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
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 2519611:

Мужичек Сергей Михайлович (RU)
Шутов Петр Владимирович (RU)
Ефанов Василий Васильевич (RU)

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в размещении полуцилиндрической мишени и определении дифференциального закона распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса на основе последовательной фиксации комбинаций координат сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линеек фотоприемника в картинной плоскости относительно первой строки матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемников, расположенных по оси Х. Определяют массу осколков. Определяют закон распределения осколков по массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпасов на основе последовательной фиксации комбинации координат срабатывания элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников в пространстве. Определяют количество эшелонов осколочного поля боеприпаса на основе определения последовательностей срабатывания первой строки элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенной по оси Х. После чего определяют динамику изменения распределения осколков по направлению и массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса на основе фиксации комбинаций сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника в пространстве относительно каждой строки элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников, расположенных по оси Z. Устройство содержит взрывную камеру, устройство инициирования и боеприпас, микроЭВМ, радиолокационный измеритель скорости и полуцилиндрическую мишень. Достигается повышение информативности испытаний. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 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.

Известен 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).

Известно устройство определения характеристик осколочного поля боеприпасов, 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 является недостаточная информативность, так как при их использовании не определяются скорости лидирующих и замыкающих осколков, средняя скорость и глубина осколочного поля поражения.

Наиболее близким к изобретению является способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов, заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально в центре полуцилиндрической мишени с помощью системы инициирования, при этом 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, определении скорости лидирующих и замыкающих осколков, средней скорости и глубины осколочного поля по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, относительно момента подрыва боеприпас (Мужичек С.М., Шайморданов С.Г., Новиков И.А., Винокуров В.И. Патент на изобретение РФ №2451263 от 20.05.2012 г.).

Наиболее близким к изобретению является устройство определения характеристик осколочного поля боеприпасов, содержащее взрывную камеру, устройство инициирования и боеприпас, микроЭВМ, радиолокационный измеритель скорости, при этом взрывная камера имеет щель, ширина и длина которой позволяют улавливать часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, радиолокационный измеритель состоит из последовательно соединенных антенны, генератора высокой частоты, 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 (Мужичек С.М., Шайморданов С.Г., Новиков И.А., Винокуров В.И. Патент на изобретение РФ №2451263 от 20.05.2012 г.).

Недостатком способа и устройства является недостаточная информативность, так как при их использовании не определяются законы распределения осколков по направлениям разлета и по массе, по секторам и в каждом секторе эшелонов осколочного поля поражения, а также динамика изменения осколочного поля в направлении перпендикулярном направлении полета осколочного поля.

Технической задачей изобретения является повышение информативности за счет определения законов распределения осколков по направлениям разлета и по массе по секторам, и в каждом секторе, количество эшелонов осколочного поля поражения и динамику изменения осколочного поля в направлении перпендикулярном направлении полета осколочного поля.

Решение технической задачи достигается в способе определения характеристик осколочного поля поражения боеприпасов, заключающимся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально в центре полуцилиндрической мишени с помощью системы инициирования, при этом 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, определении скорости лидирующих и замыкающих осколков, средней скорости и глубины осколочного поля по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, относительно момента подрыва боеприпаса, отличающийся тем, что дополнительно размещают полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде N секторов неконтактных датчиков, причем каждый сектор состоит из трех перпендикулярных матриц излучателей и матриц чувствительных элементов линеек фотоприемников, определяют дифференциальный закон распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса на основе последовательной фиксации комбинаций координат сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линеек фотоприемника в картинной плоскости, относительно первой строки матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемников, расположенных по оси х, определяют массу осколков в соответствии выражением mi=ρ*(ni*nj*nk*k), где ninjnk - количество одновременно сработавших элементов; k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников, мм; ρ - плотность материала корпуса боеприпаса, кг/м3; определяют закон распределения осколков по массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпасов на основе последовательной фиксации комбинации координат срабатывания элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников в пространстве, относительно первой строки матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенных по оси х, определяют количество эшелонов осколочного поля боеприпаса, на основе определения последовательностей срабатывания первой строки элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенной по оси х, определяют динамику изменения распределения осколков по направлению и массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса, на основе фиксации комбинаций сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника в пространстве относительно каждой строки элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников, расположенных по оси Z.

Устройство реализующее способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов, содержащее взрывную камеру, устройство инициирования и боеприпас, микроЭВМ, радиолокационный измеритель скорости, при этом взрывная камера имеет щель, ширина и длина которой позволяют улавливать часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, радиолокационный измеритель состоит 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 микроЭВМ, отличающееся тем, что дополнительно содержит полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде бесконтактных датчиков с N секторами, N блоков первичной обработки информации, причем группа первых, вторых, третьих выходов и четвертый выход бесконтактных датчиков соединены с группой первых, вторых и третьих входов и четвертым входом блоков N-первичной обработки информации, выходы которых соединены с входами микроЭВМ.

Кроме того, блок первичной обработки информации содержит дифференцирующую цепь, первый, второй и третий элементы ИЛИ, сдвиговой регистр, счетчик, первый и второй блоки логики, блок памяти, причем группа первых, вторых, третьих входов и четвертый вход блока первичной обработки являются соответственно первыми и вторыми входами и первого и второго блока логики, третьим входом второго блока логики и входом дифференцирующей цепи, кроме того, первые и вторые входы блока первичной обработки информации являются соответственно входами первого и третьего элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом сдвигового регистра, выходы которого соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика и одновременно с одним из входов третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим и четвертым входом соответственно первого и второго блока логики, выходы которых соединены соответственно со вторым и третьими входами блока памяти, первый вход которого соединен с выходом счетчика, выход дифференцирующей цепи соединен со вторыми входами сдвигового регистра, счетчика, выход блока памяти является выходом блока первичной обработки информации.

Кроме того, первый блок логики содержит матрицу элементов И, матрицу триггеров, блок памяти, дифференцирующую цепь, причем группа первых и вторых входов и третий вход первого блока логики являются соответственно первыми, вторыми входами N матриц элементов И и входом дифференцирующей цепи, выходы матриц элементов И соединены с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходом дифференцирующей цепи, выходы триггеров соединены с входами блока памяти, выход которого является выходом первого блока логики.

Кроме того, второй блок логики состоит из квадратной матрицы n -порядка элементов И, квадратной матрицы n-порядка триггеров, блока памяти, дифференцирующей цепи, причем группа первых, вторых и третьих входов и четвертый вход второго блока логики являются соответственно первыми, вторыми, третьими входами квадратной матрицы n-порядка элементов И и входом дифференцирующей цепи, выходы квадратной матрицы n-порядка элементов И соединены с первыми входами квадратной матрицы n-порядка триггеров, выходы которых соединены с входами блока памяти, вторые входы квадратной матрицы n-порядка триггеров соединены с выходом дифференцирующей цепи, выход блока памяти является выходом второго блока логики.

На фиг.1 приведена схема устройства определения характеристик осколочного поля поражения боеприпаса, где: 1 - взрывная камера, 2 - полуцилиндрическая мишень, 3 - устройство инициирования, 4 - боеприпас, 5 -радиолокационное устройство, 6 микроЭВМ, 7 N - блоков первичной обработки информации, 8 - антенна, 9 - генератор высокой частоты, 10 - блок широкополосных усилителей, 11 - фильтры, 12- ключи. На фиг.2 приведена схема размещения боеприпаса во взрывной камере. На фиг.3 приведена схема сектора полуцилиндрической мишени 2 и блока 7 предварительной обработки информации, где 13 - излучающие диоды, 14 - линейки фотоприемников, 15 - источник питания, 16 - дифференцирующая цепь, 17, 18, 19 - первый, второй и третий элементы ИЛИ, 20 - сдвиговый регистр, 21 - счетчик, 22, 23 - первый и второй блок логики, 24 - блок памяти, на фиг.4 приведена схема первого 22 блока логики, где 25 - матрица элементов И, 26 - матрица триггеров, 27 - блок памяти, 28 - дифференцирующая цепь, на фиг.5 приведена схема второго23 блока логики, где 29 - матрица элементов И, 30 -матрица триггеров, 31 - блок памяти, 32 - дифференцирующая цепь.

