×
03.07.2019
219.017.a4a8

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТРЕЛЬБЫ БОЕВОЙ МАШИНЫ ПО ЦЕЛИ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002213927
Дата охранного документа
10.10.2003
Аннотация: Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам стрельбы боевой машины в горных условиях при значительных превышениях или принижениях цели из орудия низкой баллистики. Сущность способа заключается в том, что для снарядов низкой баллистики ограничение по предельной баллистической дальности Dmax = D(α) учитывают путем сравнения определенного для текущей дальности стрельбы угла прицеливания α с предельным для данного угла места цели ε углом прицеливания α, который определяют из выражения α = α|-0,5ε, где α| - предельный угол прицеливания для данного типа снаряда при угле места ε=0. Сущность системы для реализации способа заключается в том, что в устройство разрешения стрельбы дополнительно введен блок контроля угла прицеливания. Указанный блок состоит из последовательно соединенных множительного устройства с инверсным входом, сумматора и элемента сравнения, вход которого соединен с третьим входом пушечной установки, причем вход множительного устройства соединен с выходом обзорно-прицельной системы, второй вход сумматора соединен с выходом блока данных об оружии, а второй вход элемента сравнения соединен с выходом блока внешнебаллистических расчетов. Реализация изобретения обеспечивает повышение эффективности стрельбы боевой машины снарядами низкой баллистики в горных условиях. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к стрельбе боевой машины (БМ) в горных условиях, при значительных превышениях (принижениях) цели, например из орудия крупного калибра низкой баллистики.

Анализ литературы показывает, что существует способ стрельбы по цели истребителя, заключающийся в обнаружении и опознавании цели, прицеливании самолетом, сопровождении цели с одновременным вычислением угловых направок в счетно-решающем приборе и открытии стрельбы при условии нахождения прицельной метки в кольце (трубке) экрана, а дальности до цели - в зоне разрешенных дальностей стрельбы /1/.

Для реализации этого способа на истребителях существует система стрельбы, включающая обзорно-прицельное устройство, вычислитель, измерители параметров условий стрельбы и устройства отработки, вырабатывающие сигналы летчику, по которым он управляет самолетом и осуществляет стрельбу /1/.

Недостатком вышеприведенного способа и реализующей его системы является низкая эффективность стрельбы по воздушной цели, обусловленная большими погрешностями определения параметров условий стрельбы, неточным и неполным определением зоны разрешения стрельбы.

Существует также способ стрельбы БМП по цели, заключающийся в поиске (обнаружении), захвате целей на сопровождение, сопровождении цели и определении угловых поправок стрельбы, стрельбе с учетом их по цели при наличии сигнала разрешения /2/.

Для реализации этого способа на БМП существует подсистема стрельбы, содержащая обзорно-прицельную, навигационную системы, бортовой вычислитель, силовые привода ПУ (стабилизатор вооружения), пулеметную (пушечную) установку /2/.

Недостатком вышеприведенного способа и реализующей его подсистемы является низкая эффективность стрельбы, обусловленная упрощенным алгоритмом стрельбы, в котором, в частности, не учитывается угол места цели, а также упрощенной схемой разрешения выстрела - только по признаку ошибки слежения приводов оружия /2/.

Наиболее близким техническим решениям, выбранным в качестве прототипа, является способ стрельбы БМ по цели, включающий обнаружение и опознавание цели, взятие ее на сопровождение, сопровождение, затем определение угловых поправок стрельбы из математических выражений, отклонение в соответствии с ними стволов пулеметной или пушечной установки (ПУ) с одновременной проверкой условий нахождения цели в зоне поражения, в частности, по предельной баллистической дальности, по допустимому углу подъема линии визирования в вертикальной плоскости, по допустимому углу подъема ствола в вертикальной плоскости, по допустимому угловому рассогласованию между линией визирования и линией выстрела в горизонтальной плоскости, по допустимой угловой скорости соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, по ошибке положения стволов пушки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и стрельбу при их выполнении /3/.

Известная система огневой защиты, выбранная в качестве прототипа заявляемой системы, содержит обзорно-прицельную, навигационную системы, бортовую вычислительную систему, включающую в свой состав, в частности, блок внешнебаллистических расчетов и устройство разрешения стрельбы, которое в свою очередь включает блок контроля дальности, блок контроля угла подъема линии визирования, блок контроля угла подъема ствола пушки, блок контроля угла рассогласования между линией визирования и линией выстрела, блок контроля угловой скорости линии визирования и блок контроля ошибки привода, а также силовые привода установки и пулеметную (пушечную) установку ПУ/3/.

Недостатком этого способа и реализующей его системы является то обстоятельство, что при стрельбе БМ, в частности снарядами крупного калибра и низкой баллистики (например, 100-миллиметрового орудия БМП-3), не учитывается уменьшение (увеличение) предельной баллистической дальности при положительных (отрицательных) углах места цели, а также при отклонении от нормальных значений метеобаллистических параметров (температуры Тв и давления Н воздуха) и т.п.

Это приводит к нерациональному расходованию боекомплекта, снижению эргономических характеристик системы, невозможности быстро ориентироваться в боевой обстановке и в конечном счете к снижению эффективности стрельбы.

Задачей предлагаемого способа и реализующей его системы является повышение эффективности стрельбы БМ снарядами низкой баллистики в горных условиях, при значительных превышениях (принижениях) места нахождения цели по отношению к расположению БМ. Это может быть достигнуто путем более рационального расходования боекомплекта, обеспечения более высоких эргономических характеристик системы, повышения информативности и более оперативного управления в сложной боевой обстановке и т.п.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе стрельбы БМ по цели, включающем обнаружение и опознавание цели, взятие ее на сопровождение, сопровождение, затем определение угловых поправок стрельбы из математических выражений, отклонение в соответствии с ними стволов пулеметной или пушечной установки (ПУ) с одновременной проверкой условий нахождения цели в зоне поражения, в частности, по предельной баллистической дальности, по допустимому углу подъема линии визирования в вертикальной плоскости, по допустимому угловому рассогласованию между линией визирования и линией выстрела в горизонтальной плоскости, по допустимой угловой скорости соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, по ошибке положения ствола пушки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и стрельбу по цели при их выполнении, для снарядов низкой баллистики ограничение по предельной баллистической дальности Dmax = D(α

max
ε
) учитывают путем сравнения определенного для текущей дальности стрельбы угла прицеливания αε с предельным для данного угла места цели ε угла прицеливания α
max
ε
, определяемым из выражения
α
max
ε
= αmax|ε=0-0,5ε (*)
где αmax|ε=0 - предельный (максимальный) угол прицеливания для данного типа боеприпаса при нулевом угле места (ε=0).

Поставленная задача решается также тем, что предельную баллистическую дальность Dmax определяют дополнительно и с учетом отклонений от нормальных значений температуры ΔTв и давления ΔH воздуха, температуры заряда ΔTз, продольного ветра Wx и отклонения начальной скорости и массы снаряда Δv0, Δm Dmax = D(ε, ΔTв, ΔH, ΔTз, Wx, Δv0, Δm) путем определения текущего угла прицеливания αε с учетом отклонений от нормальных значений вышеперечисленных параметров.

Поставленная задача достигается тем, что в известной системе стрельбы БМ по цели, содержащей обзорно-прицельную, навигационную системы, блок данных о внешней среде, блок данных об оружии, бортовую вычислительную систему, включающую в свой состав, в частности, блок внешнебаллистических расчетов и устройство разрешения стрельбы, содержащее в свою очередь блок контроля дальности, блок контроля угла подъема линии визирования, блок контроля угла подъема ствола пушки, блок контроля угла рассогласования между линией визирования и линией выстрела, блок контроля угловой скорости линии визирования и блок контроля ошибки привода, а также силовые привода установки и пулеметную (пушечную) установку (ПУ), в устройство разрешения стрельбы дополнительно введен блок контроля угла прицеливания, состоящий из последовательно соединенных множительного устройства (МУ) с инверсным входом, сумматора (СУМ) и элемента сравнения выход которого соединен с третьим входом ПУ, причем вход множительного устройства соединен с выходом обзорно-прицельной системы, второй вход сумматора соединен с выходом блока данных об оружии, а второй вход элемента сравнения соединен с выходом блока внешнебаллистических расчетов.

Именно сформированная таким образом с помощью блока контроля угла прицеливания устройства разрешения дальняя граница зоны стрельбы (поражения) обеспечит, согласно способу, повышение эффективности, в частности, за счет более рационального расхода боеприпасов при стрельбе БМ снарядами низкой баллистики в горных условиях, при значительных превышениях (принижениях) места нахождения цели по отношению к расположению БМ при существующей структуре системы управления БМ и тем самым достижение технического результата.

Сопоставительный анализ заявляемых решений с прототипами показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что предварительно до выхода на боевые стрельбы в ВС БМ заносят, кроме перечисленных предельных характеристик, например, допустимые углы подъема (прокачки) линии визирования и пушки в вертикальной плоскости, допустимое угловое рассогласование между линией визирования и линией выстрела в горизонтальной плоскости, допустимое значение угловой скорости линии визирования соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях и т.п., для снарядов низкой баллистики дополнительно и максимальный для каждого используемого типа боеприпаса угол прицеливания (при нулевом угле места ε) αmax|ε=0 или угол наибольшей дальности, как это определено в /4/. Величина угла наибольшей дальности для снарядов такого типа составляет около αmax = 42-43° /4/ (в отличие от безвоздушного пространства, где αmax = 45°).

Например, в соответствии с таблицами стрельбы максимальный угол прицеливания для штатного 100-миллиметрового боеприпаса БМП-3 составляет αmax = 42°44′18″ при Dmax=5111 м /5/, а для вновь разработанного 100-миллиметрового боеприпаса αmax = 41°39′51″ при Dmax=42260 м /6/.

Для высокоскоростного снаряда малокалиберной 30-миллиметровой пушки 2А72 БМП-3 предельная баллистическая дальность Dmaxбал не зависит от угла места: Dmaxбал= 4 км /5/, аналогично, например, для корабельной пушки АО-18КД в зенитных таблицах стрельбы Dmaxбал= 5 км /7/. Поэтому и в ВС Dmaxбал для малокалиберной пушки, например 2А72 БМП-3, вводится как постоянная величина в соответствии с таблицами стрельбы /4/.

В отличие от малокалиберной артиллерии с высокоскоростными снарядами (v0= 850-1000 м/с) для снарядов с навесной траекторией (или гранатометной, мортирной стрельбы, по определению /8/) предельная баллистическая дальность для данного типа боеприпаса зависит от множества факторов, определяющих условия стрельбы и точность изготовления и в первую очередь от угла места цели ε.

Dmax = D(ε, ΔTв, ΔH, ΔTз, Wx, Δv0, Δm),
где ε - угол места цели,
ΔTв - отклонение температуры воздуха TB от нормального (ТBN=15oС),
ΔH - отклонение давления воздуха H от нормального (HN=750 мм рт. ст.),
ΔTз - отклонение температуры заряда Tз от нормального (ТзN=15oC),
Wx - скорость продольного ветра,
Δv0 - отклонение начальной скорости снаряда v0 от номинального значения,
Δm - отклонение массы снаряда m от номинального значения.

Наглядной иллюстрацией сказанного являются приведенные на фиг.1-5 графики зависимостей максимальной дальности от метеорологических условий стрельбы и от погрешностей изготовления для 100-миллиметрового штатного снаряда.

Проведенные расчеты по составлению таблиц стрельбы с использованием полной стандартизованной модели полета снаряда /9/ для штатного и разрабатываемого боеприпаса 100-миллиметрового орудия БМП-3 позволяют установить эмпирические зависимости максимального угла прицеливания (или угла максимальной дальности) от угла места цели, см. фиг.6.

Аппроксимация приведенных на фиг.6 графиков зависимостей αmax(ε) позволяет установить линейную зависимость вида
α

max
ε
= A+B•ε [рад],
с коэффициентами
A = αmax|ε=0, рад.
B = 0.5
Полученные опытным (расчетным) путем зависимости подтверждаются и аналитическими зависимостями, например известной формулой Лендера /10/
sin(ε+2αε) = sin2α0cos2ε+sinε,
где α0ε - угол прицеливания соответственно при ε=0 и при ε>0.

При учете сопротивления воздуха несколько видоизменяется (уточняется) правая часть формулы : вместо sin2α0 записывается более сложная функция от начальной скорости v0, дальности D и функции сопротивления воздуха b. Однако структура зависимости остается неизменной
sin(ε+2αε) = f(v0,D,b)cos2ε+sinε.
Поскольку sin(ε+2αε) = F - в 1-ой четверти неубывающая функция, то максимальному значению аргумента соответствует максимальное значение правой части. Тогда при F=1 ε+2αε = 90°; откуда αε = 45°-ε/2.

С учетом сопротивления воздуха угол максимальной дальности α0 = 45° следует уточнить соответствующим данному типу снаряда αmax|ε=0.
Таким образом, с помощью аналитических выкладок и расчетным экспериментальным путем установлены вид и параметры зависимости максимального (для заданного угла места ε) угла прицеливания α

max
ε
от угла места цели ε.

Вышеприведенные выводы подтверждаются и теоретическими соображениями, приведенными в теории внешней баллистики, в частности /10/.

В теории внешней баллистики известно уравнение семейства траектории y= y(x), отвечающим различным углам бросания (при отсутствии сопротивления воздуха)

где γ0 = tgθ0 - параметр семейства кривых,
θ0 - угол бросания, равный сумме углов прицеливания α и места ε, θ0 = α+ε,
v0 - начальная скорость снаряда.

После дифференцирования уравнения (**) по параметру и исключения его из уравнения семейства получаем формулу огибающей семейства траекторий в виде
.

Огибающая семейства кривых иначе называется параболой безопасности.

Для всех точек, лежащих на огибающей, существует одно значение угла бросания θ0 = α+ε, и этому значению соответствует значение максимальной дальности стрельбы.

Для любой точки x, у пространства внутри огибающей существует два значения θ0

И при этом выполняется условие

И, наконец, для всех точек, лежащих за пределами огибающей , нет для определения γ0 действительных решений и, следовательно, не может быть поражена ни одна точка при любом угле бросания.

Переходя к полярной системе координат, уравнение параболы безопасности для безвоздушного пространства получаем в виде
.

На фиг. 7 построена парабола безопасности - зависимость максимальной дальности Dmax от угла места ε без учета сопротивления воздуха (кривая 1) и с его учетом (кривая 2) для 100-миллиметрового штатного (v0=250 м/с) и нового (v0=355 м/с) снарядов.

Анализ графиков показывает следующее. Предельная (максимальная) дальность при изменении угла места цели с ε=0 (горизонтально расположенная цель) до ε= 30o уменьшается для штатного 100-миллиметрового снаряда с Dmax=5111 м до Dmax=3580 м при учете сопротивления воздуха и с Dmax=6371 м до Dmax=4247 м без учета сопротивления воздуха.

Для нового 100-миллиметрового снаряда предельная дальность стрельбы уменьшается соответственно с Dmax=7260 м до 5370 м при учете сопротивления воздуха и с Dmax=13540 м до 8564 м без учета сопротивления воздуха.

При отрицательном угле места ε=-10o максимальная дальность Dmax увеличивается соответственно для штатного снаряда до 5840 м и для нового 100-миллиметрового снаряда до 8320 м.

Приведенные там же на фиг.7 коэффициенты уменьшения предельной дальности Dmax при учете сопротивления воздуха имеют значения 1,18-1,32 для штатного и 1,60-1,86 для нового 100-миллиметрового снаряда при изменении углов места от ε=-10o до ε=30o.

Таким образом, заявляемые в ТТЗ и таблицах стрельбы значения предельной дальности стрельбы для снарядов низкой баллистики существенно изменяются в зависимости от условий стрельбы и, в частности, от угла места.

Согласно предложенному техническому решению далее вычисляют максимальный угол прицеливания для данного боеприпаса при заданном угле места цели ε из соотношения
α

max
ε
= αmax|ε=0-0,5ε.
При этом значение угла места поступает с выхода прицельно-навигационной системы в БМП-3, например, с датчика угла вертикального наведения (ДУ ВН), при горизонтально расположенном носителе:
ε = εлв.
В общем случае при наличии разворота корпуса БМ в вертикальной плоскости учитывается и угол тангажа θ, поступающий с датчика тангажа (крена)
ε = εлв+θ.
А максимальный угол прицеливания для заданного типа боеприпаса αmax|ε=0 берется из соответствующих таблиц стрельбы.

В процессе сопровождения и стрельбы постоянно сравнивают вычисляемый в блоке внешнебаллистических расчетов угол прицеливания αε с максимальным (предельным) его значением α

max
ε
и только при выполнении условия αε
max
ε
осуществляют стрельбу. В противном случае следует запрет на стрельбу и информационное сообщение о недостижимости снарядом цели, находящейся на сопровождении.

В таблицах стрельбы максимальная дальность Dmax указывается для нормальных (невозмущенных) условий стрельбы. В реальных условиях Dmax отличается от указанных в таблицах.

Наиболее точные значения угла прицеливания дает решение прямой задачи внешней баллистики с использованием полной системы уравнений, например /9/, с последующим нахождением соответствующего заданной дальности угла прицеливания α методом итераций.

Ввиду необходимости решать указанную задачу в реальном времени при существующем уровне вычислительной техники приходится использовать упрощенные аналитические методы.

Проведенное исследование с использованием полной системы (дифференциальных и алгебраических) уравнений по учету влияния возмущений-отклонений температуры воздуха Тв и заряда Tз, давления Н, продольного ветра Wx, отклонения от номинала начальной скорости Δv0 показывает весьма слабое влияние указанных факторов на значение максимального угла прицеливания α

max
ε
даже при одновременном неблагоприятном действии вышеперечисленных факторов.

При наличии отклонений по каждому из факторов в соответствующем диапазоне изменения каждого из них
-50oС<Твв)<+50oС
460 мм. рт. ст. <H<800 мм рт. ст.

-2%v0< Δv0 <+2%/v0

( соответствует одному весовому знаку) значения максимального угла прицеливания для штатного 100-миллиметрового снаряда (при ε=0) находятся в диапазоне
0,982<sin2α0<0,985.

Учитывая, что, во-первых, при значениях αε, близких к максимальным углам прицеливания, изменение sin2α на 0,001 соответствует изменению в угле прицеливания на 2' и что, во-вторых, согласно таблицам стрельбы на максимальных дальностях резко снижается чувствительность дальности к углу прицеливания, см. значения /5, 6/, можно пренебречь влиянием на максимальный угол прицеливания α

max
ε
исследуемых возмущений.

Таким образом, установлено, что значение α

max
ε
инвариантно к вышеперечисленным отклонениям и ограничивающая зависимость (*) остается неизменной.

Заявляемый же в зависимом п.2 формулы изобретения учет отклонений по температуре воздуха Tв и заряда Tз, давлению воздуха H, продольному ветру Wx, отклонению начальной скорости v0 и массы снаряда m осуществляется автоматически при расчете текущего (соответствующего дальности) угла прицеливания, например, по аналитическому алгоритму.

Согласно этому алгоритму такие параметры, как отклонение температуры и давления воздуха, а также отклонение массы снаряда учитывается при расчете угла прицеливания α через функцию сопротивления воздуха A, например, в виде
,
где H0, Т0 - измеренные соответственно температура (oК) и давление воздуха,
ΔTв, ΔH - соответственно отклонение температуры и давления воздуха, введены для учета нелинейной зависимости от дальности.

- дальность стрельбы, км,
A0...A3 - коэффициенты аппроксимации функции сопротивления, рассчитанной для состояния нормальной атмосферы и при номинальном весе снаряда Δm=0.

Влияние отклонения массы снаряда от номинального Δm учитывают в алгоритме одновременно и на изменение начальной скорости снаряда
Δvm = -0,006678Δm•lm,
где lm - коэффициент внутренней баллистики.

Отклонение в начальной скорости снаряда, например на партионный разброс, учитывают как поправку при расчете начальной скорости снаряда, используемой далее в алгоритме при определении угла прицеливания, например, как в /10/, стр.49.

Влияние продольного ветра Wx на угол прицеливания может быть учтено, в частности, по предложенной в /12/ зависимости
,
где Wx - скорость продольного ветра, м/с,
t - полетное время снаряда, с,
- коэффициенты аппроксимации.

Проведенная аппроксимация поправочных таблиц стрельбы /5/ позволяет выявить следующие зависимости
Dmax (ΔH, ΔTв, ΔTз, Wx, Δv0, Δm), см. фиг.1-6.

Однако следует учитывать нарастающую погрешность этих графических зависимостей при увеличении отклонений от опорной точки(Твз=15oС, H=750 мм pт.cт., Wx = 0, Δv0 = Δm = 0) ввиду их нелинейного характера.

Таким образом, для снарядов низкой (гаубичной, гранатометной) баллистики с навесной траекторией стрельбы максимальная дальность Dmах может существенно отличаться от приводимой в таблицах стрельбы при изменении, во-первых, угла места цели ε и, во-вторых, и в меньшей степени, от состояния атмосферы (Tв, H, Wx), условий хранения боеприпасов (Тз), неточности изготовления (Δv0, Δm).
Современные ВС, реализуемые на цифровых процессорах, создают предпосылки для более полного учета закономерностей и специфики функционирования систем.

Централизованный учет предельных характеристик системы, в частности введение в алгоритм разрешения ВС адаптированной к условиям применения предельной дальности стрельбы для снарядов низкой баллистики, позволяет предотвратить, с одной стороны, нерациональное расходование боекомплекта, связанное с преждевременным открытием огня, а, с другой стороны, более полно реализовать возможности используемого оружия, например увеличить дальность D>Dmax при стрельбе в горных условиях по ниже расположенной цели, при низком давлении (H<750 мм рт.ст.), повышенной температуре (Tв>15oС) и.т.п.

Использование и дальнейшее развитие заявляемого способа позволяет произвести индикацию зоны стрельбы (поражения) на пультах управления командира, наводчика с разметкой ее вероятностью поражения, что приводит к повышению степени автоматизации системы, ее эргономичности и надежности, а в конечном счете к повышению эффективности БМ.

На фиг. 1а, б представлена зависимость максимальной дальности стрельбы Dmax от температуры воздуха Tв и температуры заряда Tз.

На фиг. 2 представлена зависимость максимальной дальности стрельбы Dmаx от давления воздуха H.

На фиг. 3 представлена зависимость максимальной дальности стрельбы Dmаx от отклонения массы снаряда от номинала Δm.

На фиг.4а представлена зависимость максимальной дальности стрельбы Dmаx от отклонения начальной скорости снаряда от номинального значения Δv0, на фиг.4б - от скорости продольного ветра Wx.

На фиг. 5 представлена зависимость максимальной дальности стрельбы Dmаx от угла места цели ε.

На фиг. 6 представлена зависимость максимального угла прицеливания α

max
ε
от угла места цели ε для 100-миллиметрового снаряда а) штатный, б) разрабатываемый.

На фиг. 7 построены зависимости максимальной дальности стрельбы 100-миллиметровых снарядов от углов места ε от -10 до + 30o без учета и с учетом сопротивления воздуха (части параболы безопасности).

На фиг. 8 представлена структурная схема контура стрельбы БМ и место в ней устройства разрешения стрельбы, где
1 - обзорно-прицельная система, 2 - оптическая прицельная станция (прибор наводчика, оператор, пульт управления, ГС, ДУВН, ДУГН), 3 - лазерный дальномер, 4 - навигационная система, 5 - бортовая вычислительная система, 6 - блок внешнебаллистических расчетов, 7 - блок формирования кинематических углов упреждения, 8 - устройство разрешения стрельбы, 9 - гиростабилизатор, 10 - силовой привод горизонтального наведения, 11 - силовой привод вертикального наведения, 12 - пушечная (пулеметная) установка
На фиг.9 представлено устройство разрешения стрельбы и место в нем заявляемого блока контроля угла прицеливания, где
1 - блок контроля дальности, 2 - блок контроля угла прицеливания, 3 - блок контроля угла подъема линии визирования, 4 - блок контроля угла подъема ствола пушки, 5 - блок контроля угла рассогласования между линией визирования и линией выстрела, 6 - блок контроля угловой скорости линии визирования, 7 - блок контроля ошибки положения пушки.

На фиг.10 представлен блок контроля угла прицеливания.

Для подтверждения технической реализуемости заявляемого способа (и устройства) ниже приведен пример работы.

После взятия на сопровождение цели из обзорно-прицельной системы 1 в вычислительную систему 5 (ВС) поступают сигналы об углах визирования цели β и ε и угловых скоростях ωYD, ωZD соответственно в двух плоскостях системы координат, связанной с носителем (БМ) XHYHZH, а также дискретные замеры дальности (см. фиг.8). С навигационной системы 4 в ВС поступают также данные о носителе: скорость носителя, углы тангажа, кренаи т.п.

Предварительно в ВС должны быть введены данные об оружии (баллистический коэффициент, относительная начальная скорость, таблицы стрельбы или коэффициенты их аппроксимации), данные о внешней среде (относительная плотность воздуха или давление, его температура, скорость продольного и поперечного ветра), а также данные о предельных характеристиках подсистем БМ (допустимые значения углов подъема линии визирования и пушки в вертикальной плоскости, углового рассогласования между линией визирования и линией выстрела в горизонтальной плоскости, угловой скорости линии визирования, ошибки положения ствола пушки, прицельная дальность, а также баллистическая дальность для малокалиберного высокоскоростного оружия и угол прицеливания для каждого типа снаряда оружия низкой баллистики).

На основании полученной информации в блоке б внешнебаллистических расчетов определяют углы прицеливания и деривации, а в блоке 7 и т.п. остальные поправки, в частности кинематические, обусловленные движением цели и носителя, на параллакс и т.п. Достаточно подробно их вычисление приведено в литературе /1-2, 11-12/.

Далее комбинация выработанных поправок по каждому из каналов поступает на вход силового привода.

Силовые привода башни 10 и оружия 11, отрабатывая управляющие сигналы с учетом обратной связи, разворачивают стволы ПУ 12 в нужном направлении.

Параллельно с вычислением угловых поправок стрельбы и отклонением в соответствии с ними стволов пушечной (пулеметной) установки осуществляется контроль пребывания цели в зоне стрельбы (поражения), для чего осуществляется проверка нескольких ограничений в устройстве разрешения.

Устройство разрешения работает следующим образом.

При сопровождении стволами ПУ расчетной точки встречи анализ пребывания цели в зоне стрельбы (поражения) начинается с анализа относительной дальности, с которой можно начинать стрельбу. Для этого поступающее с лазерного дальномера значение текущей дальности D сравнивают с допустимой прицельной дальностью , а постоянно (с дискретностью счета) рассчитываемое в ВС значение упрежденной дальности Dу (дальность стрельбы) сравнивают с предельной баллистической дальностью Dбалmax, если предполагается стрельба малокалиберной артиллерии, например пушки 2А72 БМП-3.

Для стрельбы из орудия (пушки) низкой баллистики проверка баллистической досягаемости согласно предлагаемому способу осуществляется путем сравнения поступающего из блока внешнебаллистических расчетов угла прицеливания α с максимальным углом прицеливания α

max
ε
, который определяется также в заявляемом блоке 2 контроля угла прицеливания.

Блок 2 контроля угла прицеливания работает следующим образом. С выхода обзорно-прицельной системы, например с датчика угла вертикального наведения ДУ ВН прицела-прибора наводчика, поступает значение угла места ε (при отгоризонтированной БМ) на инверсный вход множительного устройства (МУ), где домножается на 0,5. Сигнал с выхода МУ (-0,5ε) поступает в сумматор (СУМ), суммируясь с поступающим с блока данных об оружии значением максимального угла прицеливания αmax|ε=0. В результате на выходе СУМ получаем значение максимального угла прицеливания для заданного угла места ε α

max
ε
= αmax|ε=0-0,5, с которым происходит сравнение вычисляемого в блоке кинематических поправок угла прицеливания αε.

При выполнении условия
αε < α

max
ε

продолжается проверка (контроль) следующих ограничений, в противном случае следуют запрет на стрельбу и выдача информационного сообщения наводчику (командиру) о том, что цель находится вне баллистической досягаемости снаряда.

Запрет на стрельбу реализуется как прерывание (невключение) сигнала с третьего выхода ВС на третий (разрешающий) вход ПУ и, например, загорается синяя лампочка (индикация первого типа). В БМП-3, например, такая блокировка осуществляется отключением: напряжение бортcети не поступает на электромагнит ударно-спускового механизма /2/.

При вхождении цели в зону стрельбы (поражения) синяя лампочка гаснет и начинается проверка: по допустимым углам подъема прибора наведения ε и пушки εy, по углу рассогласования между линией визирования и линией выстрела в горизонтальной плоскости ΔβΣ, по угловым скоростям линии визирования ωyD, (ωzD) и допустимой ошибке силового привода δβε) соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

При невыполнении любого из вышеперечисленных ограничений сигнал на третий (разрешающий) вход ПУ не поступает, организуя таким образом запрет на стрельбу. При этом, к примеру, загорается красная лампочка (индикация второго типа). И только при прохождении всей цепочки ограничений дается разрешение на стрельбу.

Таким образом работает устройство разрешения стрельбы. Оно может быть построено на известных устройствах типа множительное устройство, сумматор и т. п. , логических элементах (сравнения) типа "и", "или", примеры реализации которых широко приведены в соответствующей специальной литературе, например /13-14/.

Использование заявляемого способа и реализующей его системы обеспечит по сравнению с существующими следующие преимущества:
1. Предотвращение нерационального расходования боекомплекта, связанного с преждевременным открытием огня, и соответственно повышение эффективности стрельбы заданным боезапасом. Такие ситуации могут возникнуть, например, при наличии углов места цели ε>0, при давлении воздуха H>750 мм рт. ст., а температуры воздуха (заряда) Тв(Tз)<15oС и т.п.

2. Более полная реализация возможности оружия за счет стрельбы на дальностях, превышающих заявленные в ТТЗ, например, в горных условиях по ниже расположенной цели, при давлении воздуха Н<750 мм рт. ст., а температуре воздуха (заряда) Тв(Tз)>15oС и т.п.

3. Улучшение эргономических характеристик системы за счет большей визуализации и информативности систем индикации, а в конечном счете автоматизации БМ.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Р. В. Мубаракшин, В.М. Балуев. "Прицелы воздушной стрельбы", Учебное пособие, М, Издание ВВИА им проф. Н.Е. Жуковского, 1968, стр.85-90.

2. Комплекс вооружения 2К23 боевой машины пехоты БМП-3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Тула, КБП, 1997, стр.1-10.

3. Патент России 2133432 (прототип), МПК 6 F 41 G 5/14.

4. Наставление по стрельбе из танков. Основы стрельбы из танков. М., Воениздат, 1994.

5. Таблицы стрельбы для равнинных и горных условий 100 мм орудия - пусковой установки 2А70 и 30 мм автоматической пушки 2А72, установленных в боевой машине пехоты БМП-3. РГ ТС. М, Воениздат, 1992, 9.

6. Техническая справка. Основные и поправочные таблицы стрельбы снарядом ОФЗ2 с углами места цели от -10 до 30o. Тула, КБЦ, 2001.

7. Зенитные таблицы стрельбы 30 мм осколочно-фугасно-зажигательным и осколочно-трассируюшим снарядами для пушки АО-18КД. Тула, КБП, 2001 г.

8. Теория стрельбы из танков. Под ред. Н.И. Романова. Учебное пособие. М, Академия бронетанковых войск им Маршала Малиновского Р.А., 1972, стр.18.

9. ГОСТ 24288-80. Описание модели полета снаряда.

10. А. А. Коновалов, Ю.В. Николаев. Внешняя баллистика. М, ЦНИИ информации, 1979.

11. Патент России 2087831, 20.08.97.

12. Заявка на изобретение. Приор. 99115860 от 19.07.99 г. Бюл. 14 от 20.05.2001 г. "Изобретения. Полезные модели".

13. Е. А. Архангельский, А.А. Знаменский и др. "Моделирование на аналоговых вычислительных машинах", Ленинград, изд. "Энергия", 1972 г.

14. Е. Д. Горбацевич, Ф.Ф. Левинзон. "Аналоговое моделирование систем управления", М, изд. "Наука", 1984 г.

1.Способстрельбыбоевоймашины(БМ)поцели,включающийобнаружениеиопознаваниецели,взятиееенасопровождение,сопровождение,затемопределениеугловыхпоправокстрельбыизматематическихвыражений,отклонениевсоответствииснимистволовпулеметнойилипушечнойустановки(ПУ)содновременнойпроверкойусловийнахожденияцеливзонепоражения,вчастности,попредельнойбаллистическойдальности,истрельбупоцелиприихвыполнении,отличающийсятем,чтодляснарядовнизкойбаллистикиограничениепопредельнойбаллистическойдальностиDmax=D(α)учитываютпутемсравненияопределенногодлятекущейдальностистрельбыуглаприцеливанияαспредельнымдляданногоугламестацелиεугломприцеливанияα,определяемымизвыраженияα=α|-0,5ε,гдеα|-предельныйуголприцеливаниядляданноготипаснарядаприуглеместаε=0.12.СпособстрельбыБМпоцелипоп.1,отличающийсятем,чтопредельнуюбаллистическуюдальностьDmaxопределяютдополнительноисучетомотклоненийотнормальныхзначенийтемпературыΔTвидавленияΔHвоздуха,температурызарядаΔTз,продольноговетраWx,отклоненияначальнойскоростиΔV0имассыснарядаΔmDmax=D(ε,ΔTв,ΔH,ΔTз,Wx,ΔV0,Δm)путемопределениятекущегоутлаприцеливанияαсучетомотклоненийотнормальныхзначенийвышеперечисленныхпараметров.23.СистемастрельбыБМпоцели,содержащаяобзорно-прицельную,навигационнуюсистемы,блокданныховнешнейсреде,блокданныхоборужии,бортовуювычислительнуюсистему,включающуювсвойсостав,вчастности,блоквнешнебаллистическихрасчетовиустройстворазрешениястрельбы,содержащее,всвоюочередь,блокконтролядальности,блокконтроляуглаподъемалиниивизирования,блокконтроляуглаподъемастволапушки,блокконтроляугларассогласованиямеждулиниейвизированияилиниейвыстрела,блокконтроляугловойскоростилиниивизированияиблокконтроляошибкипривода,атакжесиловыеприводаустановкиипулеметнуюилипушечнуюустановку(ПУ),отличающаясятем,чтовустройстворазрешениястрельбыдополнительновведенблокконтроляуглаприцеливания,состоящийизпоследовательносоединенныхмножительногоустройствасинверснымвходом,сумматораиэлементасравнения,входкоторогосоединенстретьимвходомПУ,причемвходмножительногоустройствасоединенсвыходомобзорно-прицельнойсистемы,второйвходсумматорасоединенсвыходомблокаданныхоборужии,авторойвходэлементасравнениясоединенсвыходомблокавнешнебаллистическихрасчетов.3
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 438 items.
10.01.2013
№216.012.19c9

Ударно-спусковой механизм автоматического стрелкового оружия

Изобретение относится к области оружейной техники. Ударно-спусковой механизм содержит курок с боевым взводом и взводом автоспуска, боевую пружину, подпружиненное шептало, кинематически связанное со спусковым крючком, шептало одиночной стрельбы и подпружиненный автоспуск с шепталом автоспуска....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472093
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19cd

Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета

Изобретение относится к области действующих моделей миниатюрного оружия, преимущественно образцов оружия, действие автоматики которого основано на отдаче ствола с коротким ходом. Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета содержит корпус, в котором размещены ствол, затвор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472097
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.03.2013
№216.012.315f

Автоматическое стрелковое оружие

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано при разработке автоматического стрелкового оружия многофункционального назначения. Автоматическое стрелковое оружие содержит ствольную коробку с закрепленным в ней стволом, затворную раму с затвором и возвратной пружиной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478177
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.10.2013
№216.012.76d4

Прицельное приспособление гранатомета

Изобретение относится к оружейной технике, а именно к прицельному приспособлению гранатомета, используемому, в основном, в качестве дополнительных к основному оптическому прицелу. Прицельное устройство гранатомета содержит целик с прорезью или диоптром и мушку, установленную в основании мушки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496080
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.02.2019
№219.016.c4a3

