Способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов и устройство для его осуществления



Способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов и устройство для его осуществления
Способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2451263:

Мужичек Сергей Михайлович (RU)
Шайморданов Сергей Геннадьевич (RU)
Новиков Игорь Алексеевич (RU)
Винокуров Владимир Иванович (RU)

Группа изобретений относится к области испытаний боеприпасов. В предложенном способе подрыв боеприпаса осуществляют во взрывной камере, получают временную зависимость фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса. Для этого устанавливают радиолокационный измеритель скорости так, что ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол α. Частоты Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, фильтруют при нахождении поля в пределах диаграммы направленности радиолокационного измерителя скорости. Скорости лидирующих и замыкающих осколков, среднюю скорость и глубину осколочного поля определяют по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса. Предложенное устройство для испытания боеприпаса 1 содержит полуцилиндрическую мишень 2, взрывную камеру 3, устройство 4 инициирования и радиолокационный измеритель скорости. В состав измерителя скорости входят последовательно соединенные антенна 5, генератор 6 высокой частоты, блок 7 широкополосных усилителей, n фильтров 8, n ключей 9. Вторые входы ключей 9 соединены с выходом устройства 4 инициирования. Ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол α. Выходы ключей 9 соединены с входами ПЭВМ 10. Группа изобретений позволяет повысить информативность испытаний за счет определения скорости лидирующих и замыкающих осколков, средней скорости осколочного поля, глубины осколочного поля боеприпасов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области испытаний боеприпасов и может быть использовано для определения характеристик осколочного действия боеприпасов.

Известен способ определения начальной скорости осколка, заключающийся во взрывном метании осколка в заданном направлении и определении времени пролета осколком расстояния от точки взрыва до некоторого экрана, приведении средней скорости осколка к начальной скорости осколка с помощью уравнения движения его центра массы (А.Н.Дорофеев, А.П.Морозов, Р.С.Саркисян. Авиационные боеприпасы. ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского,1978, с.210-214, 218-219, 228).

Известно устройство для определения начальной скорости осколка, содержащее устройство метания, экран, устройство регистрации времени пролета осколка от точки взрыва до экрана (А.Н.Дорофеев, А.П.Морозов, Р.С.Саркисян. Авиационные боеприпасы. ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1978, с.210-214, 218-219, 228).

Недостатком известных способа и устройства является недостаточная информативность, так как с их помощью определяется только начальная скорость одного осколка, но не определяются другие характеристики осколочного поля боеприпасов.

Наиболее близким к изобретению является способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов, заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально в центре полуцилиндрической мишени, и последующих расчетах дифференциального закона распределения осколков по направлениям разлета и закона распределения осколков по их массам. (А.Н.Дорофеев, А.П.Морозов, Р.С.Саркисян. Авиационные боеприпасы. ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1978, с.210-214, 218-219, 228).

Наиболее близким к изобретению является устройство, состоящее из боеприпаса, полуцилиндрической мишени и устройства инициирования (А.Н.Дорофеев, А.П.Морозов, Р.С.Саркисян. Авиационные боеприпасы. ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1978, с.210-214, 218-219, 228).

Недостатком способа и устройства, принятого за прототип, является недостаточная информативность, так как при их использовании определяются не все характеристики осколочного поля поражения боеприпасов, а именно скорости лидирующих и замыкающих осколков, средняя скорость и глубина осколочного поля поражения.

Технической задачей изобретения является повышение информативности способа за счет определения скоростей лидирующих и замыкающих осколков, средней скорости и глубины осколочного поля боеприпаса.

Решение технической задачи или сущность изобретения заключается в том, что в способе определения характеристик осколочного поля поражения боеприпасов, заключающемся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально в центре полуцилиндрической мишени с помощью устройства инициирования, определении по пробоинам, образованным осколками боеприпаса в мишени, дифференциального закона распределения осколков по направлениям разлета и закона распределения осколков по их массам, дополнительно подрыв боеприпаса осуществляют во взрывной камере, получают временную зависимость фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса, путем установки радиолокационного измерителя скорости так, что ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол α, фильтрации частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, при его нахождении в пределах диаграммы направленности радиолокационного измерителя скорости, определяют скорости лидирующих и замыкающих осколков, среднюю скорость и глубину осколочного поля по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса.