Устройство определения характеристик осколочного поля поражения осколочно-фугасных боеприпасов содержит взрывную камеру 1, полуцилиндрическую мишень 2, устройство инициирования 3, боеприпас 4, радиолокационное устройство 5, микроЭВМ 6, N - блоков 7 первичной обработки информации. Радиолокационное устройство 5 состоит из антенны 8, генератора 9 высокой частоты, блока 10 широкополосных усилителей, фильтров 11, ключей 12. Полуцилиндрическая мишень 2 содержит N секторов, каждый из которых состоит из излучающих диодов 13, линейки фотоприемников 14, источника питания 15. Блок 7 первичной обработки информации содержит - дифференцирующую цепь 16, первый 17, второй 18 и третий 19 элементы ИЛИ, сдвиговый регистр 20, счетчик 21, первый 22 и второй 23 блоки логики, блок 24 памяти. Первый 21 блок логики состоит из матрицы 25 элементов И, матрицы 26 триггеров, блока 27 памяти, дифференцирующей цепи 28. Второй 22 блок логики состоит из матрицы 29 элементов И, матрицы 30 триггеров, блока 31 памяти, дифференцирующей цепи 32.

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 V, излучаемой генератором 6 через антенну 5.

Осколочное поле формируется за счет подрыва исследуемого боеприпаса и с помощью устройства 4 инициирования, которое одновременно подает сигнал на открывание т ключей 12.

При попадании заданной части осколочного поля боеприпаса в диаграмму направленности антенны 8 на выходе генератора 9 формируются сигналы с частотами Доплера Δfп зависящими от скорости движения осколочного поля. Эти сигналы усиливаются в блоке широкополосных усилителей 10 и поступают на входы n фильтров 11. На выходе каждого фильтра 11 формируется сигнал, соответствующий частоте настройки фильтра fn. Сигналы с выходов n фильтров 11 через первые входы n ключей 12 поступают на n входов ПЭВМ 6.

ПЭВМ 6 осуществляет отображение временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от заданной части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса 4, 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 4 из выражения

V п = λ f п 2 cos α

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

Скорость замыкающих осколков определяется по значению частоты Доплера f3 сигнала последнего относительно момента подрыва боеприпаса 4 из выражения

V з = λ f з 2 cos α

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

Средняя скорость осколочного потока определяется из выражения

V c p = V п + V з 2

Далее определяют время t1, соответствующее моменту возникновения сигнала, первого относительно момента подрыва боеприпаса 4 и время t2, соответствующее моменту возникновения сигнала последнего относительно момента подрыва боеприпаса 4. Затем определяют с помощью ПЭВМ 10 глубину осколочного поля из выражения

L=(Vп-Vз)·(t2-t1).

Таким образом, на данном этапе работы устройства определяются скорости лидирующих и замыкающих осколков, средняя скорость и глубина осколочного поля поражения боеприпасов.

Определение законов распределения осколков по направлениям разлета и по массе в каждом эшелоне осколочного поля поражения боеприпасов осуществляется за счет конструкции полуцилиндрической мишени и N блоков 7 первичной обработки информации.

Каждый из N секторов полуцилиндрической мишени состоит из трех перпендикулярных матриц излучателей 13 и матриц фотоприемников 14, данная конструкция мишени позволяет создать трехмерное измерительное поле в направление движения осколочного поля поражения боеприпаса.

Предварительное обнуление блоков 7 первичной обработки информации происходит в момент включения источника питания 15 и подачи сигнала через дифференцирующую цепь 16, второй вход второго 18 элемента ИЛИ на третий и четвертый входы первого 19 и второго 20 блоков логики.

Кроме того, обнуление блоков 7 первичной обработки информации происходит и в момент пролета каждого эшелона осколков относительно горизонтально расположенной линейки фотоприемника 14.

Дифференциальный закон распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне определяют на основе фиксации координат сработавших чувствительных элементов фотоприемника в картинной плоскости x и y (фиг.3).

При этом сигналы с группы первых и вторых выходов полуцилиндрической мишени 2 поступают соответственно на первые и вторые входы первого 22 блока логики (фиг.3), обеспечивая тем самым срабатывания определенной комбинаций элементов матрицы элементов И 25, сигналы с выхода которых поступают на первые входы матрицы триггеров 26, с выхода которых поступает на входы блока 27 памяти (фиг.4).

Таким образом, комбинация сработавших элементов матрицы триггеров 26 соответствует дифференциальному закону распределения осколков по направлениям разлета в данном эшелоне осколочного поля боеприпаса.

В момент пролета следующего эшелона осколочного поля боеприпасов сигналы с выхода горизонтально расположенных чувствительных элементов линейки фотоприемника 14 через первый 17 элемент ИЛИ, сдвиговый регистр 20, второй 18 элемент ИЛИ, один из входов третьего 19 элемента ИЛИ поступают на третий вход первого 22 блока логики.

С третьего входа первого 22 блока логики сигнал через дифференцирующую цепь 28 поступает на вторые входы триггеров 26, обеспечивая их обнуления.

Затем аналогично осуществляется запись в блок 27 памяти дифференциального закона распределения осколков по направлениям разлета в данном эшелоне осколочного поля боеприпаса (фиг.4).

Закон распределения осколков по массе определяют на основе фиксации комбинации сработавших чувствительных элементов линейки фотоприемника 14 в пространстве, при этом сигналы с первых, вторых и третьих выходов полуцилиндрической мишени 2 поступают соответственно на первые, вторые, третьи входы второго 23 блока логики.

Сигналы с первого, второго и третьего входов второго блока логики поступают соответственно на первые, вторые и третьи входы матрицы элементов И 29 с выходов которых поступают на первые входы матрицы триггеров 30, с выходов которых поступают на входы блока 31 памяти (фиг.5).

Таким образом, комбинация сработавших элементов матрицы триггеров 31 второго 23 блока логики соответствует закону распределения осколков по массе в данном эшелоне осколочного поля боеприпаса.

В момент пролета следующего эшелона осколочного поля боеприпасов сигналы с выхода горизонтально расположенных чувствительных элементов линейки фотоприемника 14 через первый 17 элемент ИЛИ, сдвиговый регистр 20, второй элемент ИЛИ 18, один из входов третьего элемента ИЛИ поступают на четвертый вход второго 23 блока логики.

Сигнал с выхода второго 23 блока логики через дифференцирующую цепь 32 поступает на вторые входы триггеров 30, обеспечивая их обнуления.

Затем аналогично осуществляется запись в блок 31 памяти закона распределения осколков по массе данного эшелона осколочного поля боеприпаса (фиг.5).

Относительное число осколков по направлениям разлета относительно полуцилиндрической мишени определяется микроЭВМ 6 в соответствии с выражением Δ N j N 0 , где ΔNj количество осколков по направлениям, N0 - общее количество осколков

Гистограммы распределения осколков по направлению определяется в соответствии с выражением:

f * = ( φ i ) = Δ N j N 0 Δ φ j , j=1, 2…n,

где j - угловой сектор разлета осколков.

Закон распределения осколков по углу разлета в меридиональной плоскости дает возможность определить плотность осколочного поля в любой точке в окрестности точки подрыва.

МикроЭВМ 6 определяет массу осколков в соответствии выражением mi=ρ*(ni*nj*nk*k), где ninjnk - количества одновременно сработавших элементов, к - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников, мм, ρ - плотность материала корпуса снаряда к г м 3 .

Разлет осколков по массе определяется в виде двумерной матрицы Nij, где Nij - число осколков i-ой массовой группы в j-ой угловой зоне. Ширина угловой зоны Δϕ обычно принимается в пределах 2…5°.

Определяют количество эшелонов осколочного поля боеприпаса, на основе определения последовательности срабатываний первой строки элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника 14, расположенной по оси х.

Это происходит следующим образом: сигналы с выхода линейки фотоприемника 14 поступают на входы первого элемента ИЛИ, с выхода которого поступают на вход сдвигового регистра 20, с выходов которого через элемент ИЛИ 18 поступает на первый вход счетчика 21, с выхода которого поступает на первый вход блока памяти 24.

Таким образом, на выходе счетчика 21 формируется сигнал соответствующий количеству эшелонов осколочного поля боеприпаса.

