Способ определения глубины проникания бронебойных цельнокорпусных калиберных и подкалиберных снарядов в толстостенную преграду

Изобретение относится к области испытания боеприпасов. Способ определения глубины проникания бронебойных цельнокорпусных калиберных и подкалиберных снарядов в толстостенную преграду включает выстрел снарядом по преграде и последующее определение его скорости доплеровским локатором до и после поражения преграды. Ось диаграммы направленности антенны локатора ориентируется под максимально малым углом к завершающей части траектории движения снаряда. Скорость снаряда определяется по сигналу, отраженному от его донной хвостовой части. Глубина проникания определяется путем интегрирования полученной по результатам измерений зависимости скорости движения снаряда от начала торможения до нулевого значения. Способ позволяет повысить точность измерения скорости снаряда, получить более достоверную информацию при оценке пробивного действия снарядов. 2 ил.

 

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при оценке пробивного действия бронебойных цельнокорпусных (сплошных) калиберных и подкалиберных снарядов с отделяющимся поддоном.

Известен ряд способов измерения параметров пробития преграды метаемым элементом /1-3/, например пулей, артиллерийским снарядом, или кумулятивной струей, предусматривающих измерение интервалов времени прохождения блокирующих плоскостей преграды, находящихся на заданном расстоянии, с последующим определением скорости прохождения метаемого элемента между ними, в местах разделения блокирующих плоскостей размещают измерительные преобразователи в виде сетчатых электродов или рамок с параллельно выполненными изолированными проводниками, по разрыву которых фиксируют в каждой плоскости координаты деформации преграды метаемым элементом посредством соответствующих устройств обработки и регистрации.

Недостатком данных способов является необходимость внедрения в преграду через заданные промежутки измерительных преобразователей, что нарушает ее сплошность и исходные прочностные характеристики, и, таким образом, влияет на адекватность полученных результатов реальным условиям применения боеприпаса. Кроме того, данные способы не учитывают возможного запреградного действия метаемого элемента, т.е. возможный разрыв измерительного преобразователя осколком преграды даже в случае ее непробития и выдачу им "ложного" сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ оценки пробивного действия дистанционного боеприпаса /4/.

Способ заключается в том, что подрыв боевой части боеприпаса осуществляют с помощью устройства инициирования во взрывной камере, в пределах двугранного угла ΔΘ, на заданном расстоянии устанавливают закрепленную преграду заданной толщины, определяют среднюю скорость V1 поля поражения боевой части по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения, летящего в пределах двугранного угла ΔΘ от момента подрыва боевой части до момента попадания поражающих элементов (ПЭ) поля поражения боеприпаса в закрепленную преграду, определяют среднюю скорость V2 поля поражения боевой части по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения, после пробития поражающими элементами поля поражения боеприпаса закрепленной преграды и определяют показатель пробивной способности поля поражения боеприпаса.

Измерители скорости поражающих элементов поля поражения боеприпаса, устанавливают так, что оси диаграмм направленности антенн измерителей составляют с плоскостью, проходящей через продольную ось боеприпаса и поперечную ось щели взрывной камеры, острый угол α.

Показатель пробивной способности поля поражения боеприпаса предложено определять по формуле Кпр=(V1+V2)/V1. Если Kпр=1 пробивную способность поля поражения боеприпаса считают неудовлетворительной, если 1<Kпр<1,5 - удовлетворительной и если Kпр>1,5 - высокой.

При этом скорости V1 и V2 определяются как средние арифметические скоростей лидирующих и замыкающих ПЭ боеприпаса до и после преграды.

К недостаткам данного способа можно отнести следующие:

1) Потребность использования двух измерительных устройств.

2) Способ неприемлем для оценки глубины несквозного проникания ПЭ в случае толстостенной преграды.

3) Имеется большая вероятность ошибки измерений в случае нахождения в одной плоскости с осью диаграммы направленности антенн измерителей двух и более близколетящих ПЭ.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеотмеченных недостатков, а также обеспечение возможности определения глубины проникания бронебойных цельнокорпусных (сплошных) калиберных или подкалиберных снарядов с отделяющимся поддоном в толстостенную преграду при неполном пробитии (застревании).