Способ юстировки излучателя лазерной системы прицел-прибора наведения

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к управляемым ракетным комплексам. Техническим результатом изобретения является повышение выходной мощности лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшение его веса и габаритов, снижение трудоемкости при сборке и юстировке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148234
Дата охранного документа: 27.04.2000
20.02.2019
№219.016.c4ba

Способ проверки качества функционирования рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов и стенд для его осуществления

Изобретение относится к испытаниям деталей машин. Стенд содержит генератор импульсных сигналов, пульт управления и контроля, регистрирующий блок, источники электро- и пневмопитания, основание для закрепления проверяемого блока воздушно-динамического рулевого привода (автопилота) с раскрытыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02182702
Дата охранного документа: 20.05.2002
01.03.2019
№219.016.caee

Способ наведения оптического прицела на цель

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в войсках противовоздушной обороны. Технический результат - повышение точности наведения оптического прицела (ОП) на цель и уменьшение зависимости эффективности боевой машины от уровня профессиональной подготовленности наводчика....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217681
Дата охранного документа: 27.11.2003
08.03.2019
№219.016.d5c1

Орудийная установка

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165575
Дата охранного документа: 20.04.2001
11.03.2019
№219.016.d69b

Боевая машина

Изобретение относится к бронетанковой технике, а именно к конструкциям боевых машин пехоты и десанта. Сущность изобретения заключается в том, что боевая машина содержит гусеничный носитель и боевое отделение, установленное на переходном кольце, которое закреплено на подбашенном листе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288427
Дата охранного документа: 27.11.2006
11.03.2019
№219.016.d69d

Складывающееся крыло ракеты

Изобретение относится к области вооружения. Складывающееся крыло ракеты содержит лопасть, корневая часть которой совместно с шарнирно соединенными с ней вкладышами размещена в выемке жестко закрепленного на корпусе ракеты основания, устройство раскрытия в виде взаимодействующей с вкладышами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288434
Дата охранного документа: 27.11.2006
Showing 1-10 of 75 items.
20.02.2019
№219.016.c478

Способ ввода информации о дальности до цели в баллистический вычислитель системы управления снарядами (варианты) и устройство для его реализации

Изобретение используется в противотанковых, зенитных и космических ракетных комплексах. Предварительно измеряют дальность до цели дальномером в ограниченном диапазоне дальностей. Устанавливают одно регулируемое значение дальности, преобразовывают его в граничные значения диапазона измеряемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02178141
Дата охранного документа: 10.01.2002
20.02.2019
№219.016.c4a3

Способ юстировки излучателя лазерной системы прицел-прибора наведения

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к управляемым ракетным комплексам. Техническим результатом изобретения является повышение выходной мощности лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшение его веса и габаритов, снижение трудоемкости при сборке и юстировке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148234
Дата охранного документа: 27.04.2000
01.03.2019
№219.016.caee

Способ наведения оптического прицела на цель

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в войсках противовоздушной обороны. Технический результат - повышение точности наведения оптического прицела (ОП) на цель и уменьшение зависимости эффективности боевой машины от уровня профессиональной подготовленности наводчика....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217681
Дата охранного документа: 27.11.2003
08.03.2019
№219.016.d5c1

Орудийная установка

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165575
Дата охранного документа: 20.04.2001
11.03.2019
№219.016.de20

Орудийная установка

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в крупнокалиберных артиллерийских установках. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы установки за счет полного удаления стреляных гильз за пределы бронеколпака. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148231
Дата охранного документа: 27.04.2000
11.03.2019
№219.016.de21

Боевое отделение объектов бронетанковой техники

Изобретение относится к области вооружения, в частности к конструкциям боевых отделений боевых машин сухопутных войск, а также морских и речных объектов. Техническим результатом изобретения является уменьшение времени заряжания унитарных выстрелов разной длины за счет автоматизации операций...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148766
Дата охранного документа: 10.05.2000
11.03.2019
№219.016.de6a

Пол боевого отделения с механизмом центрирования

Изобретение относится к области военной техники, в частности к бронированным боевым машинам. Изобретение позволяет повысить надежность работы механизмов боевого отделения, а также обеспечивает размещение на полу боевого отделения агрегатов, кинематически связанных с артиллерийской установкой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02156939
Дата охранного документа: 27.09.2000
20.03.2019
№219.016.ea1b

Ручной привод вращающегося транспортера

Изобретение относится к военной технике, в частности к транспортерам для подачи боеприпасов к орудию. Ручной привод позволяет повысить надежность работы механизма ручного привода и уменьшить прикладываемое усилие на рукоятке. Сущность изобретения заключается в том, что он снабжен вилкой, жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165572
Дата охранного документа: 20.04.2001
20.03.2019
№219.016.eaa2

Генератор прямоугольных импульсов

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контрольно-измерительных устройствах. Генератор прямоугольных импульсов содержит генератор опорной частоты (ГОЧ)(1), выход которого соединен с первым входом элемента И (3), второй вход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02150783
Дата охранного документа: 10.06.2000
29.03.2019
№219.016.f019

Оптический прицел системы наведения управляемого снаряда

Изобретение относится к оптическим системам наведения управляемых снарядов и может быть использовано в системах управляемого оружия с телеориентацией в луче лазера. Технический результат - повышение надежности работы прицела за счет стабилизации мощности лазеров во всем диапазоне рабочих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002257524
Дата охранного документа: 27.07.2005
+ добавить свой РИД