Динамику изменения закона распределения осколков по углу разлета и массе осколочного поля боеприпаса определяют за счет периодического обнуления первого 22 и второго 23 логического блока.

Это происходит за счет последовательной выдачи сигналов с третьих выходов датчиков полуцилиндрической мишени 2 на входы третьего 19 элемента ИЛИ, с выхода которого сигнал поступает на третий и четвертый входы первого 22 и второго 23 логического блока (фиг.3).

С третьего и четвертого входов первого 22 и второго 23 логического блока сигналы поступают соответственно через дифференцирующие цепи (28, 32) на входы 26, 30 матрицы триггеров (26, 30), обеспечивая их обнуления (фиг.4, 5).

При этом с первого, второго и третьего выходов неконтактных датчиков полуцилиндрической мишени 2 поступают сигналы на первые и вторые входы первого 22 блока логики, на первые, вторые и третьи входы второго 23 блока логики. Комбинация данных сигналов соответствует закону разлета осколков по направлению и массе.

Таким образом, происходит определение закона распределения осколков снаряда по направлению и массе, количества эшелонов осколков и динамики изменения осколочного поля боеприпаса в направлении, перпендикулярном оси движения осколочного поля боеприпаса.

1. Способ определения характеристик осколочного поля боеприпасов, заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально в центре полуцилиндрической мишени с помощью системы инициирования, при этом 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, определении скорости лидирующих и замыкающих осколков, средней скорости и глубины осколочного поля по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля, относительно момента подрыва боеприпаса, отличающийся тем, что дополнительно размещают полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде N секторов неконтактных датчиков, причем каждый сектор состоит из трех перпендикулярных матриц излучателей и матриц чувствительных элементов линеек фотоприемников, определяют дифференциальный закон распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса на основе последовательной фиксации комбинаций координат сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линеек фотоприемника в картинной плоскости, относительно первой строки матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемников, расположенных по оси X, определяют массу осколков в соответствии выражением m i =ρ*(n i *n j *n k *k), где n i n j n k - количество одновременно сработавших элементов, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников, мм, ρ - плотность материала корпуса боеприпаса, кг/м3, определяют закон распределения осколков по массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпасов на основе последовательной фиксации комбинации координат срабатывания элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников в пространстве, относительно первой строки матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенных по оси X, определяют количество эшелонов осколочного поля боеприпаса, на основе определения последовательностей срабатывания первой строки элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенной по оси X, определяют динамику изменения распределения осколков по направлению и массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса, на основе фиксации комбинаций сработавших элементов матрицы чувствительных элементов линейки фотоприемника в пространстве относительно каждой строки элементов матрицы чувствительных элементов фотоприемников, расположенных по оси Z.

2. Устройство определения характеристик осколочного поля боеприпасов, содержащее взрывную камеру, устройство инициирования и боеприпас, микроЭВМ, радиолокационный измеритель скорости, при этом взрывная камера имеет щель, ширина и длина которой позволяют улавливать часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, радиолокационный измеритель состоит 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 микроЭВМ, отличающееся тем, что дополнительно содержит полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде бесконтактных датчиков с N секторами, N блоков первичной обработки информации, причем группа первых, вторых, третьих выходов и четвертый выход бесконтактных датчиков соединены с группой первых, вторых и третьих входов и четвертым входом блоков N - первичной обработки информации, выходы которых соединены с входами микроЭВМ.

3. Устройство определения характеристик осколочного поля боеприпасов по п.2, отличающееся тем, что блок первичной обработки информации содержит дифференцирующую цепь, первый, второй и третий элементы ИЛИ, сдвиговой регистр, счетчик, первый и второй блоки логики, блок памяти, причем группа первых, вторых, третьих входов и четвертый вход блока первичной обработки являются соответственно первыми и вторыми входами и первого и второго блока логики, третьим входом второго блока логики и входом дифференцирующей цепи, кроме того, первые и вторые входы блока первичной обработки информации являются соответственно входами первого и третьего элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом сдвигового регистра, выходы которого соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика и одновременно с одним из входов третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим и четвертым входом соответственно первого и второго блока логики, выходы которых соединены соответственно со вторым и третьими входами блока памяти, первый вход которого соединен с выходом счетчика, выход дифференцирующей цепи соединен со вторыми входами сдвигового регистра, счетчика, выход блока памяти является выходом блока первичной обработки информации.