Устройство, реализующее описанный способ, содержащее боеприпас, полуцилиндрическую мишень и устройство инициирования, дополнительно содержит взрывную камеру, имеющую щель, ширина и длина которой позволяет полуцилиндрической мишени улавливать часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, ПЭВМ, радиолокационный измеритель скорости, состоящий из последовательно соединенных антенны, генератора высокой частоты, блока широкополосных усилителей, n фильтров, первых входов n ключей, причем вторые входы n ключей соединены с выходом устройства инициирования, а ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол α, выходы n ключей соединены с n входами ПЭВМ.

На фиг.1 приведена схема устройства определения характеристик осколочного поля поражения боеприпаса, где: 1 - боеприпас; 2 - взрывная камера, 3 - полуцилиндрическая мишень; 4 - устройство инициирования; 5 - антенна; 6 - генератор высокой частоты; 7 - блок широкополосных усилителей; 8 - фильтры; 9 - ключи; 10 - ПЭВМ. На фиг.2 приведена схема размещения боеприпаса во взрывной камере.

Устройство определения характеристик осколочного поля поражения осколочно-фугасных боеприпасов содержит боеприпас 1, полуцилиндрическую мишень 2, взрывную камеру 3, устройство 4 инициирования, ПЭВМ 10, радиолокационный измеритель скорости, состоящий из последовательно соединенных антенны 5, генератора 6 высокой частоты, блока 7 широкополосных усилителей, n фильтров 8, первых входов n ключей 9, причем вторые входы n ключей 9 соединены с выходом устройства 4 инициирования, а ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол α, выходы n ключей 9 соединены с n входами ПЭВМ 10.

Устройство функционирует следующим образом.

Исследуемый боеприпас размещается во взрывной камере 3 на высоте h от пола так, чтобы продукты взрыва его заряда взрывчатого вещества не оказывали влияния на процесс измерения скорости осколков, а продольная ось боеприпаса была совмещена со щелью взрывной камеры таким образом, чтобы в щель попала часть осколочного поля боеприпаса, летящая в направлении, определяемом двугранным углом Δθ.

Пространство между щелью и полуцилиндрической мишенью 2 облучается СВЧ-энергией γ, излучаемой генератором 6 через антенну 5.

Исследуемый боеприпас 1 подрывается с помощью устройства 4 инициирования, сигналом от которого происходит открывание n ключей 8.

При попадании заданной части осколочного поля в диаграмму направленности антенны 5 на выходе генератора 6 формируются сигналы с частотами Доплера Δfn, зависящими от скорости движения осколочного поля. Эти сигналы усиливаются в блоке широкополосных усилителей 7 и поступают на входы n фильтров 8. На выходе каждого фильтра 8 формируется сигнал, соответствующий частоте настройки фильтра fn.

Сигналы с выходов n фильтров 8 через первые входы n ключей 9 поступают на n входов ПЭВМ 10.

ПЭВМ 10 осуществляет отображение временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от заданной части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса 1, определяет частоту (скорость) лидирующих и замыкающих осколков и глубину осколочного поля. Так скорость лидирующих осколков определяется по значению частоты Доплера fл сигнала первого относительно момента подрыва боеприпаса 1 из выражения

,

где λ - длина волны излучаемого сигнала, α - угол.

Скорость замыкающих осколков определяется по значению частоты Доплера f3 сигнала последнего относительно момента подрыва боеприпаса 1 из выражения

,

где λ - длина волны излучаемого сигнала, α - угол.

Средняя скорость осколочного потока определяется из выражения

.

Далее определяют время t1, соответствующее моменту возникновения сигнала, первого относительно момента подрыва боеприпаса 1 и время t2, соответствующее моменту возникновения сигнала последнего относительно момента подрыва боеприпаса 1. Затем определяют с помощью ПЭВМ 10 глубину осколочного поля из выражения Ln=(Vn-Vз)(t2-t1).

1. Способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов, заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально в центре полуцилиндрической мишени с помощью системы инициирования, определении по пробоинам, образованным осколками боеприпаса, в мишени дифференциального закона распределения осколков по направлениям разлета и закона распределения осколков по их массам, отличающийся тем, что подрыв боеприпаса осуществляют во взрывной камере, получают временную зависимость фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, относительно момента подрыва боеприпаса путем установки радиолокационного измерителя скорости так, что ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол α, фильтрации частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, при его нахождении в пределах диаграммы направленности радиолокационного измерителя скорости, определяют скорости лидирующих и замыкающих осколков, среднюю скорость и глубину осколочного поля по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, относительно момента подрыва боеприпаса.

2. Устройство определения характеристик осколочного поля боеприпасов, содержащее боеприпас, полуцилиндрическую мишень и устройство инициирования, отличающееся тем, что дополнительно содержит взрывную камеру, имеющую щель, ширина и длина которой позволяют улавливать часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, ПЭВМ, радиолокационный измеритель скорости, состоящий из последовательно соединенных антенны, генератора высокой частоты, блока широкополосных усилителей, n фильтров, первых входов n ключей, причем вторые входы n ключей соединены с выходом устройства инициирования, а ось диаграммы направленности антенны составляет с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и продольную ось щели взрывной камеры, острый угол α, выходы n ключей соединены n входами ПЭВМ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области исследования быстропротекающих процессов, а конкретно к испытаниям боеприпасов. .

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при оценке пробивного действия снарядов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для оперативной оценки эффективности поражающего действия боеприпасов. .

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при определении инициирующей способности различных поражающих элементов, а также при определении стойкости боеприпасов к воздействию этих элементов.

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при определении инициирующей способности снарядов, содержащих заряд взрывчатого вещества (ВВ), при их поверхностном подрыве.

Изобретение относится к способам контроля качества взрывных параметров взрывного источника звука с линейным зарядом, который используется в авиационных системах поиска подводных лодок.
Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в горнодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для испытаний промышленных взрывчатых веществ (ВВ) изготовленных на местах их потребления.

Изобретение относится к области испытаний длинных изделий со смещенным центром тяжести относительно середины длины, в частности для виброиспытаний закрепляемых горизонтально боеприпасов при перевозке их в транспортировочной таре.

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к способам испытания катапультных устройств (КУ) ракет, и может быть использовано при проектировании, отработки и изготовлении КУ для вертикального запуска ракет из контейнера (пусковой трубы).

Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для измерения характеристик осколочного поля снаряда

Изобретение относится к оборонной технике и, в частности, к комплексным средствам контроля электрических параметров управляемых зенитных ракет и пусковых устройств

Изобретение относится к способам испытания боеприпасов, а более конкретно к способам испытания осколочных боеприпасов естественного дробления с круговыми полями

Изобретение относится к способам испытания боеприпасов, а более конкретно к способам испытания осколочных боеприпасов естественного дробления с круговыми полями

Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для измерения характеристик осколочного поля снаряда

Изобретение относится к области испытаний боеприпасов и может быть использовано для определения характеристик явления аэроудара, возникающего в отсеках конструкции объектов техники в результате действия полей поражения боеприпасов

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при определении инициирующей способности боевых частей дистанционных боеприпасов

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при оценке пробивного действия полей поражения дистанционных боеприпасов

Группа изобретений относится к области испытаний осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков. Способ включает подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин. Оценку качественных и количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков осуществляют посредством регистрации, записи и последующей обработки сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам. Стенд для реализации способа содержит профилированную мишенную стенку, выполненную с возможностью регулировки радиуса кривизны. Обшивка стенки выполнена в виде набора электретных датчиков, по отдельности электрически связанных с компьютеризованной системой регистрации и записи. Электроды датчика выполнены из механически слабосвязанных мелкодисперсных металлических частиц. Повышается точность измерений. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх