Способ углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел



Способ углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел
Способ углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел
Способ углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел

 


Владельцы патента RU 2614204:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" (RU)

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного воздействия на конструкцию летательных аппаратов. Способ углового прицеливания заключается в том, что предварительно выполняют серию забросов метательных тел и определяют точки их соударений с мишенью. По совокупности точек соударений устанавливают центр группирования соударений. Последующую корректировку положения прицела осуществляют посредством того, что световой луч прицела направляют в центр группирования соударений с мишенью через отверстия вставок съемных экранов ствола и совмещают ось луча прицела с центром группирования соударений. Затем положение прицела, ствола и мишени фиксируют и осуществляют подготовку к стрельбе метательными телами в заданную область поверхности объекта испытаний. Система содержит лазерный указатель, сопряженный с метательным устройством, которое выполнено в виде полого ствола с казенным и дульным срезами, мишень с датчиком ударов, снабженную светодиодом, установленным по центру мишени, ловитель тел, скоростную телекамеру и имитаторы ударного воздействия в виде метательных тел. Устройство заброса тел выполнено в виде полого ствола с казенным и дульным срезами, снабжено съемными экранами, размещенными на дульном и казенном срезах и оборудованными полупрозрачными вставками с отверстиями по центру. Прицел наведения на цель выполнен в виде лазерного излучателя, установленного на кронштейне перед экраном со стороны казенного среза ствола с возможностью регулирования и фиксирования его положения. Технический результат заключается в достижении точности прицеливания в заданную область поверхности объекта испытания с одного раза. 3 ил.

 

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного воздействия на конструктивные элементы летательных аппаратов в процессе взлета и посадки, в том числе при попадании на вход авиационных газотурбинных двигателей птиц, града и других предметов.

Для моделирования удара в условиях полета и придания имитатору птицы или предмета в виде метаемого тела заданной скорости используют различные устройства и способы испытаний.

Известно устройство контроля положения оси длинномерного изделия, например трубы (патент RU №2143097). Устройство содержит две телекамеры и два видеоконтрольных устройства. Одна из видеокамер установлена в полости корпуса, снабженного базовыми поверхностями для установки внутри измеряемого изделия. Она снабжена синхрогенератором и видеоконтрольным устройством со знакогенератором, входы которого соединены с выходами телекамеры и знакогенератора, а выход - с входом второго видеоконтрольного устройства. Способ контроля и установки оси длинномерного изделия относительно базовой оси по патенту RU №2143097 заключается в наведении базовой оси на первую удаленную метку с помощью первой телекамеры и первого видеоконтрольного устройства и приведение оси изделия в требуемое положение. Заданную базовую ось после наведения на удаленную метку фиксируют в этом положении. Затем устанавливаемое изделие сопрягают со второй телекамерой путем ее ввода в канал длинномерного изделия. Наводят ее на вторую удаленную метку, соседнюю с первой, установленную с учетом параллакса. Разворачивают вторую телекамеру вокруг ее оси на полуокружность. Определяют величину рассогласования оси второй телекамеры и второй удаленной метки. Положение оси изделия определяют как половину величины рассогласования оси второй телекамеры и второй метки. Изделие имеет значительную сложность в способе наведения.

Известны применяемые в артиллерии способы выверки прицела с пушкой, один из которых описан в книге «Теория и конструкция танка». Под ред. П.П. Исакова. Т. З. Испытания танкового вооружения. - М., Машиностроение, 1983, с. 199. При этом на дульном срезе пушки устанавливается перекрестие из тонких нитей, пересекающихся на оси канала ствола. В казенную часть ствола с помощью технологического поддона вставляется трубка выверки. При помощи ручных приводов наводки линия визирования канала ствола, проходящая через трубку выверки и центр перекрестия нитей, совмещается с индексом на выверочной мишени. По положению марки визирного канала относительно точки наведения на выверочной мишени определяется рассогласование визирного канала с осью канала ствола, которое затем устраняется с помощью механизмов выверки путем совмещения марки визирного канала с точкой наведения. Данный способ имеет следующие недостатки:

- необходимость визуального наблюдения через открытый с обоих концов ствол;

- способ реализуется только в системах с ручным наведением.

Известно устройство с системой прицеливания (патент RU №2562926) для заброса тушек птиц, града и других посторонних предметов (метаемых тел) при испытаниях на удар. Система содержит прицел с элементами регулирования винтами, сопряженный с устройством заброса тел. Система обеспечивает заданную точность прицеливания, но не имеет контроля точности наведения и поэтому трудоемка.