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе определения глубины проникания в преграду бронебойного цельнокорпусного (сплошного) калиберного и подкалиберного снаряда, включающем выстрел снарядом по преграде и последующее определение его скорости доплеровским локатором до и после поражения преграды, в соответствии с изобретением ось диаграммы направленности антенны локатора ориентируют под максимально малым углом к завершающей части траектории движения снаряда, скорость снаряда определяют по сигналу отраженному от его донной (хвостовой) части, а непосредственно глубину проникания определяют путем интегрирования полученной по результатам измерений зависимости скорости движения снаряда от начала торможения до нулевого значения.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от прототипа следующими новыми признаками:

1) Ориентацией оси диаграммы направленности антенны локатора под малым углом к завершающей части траектории движения снаряда;

2) Определением скорости движения снаряда по сигналу, отраженному от его донной (хвостовой) части;

3) Получением "искомого" результата, т.е. определением глубины проникания снаряда в преграду, путем математической обработки, заключающейся в интегрировании полученной зависимости скорости движения снаряда от начала торможения при встрече с преградой до его полной остановки.

Причем, в отличие от прототипа, способ для своей реализации в качестве средства измерений требует всего один доплеровский локатор.

Ориентация диаграммы направленности антенны доплеровского локатора под максимально малым углом к завершающей части траектории движения снаряда позволит, во-первых, избежать влияния на показания локатора электромагнитного импульса от плазменного облака продуктов сгорания метательного заряда, образующегося при выстреле в области дульного среза ствола орудия и, во-вторых, фиксировать сигнал отраженный непосредственно от донной (хвостовой) части снаряда, т.е. от одной и той же неизменной по величине поверхности, что повысит точность измерений. При использовании высокочастотного (коротковолнового с длиной волны меньшей, чем калибр снаряда) локатора это позволит вести наблюдение за снарядом, уже полностью проникшем в преграду и движущемся внутри нее.

В общем случае скорость движения снаряда как материального тела описывается как

V=dS/dt,

где V - скорость снаряда, м/с;

S - перемещение, м;

t - время, с.

Тогда, зная зависимость изменения скорости от времени, перемещение можно определить как интеграл вида

,

где tн - начальный момент времени - встреча снаряда с преградой и начало торможения, с;

tк - конечный момент времени - остановка снаряда в преграде, - застревание, с.

Изобретение поясняется следующей графической информацией.

На фиг. 1 представлены стадии процесса взаимодействия снаряда с преградой при ее неполном пробивании.

На фиг. 2 изображена условная зависимость скорости движения снаряда на завершающей части траектории и при его проникании в материал преграды вплоть до полной остановки (застревании).

В качестве примера и пояснения осуществления способа на фиг. 1 (а, б) представлена схема мишенной обстановки в определенные фиксированные моменты времени. Фиг. 1,а - частичное проникание, снаряд движется внутрь преграды с замедлением; фиг. 1,б - снаряд полностью остановлен преградой.

В толстостенную преграду 1 проникает снаряд 2, скорость которого определяется по сигналу (на иллюстрации условно показан пунктирной линией), отраженному от его донной (хвостовой) части посредством доплеровского локатора 3. Ось диаграммы направленности антенны локатора 4 ориентирована под максимально малым углом α к завершающей части траектории движения снаряда 5. При проникании снаряда в преграду в ней образуется отверстие 6.

При использовании высокочастотного доплеровского локатора с длиной волны меньшей, чем калибр снаряда, процесс наблюдения за снарядом, уже полностью проникшем и движущимся в преграде, продолжается вплоть до его полной остановки (фиг. 1,б).

На фиг. 2 изображен вариант характерной получаемой по результатам измерений, графической зависимости скорости движения снаряда на завершающей части траектории и при его проникании в материал преграды вплоть до полной остановки (застревании).

Скорость снаряда изменяется от начального значения Vс, соответствующего моменту касания снарядом преграды (tн), до нулевого значения при полной остановке, в преграде (tк), соответственно в течение интервала времени от tн до tк.

Как уже выше показано, величина перемещения снаряда в преграде определяется интегралом:

.

Т.к. по результатам измерений могут быть получены как графическая, так и аналитическая зависимости Vc(t), решение данного интеграла, т.е. нахождение численного значения глубины проникания снаряда в преграду может быть выполнено либо аналитически, либо, при наличии графической зависимости, путем определения площади фигуры под кривой Vc(t) (заштрихованная область на фиг. 2).

Операция интегрирования, т.е. численного определения глубины проникания снаряда в преграду, может быть выполнена с использованием современных программных средств, что дает возможность обработки результатов испытаний практически в режиме реального времени.

Использование предлагаемого способа позволит повысить точность измерения скорости снаряда как на завершающем участке траектории перед поражением преграды, так и при его движении вглубь преграды, получить более достоверную информацию при оценке пробивного действия бронебойных цельнокорпусных (сплошных) калиберных и подкалиберных снарядов с отделяющимся поддоном, а также сократить материальные затраты на проведение испытаний.

Источники информации

1. Патент CN 103335566 A, F42B 35/00. Grid mesh target shell penetration depth testing device. 2013 г.

2. Патент CN 203534363 U, F42B 35/00. Grating net target shell penetration depth testing device. 2013 г.

3. Патент РФ №2399861, F41J 5/044. Способ измерения параметров пробития преграды метаемым элементом, например пулей либо артиллерийским снарядом, либо кумулятивной струей, и устройство, реализующее этот способ. 2009 г.

4. Патент РФ №2491501, F42B 35/00. Способ оценки пробивного действия дистанционного боеприпаса и устройство для его осуществления. 2012 г. (прототип)

Способ определения глубины проникания бронебойных цельнокорпусных калиберных и подкалиберных снарядов в толстостенную преграду, включающий выстрел снарядом по толстостенной преграде и последующее определение его скорости доплеровским локатором до и после поражения преграды, отличающийся тем, что ось диаграммы направленности антенны локатора ориентируют под максимально малым углом к завершающей части траектории движения снаряда, скорость снаряда определяют по сигналу, отраженному от его донной хвостовой части, а непосредственно глубину проникания определяют путем интегрирования полученной по результатам измерений зависимости скорости движения снаряда от начала торможения до нулевого значения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости и угла сноса летательного аппарата в автономных навигационных системах с использованием электромагнитных волн.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемым техническим результатом является устранение неоднозначности распознавания неманеврирующей баллистической цели (БЦ).

Изобретение относится к способу детектирования колеса (1). Техническим результатом является повышение надежности детектирования и эффективности процесса оценки сигнала.

Изобретение относится к области радиолокации. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения курса неманеврирующей аэродинамической цели.

Изобретение относится к активным импульсным радиолокационным системам обнаружения и наблюдения воздушно-космических целей и предназначено для надежного обнаружения движущихся целей с различением их скоростных и маневренных характеристик, позволяющим осуществлять своевременную перенастройки системы вторичной обработки радиолокационного сигнала на работу по маневрирующей цели.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС) для обнаружения маневра баллистических объектов (БО). Достигаемый технический результат - повышение вероятности обнаружения маневра БО как на активном, так и на пассивном участках траектории их полета.

Изобретение относится к области радиолокации. Достигаемый технический результат изобретения - повышение вероятности обнаружения маневра баллистической ракеты.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления на основе корреляционного принципа радиальной скорости движущегося объекта; может использоваться в автоматизированных системах управления воздушным движением для обнаружения и измерения скорости летательных аппаратов.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения путевой скорости транспортных средств с использованием эффекта Доплера для электромагнитных волн.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения путевой скорости транспортных средств с использованием эффекта Доплера для электромагнитных волн.

Изобретение относится к технике испытаний горючих материалов на воспламеняемость и, в частности, к определению времени зажигания и скорости горения образцов твердых энергетических материалов с использованием нагретых сыпучих твердых теплоносителей для инициирования зажигания и сопровождения процесса горения.

Изобретение относится к военной технике, а именно к экспериментальным устройствам для стендовой отработки процесса разделения реактивных снарядов. Технический результат - обеспечение возможности испытания изделий на регламентируемые ударные воздействия при использовании зарядной камеры с пороховым зарядом.

Изобретение относится к оборонной промышленности, а именно к установкам для отработки, испытаний на работоспособность и прочность гранат, преимущественно для гранатометов, комплектуемых в составе выстрелов гильзами, а также деталей и узлов гранат, снарядов и мин, взрывателей, замедлителей.

Изобретение относится к области испытания и проверки боеприпасов, а именно к способу качественного определения течи тротилового масла в снарядах и минах, снаряженных тротилом.

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при определении зажигательного действия снарядов, имеющих взрыватель с замедлением.

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к способам оценки параметров боевого дистанционно-управляемого модуля. Для реализации способа и проведения оценки параметров боевого дистанционно-управляемого модуля используется комплекс средств, выполненный с возможностью трансформации схемы подключения изделия и реализации 8-ми схемных решений.

Изобретения относятся к области испытательной и измерительной техники. Способ включает регистрацию оптического излучения в спектре чувствительности фотодиода, сопровождающего инициирование заряда взрывчатого вещества (ВВ), находящегося в объекте испытания (ОИ).

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при проектировании и отработке новых образцов боеприпасов. Способ включает механическое и/или климатическое воздействие на боеприпас и осуществление последующей оценки его состояния по совокупности состояния всех составных элементов и боеприпаса в целом.

Изобретение относится к области идентификации огнестрельного оружия по следам бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы путем обработки цифровых изображений следов бойков и последующего их анализа.

Способ определения характеристик фугасности боеприпаса включает генерацию воздушной ударной волны (ВУВ) посредством взрыва боеприпаса, фиксацию изменения геометрических характеристик объекта-свидетеля, подвергаемого воздействию ВУВ, и последующее определение по ним характеристик фугасности.

Изобретение относится к области испытательных и экспериментальных исследований по определению параметров элементов осколочного фронта различных боеприпасов. В способе применяют в качестве регистратора фактов пробития жесткую каркасную систему, состоящую из 6 квадратных рамок, выполненных из деревянного бруса квадратного сечения со стороной длиной 20 мм с прикрепленными к ним преградами из пенопласта или пенополиуретана со стороной длиной 1080 мм и толщиной 15 мм, разнесенных на равном расстоянии. На преграды нанесены размерные линейки. Для регистрации временных моментов фактов пробития используется цифровая высокоскоростная камера с разрешением не менее 640×480 пикселей при скорости в 19000 кадр/с, установленная за защитное сооружение на штатив с высотой h, равной 500 мм. За наиболее удаленной от эпицентра взрыва рамкой с преградой устанавливается осколкоулавливатель, состоящий из деревянной плиты толщиной 300 мм с квадратным сечением со стороной длиной 1080 мм, и баллистический тканевый пакет квадратной формы со стороной 1080 мм, состоящий из 100 слоев арамидной ткани ТСВМ ДЖ арт. 56319. Изобретение позволяет снизить число подрывов однотипного испытуемого боеприпаса, увеличить число получаемых величин исходных данных, необходимых для расчёта параметров объемно-распределённых элементов осколочного фронта. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области испытания боеприпасов. Способ определения глубины проникания бронебойных цельнокорпусных калиберных и подкалиберных снарядов в толстостенную преграду включает выстрел снарядом по преграде и последующее определение его скорости доплеровским локатором до и после поражения преграды. Ось диаграммы направленности антенны локатора ориентируется под максимально малым углом к завершающей части траектории движения снаряда. Скорость снаряда определяется по сигналу, отраженному от его донной хвостовой части. Глубина проникания определяется путем интегрирования полученной по результатам измерений зависимости скорости движения снаряда от начала торможения до нулевого значения. Способ позволяет повысить точность измерения скорости снаряда, получить более достоверную информацию при оценке пробивного действия снарядов. 2 ил.

Наверх