnelima sve do 1850. godine. Međutim, 1829. godine, Kraljevska mornarica je usvojila metalne upaljače umesto drvenih. U to vreme upaljači su korišćeni sa šrapnelima, običnim čaurama (napunjenim eksplozivom) i ručnim bombama. Svi britanski upaljači su pripremani sečenjem na dužinu ili bušenjem od donje strane. Problem je bio u tome što je to ostavljalo barut nepodržan, pa su kvarovi upaljača bili česti. Nepokolebljivi pukovnik Bokser predložio je bolji način: drvene konusne upaljače sa centralnim barutnim kanalom i rupama bušenim na svakih 2/10 inča. Postojali su beli i crni upaljači za neparne i parne desetine, a glina je sprečavala curenje baruta. Godine 1853. oni su kombinovani u jedan upaljač sa dva kanala, dužine 5 cm za haubice i obične granate, 2,5 cm za šrapnel. Hogg pg 185 – 187
Međutim, iako je Bokserov vremenski upaljač bio veliki napredak, različiti problemi su morali biti rešeni u narednim godinama. Takođe je koristio drugačiju veličinu otvora za upaljač u poređenju sa Friburnovim udarnim upaljačem, koji je postao zastareo. Oni su zamenjeni u vojnoj službi 1861. godine onima koje je dizajnirao gospodin Petman, a koji su mogli biti korišćeni i sa sferičnim i nesferičnim granatama. Hogg pg 202 – 205
Poslednji Bokserov vremenski upaljač, za minobacače, pojavio se 1867. godine, i vojska je zadržala drvene upaljače, dok je mornarica koristila metalne. Postojao je i sličan američki drveni upaljač. Hogg pg 188 – 189 Međutim, 1855. godine Armstrong je proizveo svoj top sa užlebljenim zatvaračem (RBL), koji je uveden u britansku službu 1859. godine. Problem je bio što nije bilo prostora između granate i cevi, pa pogonsko punjenje više nije moglo da zapali upaljač. Zbog toga je dodan prajmer sa čekićem okačenim iznad njega; udar pri ispaljivanju oslobađao je čekić, koji je aktivirao prajmer kako bi zapalio barutni fitilj. Armstrongov vremenski upaljač A uveden je u britansku službu 1860. godine, a kraći Bormanovi upaljači u Sjedinjenim Državama. Hogg pg 190
Uvođenje topova sa užlebljenim zatvaračem dovelo je do nesferičnih projektila, koji su padali nosom unapred. To je omogućilo upotrebu udarnih upaljača na nosu, ali su oni morali da se nose sa rotacijom granate i centrifugalnim silama. Ovo je, oko 1860. godine, dovelo do udarnih upaljača sa direktnim udarnim iglama i detonatorima, kao i magacinima za pojačavanje detonatora dovoljno da iniciraju glavno eksplozivno punjenje granate. Hogg pg 205
Armstrongovi vremenski upaljači su se brzo razvijali. Godine 1867. uveden je F dizajn; ovo je bio prvi "vremenski i udarni" (T & P) upaljač. Njegova udarna funkcija nije bila potpuno uspešna i ubrzo je zamenjena E Mk III upaljačem, izrađenim od mesinga, koji je sadržao prsten sa sporogorećim punjenjem koje je zapaljivala čaura sa detonatorom, postavljena na udarnu iglu udarom pri ispaljivanju. Bio je to prototip T & P upaljača korišćenih u 20. veku, iako je u početku korišćen samo sa mornaričkim segmentnim granatama, i trebalo je neko vreme da ga vojska usvoji za šrapnel.
Opis
Od druge polovine 19. veka, većina artiljerijskih upaljača postavlja se na nos projektila. Osnova upaljača se zavrće u udubljenje, a nos upaljača je oblikovan tako da odgovara obliku granate. Dubina udubljenja može varirati u zavisnosti od tipa granate i upaljača. Artiljerijski upaljači su ponekad bili specifični za određene tipove topova ili haubica zbog njihovih karakteristika, uključujući razlike u brzini otvora, što utiče na osetljivost mehanizama za bezbednost i aktiviranje. Međutim, do Drugog svetskog rata, iako je bilo izuzetaka, većina upaljača jedne zemlje mogla je da se koristi sa bilo kojom potrebnom artiljerijskom granatom te zemlje, ako bi mogla fizički da se ugradi, iako su različite vojne i mornaričke nabavke često to onemogućavale. Izuzeci su bili minobacački upaljači, i to se nastavilo.
Jedna od prvih akcija u NATO standardizaciji bila je dogovor o usaglašavanja dimenzija i navoja udubljenja za upaljače u artiljerijskim projektilima, kako bi se omogućila međusobna zamena upaljača između zemalja. Moderni artiljerijski upaljači mogu se generalno koristiti sa bilo kojom odgovarajućom artiljerijskom granatom, uključujući mornaričke. Međutim, glatke cevi minobacača ograničavaju izbor bezbednosnih i aktivacionih mehanizama jer nema centrifugalne sile, a brzine na izlazu iz cevi su relativno niske. Zbog toga upaljači za granate ne mogu da se koriste sa minobacačkim bombama, a minobacački upaljači nisu pogodni za više brzine granata.
Aktiviranje upaljača se pokreće udarom, proteklim vremenom nakon ispaljivanja ili blizinom cilja. U većini slučajeva aktivacija upaljača izaziva detonaciju glavnog eksplozivnog punjenja u granati ili male eksplozije kako bi se izbacio sadržaj granate. Ti sadržaji mogu biti smrtonosni, poput sada zastarelih šrapnela ili modernih podmunicija, ili nesmrtonosni, poput kanistera sa dimnim jedinjenjima ili padobranskih baklji.
Upaljači obično imaju dve eksplozivne komponente u svom eksplozivnom nizu: veoma mali detonator (ili prajmer) koji je pogođen udarnom iglom i pojačano punjenje na osnovi upaljača (ponekad nazvano "magacin"). Ovo pojačavajuće punjenje je dovoljno snažno da detonira glavno punjenje u visokoeksplozivnoj granati ili izbacujuće punjenje u granati sa nosivim sadržajem. Ove dve komponente su obično povezane „cevi za bljesak“.
Mehanizmi za bezbednost i aktiviranje u artiljerijskim upaljačima su ključne karakteristike kako bi se sprečilo da upaljač funkcioniše pre nego što je potrebno, bez obzira na oštre uslove transporta i rukovanja. Ovi mehanizmi koriste sile koje stvara ispaljivanje iz topa ili haubice – visoko ubrzanje (ili „udar prilikom ispaljivanja“) i rotaciju (uzrokovanu užljebljenjem u cevi topa ili haubice) – kako bi se oslobodili sigurnosni mehanizmi i aktivirao upaljač. Neki stariji tipovi upaljača su takođe imali sigurnosne karakteristike poput igli ili poklopaca koji su se uklanjali ručno pre punjenja granate u cev. Neispravni upaljači mogu funkcionisati dok je granata u cevi – to se naziva „prerano aktiviranje u cevi“ ili može doći do aktiviranja kasnije tokom putanje granate i njene trajektorije.
Različiti dizajni upaljača imaju različite mehanizme za bezbednost i aktiviranje koji koriste ove dve sile na različite načine. Najraniji „moderni“ upaljači koristili su žicu koja bi se prekinula udarom pri ispaljivanju. Kasnije su centripetalni uređaji postali poželjni za upotrebu sa granatama malih brzina iz haubica, jer povratna sila često nije bila dovoljna. Međutim, dizajni s kraja 19. i 20. veka koristili su sofisticiranije kombinacije metoda koje su primenjivale ove dve sile.
Primeri uključuju:
Centripetalna sila koja pomera zavrtanj ka spolja, što omogućava drugom zavrtnju da se pomeri unazad inercijom iz ubrzanja. Inercija od ubrzanja koja savladava pritisak opruge i oslobađa osigurač, omogućavajući ruci, ploči, segmentiranom rukavu ili drugom zavrtnju da se pomeri ka spolja pomoću centrifugalne sile ili opruge kod minobacača (koji ne stvaraju centrifugalnu silu jer su glatkih cevi). Centripetalna sila koja uzrokuje da se ploča sa detonatorom pomeri u liniju sa udarnom iglom. Centripetalna sila koja uzrokuje da ploča prepreke ili blokovi savladaju oprugu i pomere se iz kanala između udarne igle i detonatora ili između detonatora i pojačavajućeg punjenja (ili oba). Rotacija koja uzrokuje da traka sa tegom odmota vreteno i oslobodi čekić udarne igle.