4. Устройство определения характеристик осколочного поля боеприпасов по п. 3, отличающееся тем, что первый блок логики содержит матрицу элементов И, матрицу триггеров, блок памяти, дифференцирующую цепь, причем группа первых и вторых входов и третий вход первого блока логики являются соответственно первыми, вторыми входами N матриц элементов И и входом дифференцирующей цепи, выходы матриц элементов И соединены с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходом дифференцирующей цепи, выходы триггеров соединены с входами блока памяти, выход которого является выходом первого блока логики.

5. Устройство определения характеристик осколочного поля боеприпаса по п.3, отличающееся тем, что второй блок логики состоит из квадратной матрицы n-порядка элементов И, квадратной матрицы n-порядка триггеров, блока памяти, дифференцирующей цепи, причем группа первых, вторых и третьих входов и четвертый вход второго блока логики являются соответственно первыми, вторыми, третьими входами квадратной матрицы n-порядка элементов И и входом дифференцирующей цепи, выходы квадратной матрицы n-порядка элементов И соединены с первыми входами квадратной матрицы n - порядка триггеров, выходы которых соединены с входами блока памяти, вторые входы квадратной матрицы n-порядка триггеров соединены с выходом дифференцирующей цепи, выход блока памяти является выходом второго блока логики.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в том, что подрыв боеприпаса осуществляют во взрывной камере, получают временную зависимость фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса.

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в размещении полуцилиндрической мишени, выполненной в виде N секторов неконтактных датчиков и определении дифференциального закона распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса на основании фиксации координат сработавших чувствительных элементов линейки фотоприемников в картинной плоскости.

Группа изобретений относится к области полигонных испытаний боеприпасов. Предусмотрено дополнительное размещение двух датчиков на заданном расстоянии между собой, выполнение конструкции датчиков в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и фотоприемников, осуществление подрыва снаряда на траектории движения и формирование поля поражения снаряда.

Изобретения относятся к испытательному оборудованию. Способ определения характеристик срабатывания пиротехнических изделий состоит в том, что на элемент накаливания пиротехнического изделия подают электрический ток от источника постоянного напряжения, фиксируют момент t1 подачи тока и значение величины поданного тока I.

Изобретения относятся к испытательному оборудованию. Способ определения характеристик срабатывания пиротехнических изделий состоит в том, что на элемент накаливания пиротехнического изделия подают электрический ток от источника постоянного тока, фиксируют момент t1 подачи тока и значение величины поданного тока I.

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.

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

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

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 испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения фугасного действия объекта испытаний. Способ заключается в том, что на пункте управления испытаниями устанавливают информационный датчик, имеющий геодезическую привязку к системе пространственных координат испытательной площадки. Затем устанавливают на объект испытаний маяк, включают маяк объекта испытаний и измерители давления, имеющие приемо-передающую антенну, соединенные каждый с матрицей n датчиков воздушной ударной волны, расположенных в каждой измерительной точке. Принимают информационным датчиком сигналы от маяка объекта испытаний и измерителей давления. После чего обрабатывают поступившие сигналы, определяют пространственные координаты объекта испытаний и измерителей давления на испытательной площадке, сохраняют координаты объекта испытаний и измерителей давления в памяти ЭВМ. Убирают маяк с объекта испытаний, производят подрыв объекта испытаний, измеряют параметры и среднюю скорость воздушной ударной волны в каждой измерительной точке. По запросу информационного датчика передают показания, зафиксированные в измерителях давления на пункте управления испытаниями. Обрабатывают результаты измерений и записывают параметры воздушной ударной волны в каждой измерительной точке в блок памяти ЭВМ. Затем формируют в автоматизированном режиме документ испытания. Достигается повышение информативности испытаний. 1 н.п., 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в осуществлении подрыва боеприпаса во взрывной камере и получении временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса. 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. Определяют динамику развития осколочного поля боеприпаса путем дискретизации процесса измерений при анализе сигналов, отраженных от части осколочного поля. Устройство содержит мишень, взрывную камеру, боеприпас, устройство инициирования, радиолокационный измеритель скорости, микроЭВМ, привод антенны, датчик привода, цифроаналоговый преобразователь и блок определения характеристик осколочного поля боеприпаса. Взрывная камера имеет щель, ширина и длина которой позволяют улавливать часть осколочного поля боеприпаса. Радиолокационный измеритель состоит из последовательно соединенных антенны, генератора высокой частоты и блока широкополосных усилителей, n фильтров, n ключей. Достигается повышение информативности испытаний. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в том, что при проведении испытаний определяют в автоматизированном режиме законы распределения поражающих элементов поля поражения боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета, общее число поражающих элементов, величины показателей поражающего действия поля поражения дистанционного боеприпаса. Получают (уточняют) зависимости, связывающие показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса с величинами его физических факторов и техническими характеристиками поражаемого объекта при минимально необходимом количестве испытаний. Строят координатный закон поражения исследуемого объекта. Определяют величину интегральной характеристики эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия для исследуемого объекта. Сравнивают по величине интегральной характеристики дистанционные боеприпасы между собой. Устройство содержит устройство метания, трубку холодной пристрелки, исследуемый объект, первый и второй блоки неконтактных датчиков, блок передающих устройств, блок определения показателей поражающего действия боеприпаса и определения величины интегральной характеристики эффективности боеприпаса, устройство инициирования и взрывную камеру. Достигается повышение оперативности и точности получения исходных данных, а также снижение трудоемкости и стоимости проведения испытаний. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в том, что подрыв боеприпаса осуществляют во взрывной камере, получают временную зависимость фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части осколочного поля относительно момента подрыва боеприпаса. 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. Размещают полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде N секторов неконтактных датчиков, и определяют дифференциальный закон распределения осколков по направлениям разлета на основании фиксации координат сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в картинной плоскости. Затем определяют закон распределения осколков по их массе на основе фиксации координат сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в пространстве. Определяют временные интервалы между эшелонами осколочного поля боеприпаса на основе фиксации последовательности срабатываний чувствительных элементов линейки фотоприемника, расположенных по оси Z. После чего определяют динамику изменения закона распределения осколков по направлению и массе на основе фиксации комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в картинной плоскости относительно оси Z. Устройство содержит взрывную камеру, устройство инициирования и боеприпас, микроЭВМ, радиолокационный измеритель скорости и полуцилиндрическую мишень. Достигается повышение информативности испытаний. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в размещении полуцилиндрической мишени, выполненной в виде N секторов неконтактных датчиков и определении дифференциального закона распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне осколочного поля боеприпасов на основе фиксации координат сработавших чувствительных элементов фотоприемника в картинной плоскости. Затем определяют массу осколков. После чего определяют закон распределения осколков по массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпасов на основе определения массы и фиксации координат сработавших чувствительных элементов в пространстве. Устройство содержит взрывную камеру, устройство инициирования и боеприпас, ПЭВМ, радиолокационный измеритель скорости и полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде бесконтактных датчиков с N секторами, N блоков первичной обработки информации. Взрывная камера имеет щель, ширина и длина которой позволяют улавливать часть осколочного поля боеприпаса. Радиолокационный измеритель состоит 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. Выходы n ключей соединены n входами ПЭВМ. Достигается повышение информативности испытаний. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов и может быть использована при испытаниях боеприпасов дистанционного действия. Способ включает осуществление с помощью устройства инициирования последовательного подрыва набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полями поражения входной стенки имитатора типового топливного отсека с последующим образованием пробоин в имитаторе топливного бака, осуществление непосредственного контакта продуктов взрыва, осколков, паров и выливающегося из пробоин имитатора топливного бака топлива, воспламенение и горение топлива, фиксацию факта возгорания топлива. Устройство содержит исследуемый боеприпас, имитатор типового топливного отсека, металлическую пластину заданной толщины, приемник излучения, блок обработки сигналов, устройство инициирования и взрывную камеру, имеющую щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть поля поражения боеприпаса и набор опытных боеприпасов. Достигается повышение точности определения зажигательной способности боеприпасов дистанционного действия, а также повышение информативности за счет определения количественных показателей, позволяющих оценить зажигательную способность дистанционных боеприпасов и сравнить их между собой по зажигательной способности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области испытания боеприпасов. Способ заключается в том, что размещают полуцилиндрическую мишень, выполненную в виде N секторов неконтактных датчиков и определяют дифференциальный закон распределения осколков по направлениям разлета в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса на основе фиксации координат сработавших чувствительных элементов линейки фотоприемников в картинной плоскости. Затем определяют массу осколков. Определяют закон распределения осколков по массе в каждом эшелоне осколочного поля боеприпаса. После чего определяют предельную толщину преграды, пробиваемую осколком. Устройство содержит взрывную камеру, устройство инициирования и боеприпас, ПЭВМ, радиолокационный измеритель скорости и полуцилиндрическую мишень. Достигается повышение информативности испытаний. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Группа изобретений относится к области испытаний боеприпасов. При испытании производят выстрел объекта испытания в виде фрагмента или уменьшенной модели боеприпаса из баллистической установки, подрывают в заданной точке его заряд, регистрируют характеристики проходящей воздушной ударной волны, образованной при подрыве объекта испытания, имеющего на момент подрыва собственную скорость, и их распределения в полупространстве. Используя метод подобия и полученные коэффициенты, определяют характеристики фугасности реального боеприпаса, имеющего собственную скорость, и их распределение в безграничном пространстве. По второму варианту после размещения на жесткой поверхности измерительной площадки датчиков давления производят выстрел боеприпаса из баллистической установки, подрывают в заданной точке его заряд и регистрируют характеристики проходящей воздушной ударной волны, образованной при подрыве боеприпаса. Используя метод подобия, определяют характеристики фугасности боеприпаса, имеющего собственную скорость, и их распределение в безграничном пространстве. Обеспечивается возможность экспериментального определения близких к абсолютным значениям характеристик фугасности при подрыве боеприпаса, имеющего собственную скорость полета. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области испытаний боеприпасов. Способ испытания боеприпасов на гидроудар заключается в том, что типовой отсек выполняют герметичным, оснащают его закрывающейся заливной горловиной и полностью заполняют жидкостью. Последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов, добиваются полного разрушения отсека за счет гидроудара, измеряют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления гидроудара, возникающего в отсеке после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека. Рассчитывают критическую энергию гидроудара в отсеке, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов для типового отсека, затем рассчитывают величину критического показателя гидроудара для типового отсека. Измеряют величину среднего максимального давления гидроудара, возникающего в типовом отсеке после пробития поражающими элементами испытываемого боеприпаса входной стенки отсека. Рассчитывают удельную энергию гидроудара в отсеке, рассчитывают величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса. Сравнивают величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса с величиной критического показателя гидроудара. По результатам сравнения судят о способности поля поражения испытываемого боеприпаса создавать гидроудар в отсеках объектов техники, заполненных жидкостью, а также сравнивают поля поражения боеприпасов между собой (по гидроудару). Достигается повышение информативности способа за счет определения результатов воздействия поля поражения боеприпаса на отсеки объекта техники, заполненные жидкостью, а именно оценки явления гидроудара, возникающего в отсеках объектов техники, заполненных жидкостью, при воздействии поля поражения боеприпаса. 1 ил.

Изобретение относится к мишенным обстановкам и стендам щитового типа для определения характеристик осколочного поля, формируемого при взрыве боеприпаса с искусственным или естественным дроблением корпуса. Мишенная обстановка содержит вертикальную стенку, стойку для размещения боеприпаса в горизонтальном положении, систему подрыва и систему регистрации осколков. Вертикальная стенка выполнена в виде набора щитов, перекрывающих угол разлета осколков в горизонтальной плоскости и размещенных от центра мишенной обстановки на расстояниях, пропорциональных плотности осколочного поля в направлении разлета. Достигается повышение точности измерений с возможностью использования автоматизированных систем сбора и обработки информации об осколочных полях испытуемых боеприпасов. 2 ил.
Наверх