В связи с тем, что сертификационные испытания конструкций летательного аппарата на удар являются дорогостоящими, то к точности попадания метаемого тела предъявляются высокие требования, которые оговорены в стандарте (ASTM, «Стандартный метод испытания стекол кабины самолета на удар тушками птиц», F330-89, повторно утверждено 2004 г., стр. 2-4). В соответствии с этим стандартом необходимо осуществлять прицеливание в заданную область исследуемого объекта с необходимой точностью, ориентируясь на центр группирования точек соударений метаемых тел, определенный предварительно.

Также в соответствии с этим стандартом необходимо обеспечить угловую ориентацию объекта испытаний относительно оси выстрела, в связи с тем, что при проведении сертификационных испытаний возможно выполнение только одного попадания в намеченную область на объекте испытаний.

Известен лазерный целеуказатель для стрелкового оружия, который содержит лазерный излучатель, включающий оптическую систему, лазерный источник света, электронную схему, механизм крепления лазерного излучателя в корпусе целеуказателя, устройство юстировки и блок питания (патент RU №2253822). Лазерный луч указателя формирует на цели световое пятно - метку, что существенно ускоряет и облегчает прицеливание и тем самым повышает кучность стрельбы. Известное техническое решение позволяет выполнить прицеливание в заданную область исследуемого объекта. Лазерный указатель выбран в качестве ближайшего аналога способа углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел. Однако целеуказатель не обеспечивает необходимой точности прицеливания для заброса метаемых тел. Также в лазерном целеуказателе нет разделения процесса прицеливания на два последовательных действия: предварительного наведения метательного устройства и на точное угловое наведение на объект испытаний.

В основу изобретения положена задача обеспечения точности углового прицеливания при реализации способа для заброса метаемых тел в заданную область поверхности объекта испытаний.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности углового прицеливания для обеспечения попадания метаемого тела в заданную область поверхности объекта испытаний под заданным углом одним выстрелом.

Поставленная задача для способа углового прицеливания метательного устройства заключается в том, что лазерным лучом указателя, сопряженным со стволом метательного устройства, имеющего казенный и дульный срезы, формируют в центре мишени световое пятно как точку прицеливания метательного устройства.

Новым в способе углового прицеливания устройства заброса метаемых тел является то, что на первом этапе выполняют серию забросов метаемых тел в направлении сформированного светового пятна на фронтальной стороне мишени. Определяют точки соударений тел с мишенью и по совокупности точек соударений определяют центр группирования соударений. Осуществляют корректировку положения лазерного указателя так, чтобы световой луч указателя попадал в центр группирования соударений тел на мишени, и фиксируют положение лазерного указателя. Затем корректируют положение мишени так, чтобы центр мишени совпадал со скорректированным положением светового луча лазерного указателя, и фиксируют положение мишени. Выполняют один или несколько контрольных забросов метаемого тела и определяют место соударения контрольного заброса или центр группирования всех контрольных забросов. При их допустимом отклонении относительно центра мишени выполнение контрольных забросов прекращают и переходят ко второму этапу. При недопустимом отклонении места соударения контрольного заброса или центра группирования всех контрольных забросов относительно центра мишени возвращаются к началу первого этапа.

На втором этапе прицеливания за мишенью, напротив дульного среза ствола, перпендикулярно его оси, устанавливают вертикальную панель с размещенным на ней вторым лазерным указателем. Удаляют мишень и регулируют положение второго лазерного указателя так, чтобы ось его луча установилась соосно лучу лазерного указателя, сопряженного со стволом.

Положение второго лазерного указателя фиксируют, на место размещения мишени устанавливают объект испытаний, с заранее нанесенными на его фронтальной и тыльной сторонах метками прицеливания, Причем при установке объекта испытаний его ориентируют в соответствии с заданными углами установки и так, чтобы световые пятна лазерных указателей совпадали с метками прицеливания, объект испытаний фиксируют и приступают к подготовке испытательных забросов.

При таком способе прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел:

- выполнение на первом этапе серии забросов метаемых тел в направлении сформированного светового пятна на фронтальной стороне мишени позволяет определить точки соударений тел с мишенью и по совокупности точек соударений установить центр группирования соударений;

- осуществление корректировки положения лазерного указателя так, чтобы световой луч указателя попадал в центр группирования соударений тел на мишени, и фиксирование положения лазерного указателя позволяют визуально определить центр действительного соударения метаемого тела с объектом испытания;

- корректирование положения мишени так, чтобы центр мишени совпадал со скорректированным положением светового луча лазерного указателя, и фиксирование положения мишени позволяют проконтролировать точность определения центра группирования соударений на мишени;

- выполнение одного или нескольких контрольных забросов метаемого тела позволяет определить место соударения контрольного заброса или центр группирования всех контрольных забросов и при их допустимом расположении относительно центра мишени прекратить выполнение контрольных забросов и перейти ко второму этапу;

- недопустимое отклонение места соударения контрольного заброса или центра группирования всех контрольных забросов относительно центра мишени указывает на необходимость возвращения к началу первого этапа;

- установка на втором этапе за мишенью, напротив дульного среза ствола перпендикулярно его оси вертикальной панели с размещенным на ней вторым лазерным указателем позволяет выполнять операцию обратного прицеливания луча лазера;

- удаление мишени и регулирование положения второго лазерного указателя так, чтобы ось его луча установилась соосно лучу лазерного указателя, сопряженного со стволом, и фиксирование положения второго лазерного указателя обеспечивают создание визуальной оси прицеливания перед и после объекта испытания;

- установка на место размещения мишени объекта испытаний, с заранее нанесенными на его фронтальной и тыльной сторонах метками прицеливания, где при установке объекта испытаний его ориентируют в соответствии с заданными углами установки и так, чтобы световые пятна лазерных указателей совпадали с метками прицеливания с фиксацией объекта испытаний, что позволяет приступить к подготовке испытательных забросов метательных тел.

Таким образом, решена поставленная в изобретении задача обеспечения точности углового прицеливания для выполнения попадания метаемых тел в заданную область поверхности объекта испытания.

Настоящее изобретение поясняется последующим подробным описанием способа углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел в объект испытания на фиг.1, 2, 3, где:

на фиг. 1 изображен общий вид метательного устройства заброса метаемых тел и мишень с ловителем метаемых тел;

на фиг. 2 - схема системы контроля точности прицеливания устройства заброса метаемых тел при испытаниях на удар;

на фиг. 3 - схема системы контроля точности углового прицеливания устройства заброса метаемых тел при испытаниях на удар.

Система углового прицеливания метательного устройства 1 для заброса метаемых тел в мишень 2, например в вертикальной плоскости, на первом этапе содержит лазерный указатель 3, сопряженный с метательным устройством, которое выполнено в виде ствола 4 с казенным и дульным срезами 5, 6. Метательное устройство 1 и мишень 2 последовательно установлены на стенде (не показано). Мишень 2 расположена на заданном расстоянии относительно дульного среза 6 ствола 4. Система дополнительно содержит (см. фиг. 3) второй лазерный указатель 7, съемные элементы 8, 9, обеспечивающие прицеливание и скоростную телекамеру 10 с видоискателем 11. Ствол 4 со стороны казенного среза 5 имеет подвод сжатого воздуха из резервуара через быстродействующий клапан (не показано). Съемные элементы 8, 9 выполнены с возможностью их размещения соответственно на казенном и/или дульном срезах 5, 6 ствола 4. Сопряжение лазерного указателя 3 со стволом 4 метательного устройства 1 выполнено посредством кронштейна 12 перед съемным элементом 8 со стороны казенного среза 5 ствола 4 с возможностью регулирования и фиксирования положения указателя. Скоростная телекамера 10 с видоискателем 11 установлена со стороны ствола 4 под острым углом к его оси и направлена видоискателем 11 в центр мишени 2.

Система также содержит ловитель 13 метаемых тел, скрепленный с мишенью 2. Мишень с фронтальной стороны по центру снабжена датчиком 14 ударов со светодиодом 15. Съемные элементы 8, 9 выполнены в виде экранов, установленных соответственно на казенном и дульном срезах 5, 6 с возможностью регулирования и фиксирования их положения и скреплены с полупрозрачными вставками 16, 17, имеющими отверстия 18, 19 по центру. Съемный элемент может быть также выполнен в виде затвора (не показано), установленного на стволе 4 со стороны казенного среза 5 при свободном дульном срезе 6.

На втором этапе способа углового прицеливания метательного устройства дополнительно используют (см. фиг. 3) панель 20, выполненную с возможностью закрепления на ней второго лазерного указателя 7 и съемного экрана 21. Экран 21 снабжен полупрозрачной вставкой 22, имеющей отверстие 23 по центру. Панель 20 расположена напротив дульного среза 6 ствола 4 перпендикулярно его оси. Экран 21 с отверстием 23 по центру вставки 22 и сопряженный с экраном второй лазерный указатель 7 последовательно установлены посредством кронштейна 24 на панели 20 напротив дульного среза 6 ствола 4 соосно с общей осью отверстий 18, 19 вставок экранов 8, 9 на казенном и дульном срезах 5, 6 ствола 4 за счет возможности регулирования и фиксирования положения экрана и второго указателя относительно оси ствола.

Способ углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел осуществляют следующим образом.

Метательное устройство 1 и мишень 2 устанавливают на стенде. На казенный срез 5 и дульный срез 6 ствола 4 устанавливают экраны 8, 9, оборудованные соответственно полупрозрачными вставками 16, 17 с отверстиями 18, 19 по центру. Со стороны казенного среза 5 ствола 4 перед экраном 8 на кронштейне 12 устанавливают лазерный указатель 3. Перед дульным срезом 6 ствола 4 на заданном расстоянии устанавливают мишень 2, скрепленную с ловителем 13 метаемых тел. Мишень 2 располагают так, чтобы луч лазерного указателя 3, проходя через отверстия 18, 19 во вставках 16, 17 экранов 8, 9, создавал световое пятно в центре мишени 2. Это достигают регулированием положения лазерного указателя 3.

В центре мишени 2 со стороны ствола 4 размещают датчик ударов 14 со светодиодом 15, который загорается при ударе метаемого тела по мишени 2.

На первом этапе осуществления прицеливания формируют световое пятно в центре фронтальной стороны мишени 2 за счет направления луча лазерного указателя 3 со стороны казенного среза 5 ствола 4 через центральные отверстия 18, 19 вставок 16, 17 экранов 8, 9 ствола 4.

При выбранном положении луча лазера координаты лазерного указателя 3, экранов 8, 9 ствола 4 и мишени 2 фиксируют. После этого лазерный указатель 3 и экраны 8, 9 на стволе 4 демонтируют. Далее ствол 4 заряжают метаемым телом, а на казенную часть 5 ствола 4 устанавливают затвор (не показано). Затем в ствол 4 через быстродействующий клапан подают сжатый воздух и выполняют заброс метаемого тела в вертикальной плоскости по фронтальной стороне мишени 2.

Заброс фиксируют на телекамеру 10 и определяют место соударения метаемого тела на мишени 2. Выполняют достаточное количество забросов метаемых тел в направлении светового пятна с фиксацией точек соударения метаемых тел с мишенью. По совокупности точек соударений устанавливают центр группирования соударения на фронтальной стороне мишени 2. Затем демонтируют затвор и устанавливают на прежнее место лазерный указатель 3 и экраны 8, 9.

Осуществляют корректировку положения лазерного указателя 3 и экранов 8, 9 так, чтобы лазерный луч указателя 3 попадал в центр группирования соударений тел на мишени 2. Затем корректируют положение мишени 2 так, чтобы центр мишени совпадал с новым положением центра луча лазерного указателя, и фиксируют положение указателя 3, экранов 8, 9 и мишени 2.

После совмещения положения светового пятна указателя 3 с центром группирования точек соударения по мишени 2 выполняют, по меньшей мере, один контрольный заброс метаемого тела в направлении центра мишени с фиксацией точки соударения. В случае допустимого отклонения указанной точки соударения от центра мишени 2 переходят ко второму этапу, в противном случае - возвращаются к началу первого этапа.

На втором этапе за мишенью 2, напротив дульного среза 6 ствола 4, перпендикулярно его оси, устанавливают вертикальную панель 20 с размещенным на ней вторым лазерным указателем 7. Удаляют мишень 2 и регулируют положение второго лазерного указателя 7 так, чтобы ось его луча установилась соосно лучу лазерного указателя 3, сопряженного со стволом 4. Положение второго лазерного указателя 7 фиксируют. На место мишени 2 устанавливают объект испытаний, с заранее нанесенными на его фронтальной и тыльной сторонах метками прицеливания 25, 26. При установке объекта испытаний его ориентируют в соответствии с заданными углами установки так, чтобы световые пятна лазерных указателей 3, 7 совпадали с метками прицеливания 25, 26. Объект испытаний фиксируют и приступают к подготовке испытательных забросов метаемых тел.

По данной системе была создана экспериментальная установка прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел в объект при испытаниях на удар.

Проведенные эксперименты показали возможность предварительной отработки точности прицеливания на мишени для выполнения попадания в заданную область поверхности объекта испытания под заданным углом одним выстрелом.

Способ углового прицеливания метательного устройства для заброса метаемых тел, заключающийся в том, что лазерным лучом указателя, сопряженным со стволом метательного устройства, имеющим казенный и дульный срезы, формируют на мишени световое пятно как точку прицеливания метательного устройства, отличающийся тем, что на первом этапе выполняют серию забросов метаемых тел в направлении сформированного светового пятна на фронтальной стороне мишени, определяют точки соударений тел с мишенью и по совокупности точек соударений определяют центр группирования соударений, осуществляют корректировку положения лазерного указателя так, чтобы световой луч указателя попадал в центр группирования соударений тел на мишени и фиксируют положение лазерного указателя, затем корректируют положение мишени так, чтобы центр мишени совпадал со скорректированным положением светового луча лазерного указателя и фиксируют положение мишени, выполняют один или несколько контрольных забросов метаемого тела и определяют место соударения контрольного заброса или центр группирования всех контрольных забросов и при их допустимом расположении относительно центра мишени выполнение контрольных забросов прекращают и переходят ко второму этапу, при недопустимом расположении места соударения контрольного заброса или центра группирования всех контрольных забросов относительно центра мишени возвращаются к началу первого этапа, на втором этапе за мишенью, напротив дульного среза ствола, перпендикулярно его оси, устанавливают вертикальную панель с размещенным на ней вторым лазерным указателем, удаляют мишень и регулируют положение второго лазерного указателя так, чтобы ось его луча установилась соосно лучу лазерного указателя, сопряженного со стволом, положение второго лазерного указателя фиксируют, на место размещения мишени устанавливают объект испытаний, с заранее нанесенными на его фронтальной и тыльной сторонах метками прицеливания, причем при установке объекта испытаний его ориентируют в соответствии с заданными углами установки, чтобы световые пятна лазерных указателей совпадали с метками прицеливания, объект испытаний фиксируют и приступают к подготовке испытательных забросов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к моделированию систем управления (СУ) с головками самонаведения (ГСН) воздушных и космических летательных аппаратов (ЛА). Используется плоская активная фазированная антенная решетка (АФАР), сегмент которой, сформированный из излучающих элементов АФАР и имеющий размер n×m элементов, перемещается по плоскости решетки, воспроизводя тем самым взаимное перемещение летательного аппарата и цели, и излучает полезный сигнал, имитирующий отраженный сигнал от цели.

Устройство для контроля параметров тепловизионных систем относится к оборудованию для контроля параметров наземных тепловизионных приборов (ТВП) наблюдения и прицеливания военного назначения в полевых условиях и может быть использовано при испытаниях и оценке качества ТВП.

Способ включает установку мишени с нанесенными на ней знаками на конечном расстоянии перед индикатором, установку неподвижно на оптической оси со стороны наблюдателя диафрагмы в виде пластины, отображение с помощью индикатора меток на фоне знаков мишени, выявление с помощью диафрагмы ошибок совмещения изображения меток индикатора со знаками мишени, на основании которых судят о необходимости проведения юстировки индикатора.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам измерения деформаций длинномерных конструкций, например артиллерийских стволов различных длин и калибров.

Изобретение относится к области военной техники, в частности к устройствам, обеспечивающим подготовку боевых машин реактивной артиллерии к стрельбе. .

Изобретение относится к бронетехнике и может быть использовано в конструкциях танков, боевых машин пехоты и самоходных артиллерийских систем. .

Изобретение относится к боевым машинам, оснащенным прицелом-дальномером и комплектом для выверки нулевой линии прицеливания. .

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля параметров лазерных каналов управления приборов наведения при их сборке, юстировке и испытаниях.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к полунатурному моделированию. .

Изобретение относится к области авиастроения и безопасности полетов и может быть использовано для исследования процессов ударного воздействия на конструкцию летательных аппаратов. Система содержит мишень с датчиком ударов, снабженную светодиодом, установленным по центру мишени, ловитель тел, скоростную телекамеру и имитаторы ударного воздействия в виде метательных тел. Устройство заброса тел выполнено в виде полого ствола с казенным и дульным срезами, снабжено съемными экранами, размещенными на дульном и казенном срезах и оборудованными полупрозрачными вставками с отверстиями по центру. Прицел наведения на цель выполнен в виде лазерного излучателя, установленного на кронштейне перед экраном со стороны казенного среза ствола с возможностью регулирования и фиксирования его положения. Способ прицеливания заключается в том, что предварительно выполняют серию забросов метательных тел и определяют точки их соударений с мишенью. По совокупности точек соударений устанавливают центр группирования соударений. Последующую корректировку положения указателя осуществляют посредством того, что световой луч указателя направляют в центр группирования соударений тел с мишенью через отверстия вставок съемных экранов ствола и совмещают ось луча прицела с центром группирования соударений. Затем корректируют положение мишени так, чтобы центр мишени совпадал с новым положением центра луча лазерного указателя, фиксируют и осуществляют подготовку к стрельбе метательными телами в заданную область поверхности летательного аппарата. Технический результат заключается в повышении точности прицеливания в заданную область поверхности объекта испытания с одного раза. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх