×
12.04.2023
223.018.4a11

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ СНАРЯДА НА ЭТАПЕ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Способ измерения линейных и угловых скоростей и ускорений снаряда в стволе орудия, при котором до выстрела устанавливают начальные параметры деформационных датчиков Брэгга, определяют и фиксируют их резонансные длины волны при помощи перестраиваемого волоконного фильтра для компенсации возможных температурных и деформационных изменений резонансных длин волн деформационных датчиков Брэгга. После выстрела осуществляют дифференцирование сигналов с фотоприемника, фиксируют время t прохождения снарядом измерительных сечений, когда первая и вторая производные сигнала с фотоприемника dU=0, a dU<0, соответствующие равенству резонансных длин волн перестраиваемого волоконного фильтра и деформационных датчиков Брэгга. По времени прохождения снарядом измерительных сечений вычисляют линейные, угловые скорости и ускорения снаряда в стволе орудия. Технический результат - исключение влияния электромагнитных и радиочастотных помех и длины соединяющего кабеля на точность измерений линейных и угловых скоростей и ускорений снаряда в стволе орудия. 8 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых скоростей и ускорений снаряда в стволе орудия, составляющих основу параметров движения снаряда на этапе внутренней баллистики и являющихся важнейшими баллистическими характеристиками оружия, оказывающей влияние на его боевые свойства.

В качестве одного из аналогов может быть рассмотрен способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления (патент RU2651954 на изобретение заявка: 2017109423/03 МПК F41A 21/32 (2006.01),G01P 3/66 (2006.01),G01B 7/00 (2006.01) опубликован: 24.04.2018 Бюл. №12 (см. фиг. 1).

В этом способе измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия путем измерения времени прохождения снарядом измерительной базы и расчета скорости снаряда на выходе орудия, на внешнюю поверхность орудия наносят периодическую структуру из магнитного порошка, измеряют временные последовательности сигналов, соответствующих пройденным отрезкам периодической структуры, рассчитывают скорости прохождения снарядом элементов периодической структуры, определяют среднюю величину скорости на дульном среде и вычисляют дисперсию, по которой корректируют скорость снаряда.

В устройстве для реализации способа, содержащем магнитный поясок, установленный на снаряде, входной и выходной кабели, расположенные на внешней поверхности орудия, формирующие измерительную базу, систему измерения скорости снаряда, вход которой соединен с входным кабелем, на внешнюю поверхность орудия между кабелями наносят периодическую структуру из магнитного порошка, отрезки периодической структуры в виде колец выводят на проводник, который соединен с входным кабелем, систему измерения скорости снаряда выполняют в виде последовательно соединенных блока формирования временных интервалов последовательности прохождения снаряда с магнитным пояском между кольцами, сформированными кабелями и периодической структурой, блока формирования временной последовательности, соответствующей отрезкам периодической структуры (кольцам), вычислителя скорости, средней величины скорости и дисперсии при прохождении снарядом отрезков периодической структуры, блока коррекции баллистического расчета, блока расчета временной поправки Δt для расчета времени подрыва снаряда, и блока передачи временной поправки Δt на исполнительный механизм снаряда, причем выход последнего через выходной кабель соединен с магнитным пояском снаряда. В основе аналога лежит идея использования многократного измерения дульной скорости за счет измерения времени прохождения известных расстояний между кабелями и сформированными между ними на стволе орудия магнитными кольцами, сформированными периодической структурой из магнитных порошков, на определенной измерительной базе на поверхности ствола, объединенными между собой.

Формируется последовательность временных значений, соответствующих одинаковым расстояниям от первой катушки до первого магнитного кольца, от первого до второго магнитных колец и т.д. Измеряемые временные интервалы при каждом измерении будут случайным образом ориентированы по отношению к счетным импульсам блока измерения скорости снаряда. Если выполнено N измерений, в результате которых получены значения t1,t2,…tn, которые являются независимыми случайными величинами и могут быть пересчитаны в отрезки времени, за которые пройдены снарядом в стволе орудия отдельные расстояния, отмеченные катушками и магнитными кольцами, будут рассчитаны значения скорости движения снаряда в стволе орудия и результатом усреднения этих скоростей явится скорость движения снаряда на дульном срезе:

Кроме того, результаты измерения скорости на дульном срезе будут иметь меньшую дисперсию (среднеквадратическое отклонение), чем измерительный прибор:

В результате независимо от значения величины отношения сигнала к шуму усреднение за N измерений снизит случайную погрешность определения начальной скорости снаряда примерно в раз. Учитывая указанные выше срединные ошибки определения скорости снаряда этого достаточно для достижения точности измерения скорости снаряда не хуже 0,05%. Значения пройденного пути снаряда в стволе известны и достигают максимума в момент наибольшего совмещения магнитного пояска на снаряде и магнитного кольца на поверхности ствола орудия, началом отсчета временного интервала, необходимого для прохода снаряда на искомую величину, является нулевое значение производной полученного характеристического первого сигнала, возникшего вследствие возбуждения индуцированного сигнала при прохождении магнитного пояска на снаряде магнитной катушки из кабеля и магнитного кольца из магнитного порошка. Устройство, реализующее вышеуказанный способ, поясняется чертежом (фиг. 1). Устройство для измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия содержит орудийный ствол 1, снаряд 2 с магнитным пояском 3, периодическую структуру 4 на стволе орудия, выполненную из колец, из магнитного порошка, размещенных между кабелями 5, и 6, соединенных проводником 7 для передачи индуцированного токового сигнала в блок 8, в котором формируются временные интервалы последовательности прохождения снаряда 2 (из положения В в положение С) с магнитным пояском 3 под кольцами, сформированными кабелями 5 и 6 и периодической структурой (кольцами из магнитного порошка). Регулярная структура между кольцами из многожильного кабеля создана 98 кольцами из магнитного порошка с шагом 1 см через 0,5 см (позиция А). Начало и окончание временных отсчетов для вычисления дульной скорости снаряда не зависят от величины амплитуд формируемых сигналов, а определяются равномерностью покрытия магнитного порошка на стволе орудия, помехами за счет изменяющейся электромагнитной обстановки. Полученные сигналы обрабатываются, и определяется момент начала (положение В) и окончания отсчета временного интервала прохода снаряда по отрезку пути (положение С), размеченному магнитными кольцами из магнитного порошка.

В блоке 8 получения временных последовательностей, формируются в дальнейшем отрезки времени в блоке 9, соответствующие пройденным последовательно отрезкам периодической структуры, образованной кольцами на стволе орудия из кабелей и магнитного порошка.

Блок 10 служит вычислению скорости прохождения снарядом периодической структуры из магнитных колец, средней величины скорости на дульном срезе, и дисперсии.

Блок 11 корректирует баллистический расчет с учетом полученной фактической скорости снаряда на дульном срезе.

Блок 12 рассчитывает временную поправку Δt на время подрыва снаряда.

Блок 13 передает информацию о времени поправки Δt на исполнительный механизм взрывателя снаряда.

Блоки 8-13 составляют систему измерения скорости снаряда. Таким образом, изобретение позволяет увеличить точность измерений скорости снаряда и соответственно увеличить эффективность боевого применения артиллерийского оружия.

Недостатком данного аналога является определение величины скорость снаряда только на дульном срезе. Определить параметры движения снаряда в стволе орудия, используя данный способ, нельзя.

Другим аналогом предлагаемого технического решения является способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости (патент RU2670314 на изобретение заявка: 2017128045/08 МПК F41A 21/32 (2006.01), опубликован: 22.10.2018 Бюл. №30 (см. фиг. 2, 3). Сущность этого аналога заключается в регистрации времени t, в течение которого снаряд пройдет расстояние L в зоне дульного тормоза на выходе из ствола орудия. В качестве точек отсчета этого времени являются моменты срабатывания миниатюрного гамма - детектора находящегося во взрыва геле снаряда от воздействия на него излучения от источников гамма излучения, установленных на стволе орудия. На схеме фиг. 2 показаны два положения снаряда (второе пунктиром), при которых детектор регистрирует излучение от излучателей гамма - частиц (импульсы на нижней части рисунка). Скорость снаряда вычисляется с помощью соотношения:

На фиг. 2 приведена схема измерения скорости снаряда на выходе из канала ствола орудия: 1 - ствол орудия, 2 - снаряд, 14 и 15 - излучатели гамма импульсов, 16 - гамма детектор с блоком измерения скорости снаряда расположен в носовой части снаряда (во взрывателе), L - расстояние между излучателями, А, Т - соответственно оси амплитуды сигнала с детектора и времени, t - время пролета снаряда от излучателя 14 до излучателя 15. На фиг. 3 приведена схема, поясняющая работу диода для регистрации гамма - квантов. В качестве источника излучения гамма квантов используются изотопы, например, Цезий-137. Этот изотоп успешно применяется в приборах неразрушающего контроля для дефектоскопии различных материалов просвечиванием и позволяет контролировать стальные детали толщиной от 5 до 100 мм. Одинарная или двойная капсула, содержащая радионуклид цезий-137 в виде таблетки из порошка или гранулы на основе цеолита или стеклоплава обеспечивает среднюю энергию излучения 0,66 МЭВ. Период полураспада изотопа составляет 33 года (время близко ко времени эксплуатации орудия).

Гашение ионизирующего излучения в металле ствола обеспечивается созданием необходимой толщины стали (стали со свинцом) в направлении излучения. Фокусирование излучения необходимо для исключения пересечения зон излучения одновременно от двух излучателей. Установка излучателей (цилиндр диаметром 8 мм и высотой 12 мм) в центрирующие пояски позволяет выполнить все мероприятия по фокусированию излучения и обеспечению гашения излучения до безопасных величин на поверхности ствола орудия (дульного тормоза). Излучатель должен быть сфокусирован на ось ствола орудия.

Мощность воздействия излучателя должна быть минимальной и достаточной лишь для прохождения массива взрывателя до зоны установки детектора. В связи с низковольтным питанием детекторов, пригодных для регистрации излучения от рассмотренного выше источника предлагается использовать полупроводниковые диоды на основе германия или кремния. Схема, поясняющая принцип работы полупроводникового детектора приведена на фиг. 3. На нем показан диод, состоящий из пластин n-р типа, в котором за счет подачи смещения от батареи питания появляется обедненная область, в которой мало свободных носителей заряда. При попадании в эту область гамма - квантов, в ней возникают носители заряда, которые начинают движение к аноду и катоду. Такие диоды широко используются в портативных дозиметрах для регистрации ионизирующих излучений. Детектор, на основе полупроводникового диода должен быть установлен по оси взрывателя (снаряда) для обеспечения прохождения им зоны облучения при движении снаряда по стволу орудия. Принцип построения этого блока рассмотрен ниже. Основу блока измерения скорости составляют: электронная схема регистрации импульсов тока с детектора и специальный источник электропитания, позволяющего обеспечить работу схемы при движении снаряда в канале ствола. Рассмотренное техническое решение позволяет, используя отработанные известные элементы электронных приборов, обеспечить бесконтактное измерение дульной скорости каждого снаряда и не требует никакой предварительной подготовки. Недостатком данного аналога является определение величины дульной скорости снаряда. Определить параметры движения снаряда в стволе орудия, используя данный способ, нельзя. Другим недостатком данного технического решения является необходимость размещения в снаряде электронной схемы регистрации импульсов тока с детектором и специального источника электропитания.

Наиболее близким (прототип) способом определения внутрибаллистических параметров разгона метаемых объектов в ствольных метательных установках является (патент RU2731850 на изобретение заявка: 2020110859/03 МПК F41F 1/00 (2006.01) опубликован: 08.09.2020 Бюл. №25) (см. фиг. 4, 5). В этом способе определения внутрибаллистических параметров разгона МО в ствольных метательных установках, включающий определение изменений внутристволовых значений давления в процессе метания объекта путем регистрации сигналов датчика с последующей их обработкой, новым является то, что внутрибаллистические параметры разгона МО определяют по измерению деформации стенки ствола, для чего в качестве датчиков используют тензорезисторы, которые размещают на поверхности ствола вдоль и по периметру измерительных сечений, определяют величину результирующей деформации в каждом измерительном сечении, которая складывается по показаниям всех датчиков этого сечения и соответствует внутристволовому значению давления в этом сечении, по которому также судят о характере деформации в данном измерительном сечении, кроме того дополнительно фиксируют время прохождения МО измерительных сечений, по которому определяют скорость и ускорение. При использовании в качестве ствольных метательных установок пороховых или двухступенчатых легкогазовых установок, тензорезисторы дополнительно размещают на поверхности камеры сгорания и форкамеры.

Определение внутрибаллистических параметров разгона МО по измерению деформации стенки ствола / камеры сгорания / форкамеры, для чего в качестве датчиков используют тензорезисторы, позволяет обеспечить восприятие датчиками более высокого давления, которое нагнетается, например, ПГ, что позволяет применить тензометрическую методику измерения на установках любого типа. Верхний предел давлений, определяемых по измеряемым деформациям, ограничен только прочностью стенок ствола или камеры сгорания. Кроме того такая методика применима во всепогодных условиях, позволяет многократно использовать тензорезисторы, которые имеют низкую стоимость.

Размещение на поверхности ствола вдоль и по периметру измерительных сечений тензорезисторов позволяет упростить установку датчиков, не требует доработки стенок установки и разработки специальной оснастки, исключает контакт с ПГ, что снимает специальные требования к конструкции корпуса датчика, позволяет размещать датчики в любом месте и в любом количестве и при использовании любых установок.

Определение величины результирующей деформации в каждом измерительном сечении, которая складывается по показаниям всех датчиков этого сечения и соответствует внутристволовому значению давления в этом сечении, по которому также судят о характере деформации, позволяет бесконтактным способом получить необходимые данные об изменении внутристволового давления, а также о возникновении пластической или упругой деформации в данном измерительном сечении.

Определение дополнительно времени прохождения метаемым телом измерительных сечений, по которому определяют скорость и ускорение, позволяет дополнить данные о внутрибаллистических параметрах разгона МО.

На фиг. 4, представлена зависимость величины деформации от времени по сигналам датчиков, размещенных на стволе. На фиг. 5, представлена зависимость величины результирующей деформации стенки камеры сгорания от времени, соответствующей зависимости давления пороховых газов в камере сгорания от времени.

В качестве примера конкретного выполнения данного способа определения внутрибаллистических параметров разгона МО в ствольных метательных установках может служить способ определения изменения величины внутристволового давления, скорости, ускорения МО и типа деформации стенки ствола и камеры сгорания пороховой установки пушечного типа стенда для испытаний конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок. Способ основан па применении тензометрической методики измерений. Тензорезисторы размещают - наклеивают на поверхность ствола вдоль и по периметру измерительных сечений (10 сечений), а также на камеру сгорания (2 измерительных сечения). Тензорезисторы соединены с питающей и регистрирующей аппаратурой измерительными кабельными линиями.

По зарегистрированным сигналам - изменения напряжения, которое пропорционально изменению сопротивления датчика, определяют параметры движения МО в стволе (скорость, ускорение), зависимости давления ПГ в камере сгорания, в измерительных сечениях и давления ПГ на дно МО. Определяют величину результирующей деформации εрез в каждом измерительном сечении, которая складывается из величин окружной (поперечной) деформации εокр и осевой (продольной) - εось, в соответствии с показаниями всех датчиков этого сечения (ТРокр и ТРось). Результирующая деформация εрез соответствует внутристволовому значению давления в этом сечении: εрезокр+μ⋅εось где: εрез, εокр и εось - результирующая, окружная и осевая деформации соответственно, μ - коэффициент Пуассона. Для тензорезисторов, наклеенных на ствол, время прохождения МО контролируемого сечения определяется резким нарастанием результирующего сигнала (фиг. 4), t соответствует прохождению дна МО. По времени прохождения МО измерительных сечений определяют параметры движения в стволе. Величина деформации ε определяется давлением ПГ, действующим на дно МО в измерительном сечении. Зависимость величины результирующей деформации, стенки камеры сгорания от времени соответствует зависимости давления ПГ в камере сгорания от времени (фиг. 5). Для пересчета зависимости деформации от времени в зависимость давления от времени используют формулу расчета деформации толстостенных цилиндров бесконечной длины при действии статического внутреннего давления:

где: К=r1/r2, r1 и r2 - внутренний и внешний радиусы ствола/камеры сгорания, соответственно; Е - модуль Юнга.

Недостатком способа определения внутрибаллистических параметров разгона метаемых объектов в ствольных метательных установках, является восприимчивость электрических тензодатчиков к электромагнитным и радиочастотным помехам, их недостаточная устойчивость к влажности и экстремальным температурам, а также влияние длины соединяющего кабеля тензодатчика с измерительным устройством на точность измерений.

Технической задачей заявляемого изобретения является устранение восприимчивости системы к электромагнитным и радиочастотным помехам, при измерении линейных и угловых скоростей и ускорений снаряда в стволе орудия, являющихся важнейшими баллистическими характеристиками оружия, оказывающей влияние на его боевые свойства.

Сущность предлагаемого изобретения основана на определении деформации стенки ствола деформационными волоконно-оптическими датчиками Брэгга, установленными в различных сечениях ствола орудия, фиксации времени прохождения снарядом измерительных сечений и последующая их обработка.

Отличительной частью предлагаемого изобретения является то, что до выстрела устанавливают начальные параметры деформационных датчиков Брэгга, для чего ступенчато увеличивают напряжение Uф, на перестраиваемом волоконном фильтре. При этом производится дифференцирование сигналов с фотоприемника и определяется значения первых dUic и вторых производных d2Uic сигнала и выбирают из них значения dU1c=0, и d2U1c<0 соответствующих резонансной длине волны λ1p первого по движению снаряда деформационного датчика Брэгга. Сохраняют в оперативной памяти значение резонансной длины волны первого деформационного датчика Брэгга λ1p и соответствующее ей напряжения на перестраиваемом фильтре U=U1p. Производят аналогичные действия с последующими деформационными датчиками Брэгга, периодически повторяя все эти операции до выстрела. В момент времени выстрела to, фиксируют на перестраиваемом фильтре напряжение U<U1p, соответствующее длине волны перестраиваемого фильтра λ1p, при котором сигнал с фотоприемника Uc=Uш≈0, и начинают отсчет времени, одновременно ступенчато увеличивая напряжение, на перестраиваемом волоконном фильтре, начиная с ранее установленного значения U<U1p, и осуществляя дифференцирование сигналов с фотоприемника, фиксируют время t1 когда первая и вторая производные сигнала с фотоприемника dU1c=0, a d2U1c<0. что соответствует времени прохождения снарядом первого измерительного сечения. Затем фиксируют на перестраиваемом фильтре напряжение U<U2p, соответствующее длине волны пропускания фильтра λ2p, при которой сигнал с фотоприемника Uc=Uш≈0. Начинают отсчет времени, одновременно ступенчато увеличивая напряжение на перестраиваемом волоконном фильтре начиная со значения U<U2p и осуществляя дифференцирование сигналов с фотоприемника, фиксируют время t2 когда первая и вторая производные сигнала с фотоприемника dU2c=0, a d2U2c<0, что соответствует времени прохождения снарядом второго измерительного сечения. Повторяют перечисленные операции для последующих измерительных сечений.

Принимая длину участков между измерительными сечениями равными Li и измеряя время ti прохождения этих участков снарядом, вычисляют линейные, угловые скорости и ускорения снаряда в стволе орудия по формулам:

где Vi - линейная скорость снаряда на i-ом участке;

αi - линейное ускорение снаряда на i-ом участке;

ωi - угловая скорость снаряда на i-ом участке;

αωi - угловое ускорение снаряда на i-ом участке;

α - угол наклона нарезов ствола на i-ом участке;

d - калибр ствола, мм.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, является следующая совокупность действий:

1. Устанавливают начальные параметры деформационных датчиков Брэгга, для чего ступенчато увеличивают напряжение Uф, на перестраиваемом волоконном фильтре, осуществляя при этом дифференцирование сигналов с фотоприемника и определяя значения первых dU1c и вторых производных d2U1c сигнала, выбирают из них значения dU1c=0, и d2U1c<0, соответствующих резонансной длине волны λ1p первого по движению снаряда деформационного датчика Брэгга.

2. Значение напряжения на перестраиваемом волоконном фильтре Uф=U1p, соответствующее резонансной длине волны λ1p первого деформационного датчика Брэгга до выстрела, сохраняются в оперативной памяти МК. Это позволяет учитывать возможные температурные и деформационные (неинформационные) изменения резонансной длине волны λ1p первого деформационного датчика Брэгга датчика, вплоть до самого выстрела;

3. Операции по пунктам 1 и 2 повторяют для второго и последующего деформационных датчиков Брэгга;

4. После фиксации времени выстрела t0, микроконтроллер на своих цифровых выходах программным образом выставляет кодовую комбинацию, соответствующую напряжению на перестраиваемом волоконном фильтре Uф<U1p, и длине волны перестраиваемого фильтра λф1p, при котором сигнал с фотоприемника Uc=Uш≈0;

5. Начинают отсчет времени, одновременно осуществляя дифференцирование сигналов с фотоприемника dU1c, фиксируют время t1 когда первая и вторая производные сигнала с фотоприемника dU1c=0, a d2U1c<0 что соответствует времени прохождения снарядом первого измерительного сечения;

6. Фиксацию на перестраиваемом волоконном фильтре напряжения Uф<Up2, соответствующего длине волны пропускания фильтра λp2 при котором сигнал с фотоприемника Uc=Uш≈0;

7. Начинают отсчет времени, одновременно осуществляя дифференцирование сигналов с фотоприемника dU2c, фиксируют время t2 когда первая и вторая производные сигнала с фотоприемника dU2c=0, а d2U2c<0, что соответствует времени прохождения снарядом второго измерительного сечения;

8. Повторяют две последние операции и определяют t3…tn.

Заявляемый способ являются результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы.

На фигуре 6 приведена схема проведения экспериментов, где:

- широкополосный источник излучения 17;

- циркулятор 18;

- оптическое волокно 19;

- волоконные - оптические деформационные датчики Брэгга 20;

- электрически перестраиваемый волоконный фильтр 4; 21

- фотоприемник 22;

- аналого-цифровой преобразователь 23;

- модуль дифференцирования 24;

- микроконтроллер 25;

- датчик выстрела 26;

- цифроаналоговый преобразователь 27;

- блок управления и обработки 28.

Сущность способа поясняется следующим (фиг. 6).

Излучение от широкополосного источника излучения 17, через трех портовый волоконно-оптический циркулятор 18, направляется по оптическому волокну 19, на волоконные - оптические деформационные датчики Брэгга 20, размещенных на измерительных сечениях ствола. Излучение, отразившись от волоконно-оптических деформационных датчиков Брэгга 20, по оптическому волокну 19 и двунаправленный порт циркулятора 18, проходит на выходной порт циркулятора 18, и далее на вход электрически перестраиваемого волоконного фильтра 21. До выстрела фиксируются начальные резонансные длины волн деформационных датчиков Брэгга 20, которые могут меняться из-за влияния не информативных воздействий (температуры, деформации при установке датчика). Для этого ступенчато увеличивают напряжение Uф, (фиг. 7) на электрически перестраиваемом волоконном фильтре 21, осуществляя при этом дифференцирование сигналов с фотоприемника 22, модулем дифференцирования 23, и определяя значения первых dUic и вторых производных d2Uic сигнала, выбирают из них значения dU1c=0, и d2U1c<0 соответствующих резонансной длине волны λ1p первого по движению снаряда деформационного датчика Брэгга 20, сохраняют в оперативной памяти микроконтроллера 25, значение резонансной длины волны λ1p (фиг. 8) и соответствующее ей напряжения на перестраиваемом волоконном фильтре U=U1p. Аналогичные действия производят с последующими деформационными датчиками Брэгга, периодически повторяя все эти операции до выстрела.

При выстреле во время t0 срабатывает датчик выстрела 26, сигнал с которого попадает в микроконтроллер 25 и запускает таймер отсчитывающий время движения снаряда до первого и последующих измерительных сечений. Одновременно с этим микроконтроллер 25 через цифроаналоговый преобразователь 26 устанавливает на перестраиваемом волоконном фильтре 21 напряжение U<U1фp, при котором λ1фр1рд, а сигнал с фотоприемника 22 Uc=Uш≈0. В момент времени, когда задняя часть снаряда находится в первом измерительном сечении, от воздействия давления пороховых газов ствол орудия в этом сечении расширяется и деформируется. Деформируется и первый деформационный датчик Брэгга 20, а его резонансная длина волны и сигнал с фотоприемника 22, резко увеличивается. Одновременно ступенчато увеличивая напряжение, на перестраиваемом волоконном фильтре 21, начиная с ранее установленного значения U<U1p, и осуществляя дифференцирование сигналов с фотоприемника 22, фиксируют время t1 когда первая и вторая производные сигнала с фотоприемника dU1c=0, a d2U1c<0, что соответствует времени прохождения снарядом первого измерительного сечения. Затем фиксируют на перестраиваемом фильтре 21, напряжение U<U2p, соответствующее длине волны пропускания фильтра λ, при которой сигнале фотоприемника 22, Uc=Uш≈0, и начинают отсчет времени, одновременно увеличивая ступенчато напряжение на перестраиваемом волоконном фильтре 20, начиная со значения U<U2p и осуществляя дифференцирование сигналов с фотоприемника 22, фиксируют время t2 когда первая и вторая производные сигнала с фотоприемника dU2c=0, a d2U2c<0, что соответствует времени прохождения снарядом второго измерительного сечения. Повторяют перечисленные операции для последующих измерительных сечений. Элементы 17-26 установлены в блоке управления и обработки 27.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет исключить влияние электромагнитных и радиочастотных помех, а также влияние длины соединяющего кабеля датчика с измерительным устройством на точность измерений линейных и угловых скоростей и ускорений снаряда в стволе орудия, являющихся основой параметров движения снаряда на этапе внутренней баллистики.

Способ измерения параметров движения снаряда на этапе внутренней баллистики, включающий фиксацию времени прохождения снарядом измерительных сечений деформационными датчиками, установленными в различных сечениях ствола орудия, расчет линейных, угловых скоростей и ускорений снаряда на фиксированных участках его движения по стволу, отличающийся тем, что до выстрела устанавливают начальные параметры деформационных датчиков Брэгга, для чего ступенчато увеличивают напряжение U на перестраиваемом волоконном фильтре, осуществляя при этом дифференцирование сигналов с фотоприемника и определяя значения первых dU и вторых производных dU сигнала, выбирают из них значения dU=0 и dU<0, соответствующие резонансной длине волны λ первого по движению снаряда деформационного датчика Брэгга, сохраняют в оперативной памяти значение резонансной длины волны λ и соответствующее ей напряжение на перестраиваемом фильтре U=U, производят аналогичные действия с последующими деформационными датчиками Брэгга, периодически повторяя все эти операции до выстрела, в момент времени выстрела t фиксируют на перестраиваемом фильтре напряжение UСПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ СНАРЯДА НА ЭТАПЕ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ СНАРЯДА НА ЭТАПЕ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ СНАРЯДА НА ЭТАПЕ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ СНАРЯДА НА ЭТАПЕ ВНУТРЕННЕЙ БАЛЛИСТИКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 33 items.
13.02.2018
№218.016.24be

Способ пристрелки цели с использованием квадрокоптера

Изобретение относится к области боевого применения артиллерии и может быть использовано для корректировки стрельбы артиллерии по целям, ненаблюдаемым с огневых позиций. Пристрелку цели (1) производят с помощью квадрокоптера (3) с видеокамерой (2) и пультом управления с планшетом (4). Определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642554
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.30f9

Способ определения травмобезопасности бронешлема при взрыве боеприпаса

Изобретение относится к способам определения травмобезопасности средств индивидуальной бронезащиты, преимущественно шлемов для головы. Способ заключается в выполнении следующих операций: наносят удары с известной энергией по защищенному штатным средством – бронешлемом - имитатору объекта защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644901
Дата охранного документа: 14.02.2018
10.05.2018
№218.016.497f

Автономная гелиоэлектрическая люстра "агэлюкс"

Изобретение относится к автономной гелиоэлектрической люстре, предназначенной для использования солнечной радиации для искусственного освещения объектов различного назначения. Технической задачей является повышение эффективности искусственного освещения. Автономная гелиоэлектрическая люстра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651455
Дата охранного документа: 20.04.2018
10.05.2018
№218.016.4a1a

Способ защиты объектов бронетанковой техники и устройство для его реализации

Группа изобретений относится способу защиты объектов бронетанковой техники и устройству, реализующему способ. Способ заключается в постановке по глубине маскирующей аэрозольной завесы путем последовательного выброса из корпуса метаемой в направлении угрозы гранаты аэрозолеобразующих горящих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651319
Дата охранного документа: 19.04.2018
16.09.2018
№218.016.884f

Способ позиционирования объекта засечкой азимута с первого измерительного пункта и угла места с дальностью - со второго

Изобретение относится к способу определения положения летательного аппарата. Для определения местоположения летательного аппарата в декартовой системе координат производят засечки дирекционного угла с первого измерительного пункта с известными координатами и угла места со второго измерительного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667115
Дата охранного документа: 14.09.2018
19.01.2019
№219.016.b19a

Способ позиционирования объекта засечкой дальности и угла места с первого измерительного пункта и угла места - со второго

Изобретение относится к области определения координат летательных аппаратов различного назначения и может быть использовано в военной технике. Достигаемый технический результат - разработка способа определения координат летательных аппаратов при наличии минимально необходимого объема...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677586
Дата охранного документа: 17.01.2019
01.03.2019
№219.016.c8a5

Уплотнительное устройство с автокомпенсацией износа

Изобретение относится к области уплотнительной техники, в частности к конструкциям импульсных гидравлических аккумуляторов (ИГА). Уплотнительное устройство с автокомпенсацией износа содержит уплотнительный блок из двух наружных и одного внутреннего направляющих колец из фторопласта, выполненных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680780
Дата охранного документа: 26.02.2019
14.04.2019
№219.017.0c80

Способ определения положения объекта засечкой с двух измерительных пунктов по азимуту, углу места и дальности

Изобретение относится к области определения координат летательных аппаратов и может быть использовано в военной технике. Достигаемый технический результат - определение координат летательных аппаратов при производстве внешнетраекторных измерений дальномерно-пеленгационным способом с двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684733
Дата охранного документа: 12.04.2019
20.06.2019
№219.017.8cce

Мобильный комплекс контейнерного типа для проведения лабораторных испытаний порохов

Изобретение относится к передвижным химико-аналитическим лабораториям, в частности для испытаний порохов. Мобильный комплекс контейнерного типа для проведения лабораторных испытаний порохов размещается в трех контейнерах. В первом контейнере имеется помещение (1) испытаний порохов на химическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691680
Дата охранного документа: 17.06.2019
26.06.2019
№219.017.9262

Боевая часть управляемого противотанкового снаряда

Изобретение относится к военной технике и, в частности, к конструкции кумулятивных боеприпасов, предназначенных для пробития брони. Технический результат - увеличение пробивной силы кумулятивной струи и, соответственно, толщины пробиваемой брони, а также повышение поражающего действия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692308
Дата охранного документа: 24.06.2019
Showing 1-10 of 13 items.
27.08.2014
№216.012.f03b

Устройство для воздействия инфракрасным излучением на коллагеновый слой кожи человека с визуализацией процесса

Изобретение относится к области медицины и касается устройства для воздействия инфракрасным излучением на кожу человека. Устройство выполнено в виде магнитно-резонансного томографа, и содержит приемо-передающий канал, блок пространственной локализации, микропроцессорный контроллер и дисплей....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527318
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.11.2015
№216.013.8f6a

Способ идентификации компонентов бензина и определения его состава в режиме реального времени

Изобретение относится к измерительным системам и устройствам и может быть использовано для идентификации компонентов бензина и определения его состава. Техническим результатом является обеспечение идентификации в режиме реального времени с оперативным внесением поправок в технологический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568330
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.889c

Способ и устройство для возбуждения и детектирования ядерного магнитного и квадрупольного резонансов

Использование: для возбуждения и детектирования ядерного магнитного и квадрупольного резонансов. Сущность изобретения заключается в том, что на объект, помещенный в катушку колебательного контура, воздействуют модулированным коротковолновым излучением генератора. Коротковолновое излучение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602425
Дата охранного документа: 20.11.2016
26.08.2017
№217.015.dc5b

Многосекционная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур дождеванием. Многосекционная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом и дождевальные насадки. Насадки установлены на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624418
Дата охранного документа: 03.07.2017
19.01.2018
№218.016.003b

Электрифицированная многосекционная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в круговых дождевальных машинах. Электрифицированная многосекционная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом и трубопроводные секции с дождевальными насадками. Секции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629233
Дата охранного документа: 28.08.2017
17.02.2018
№218.016.2d2c

Дождеватель

Изобретение относится к области ирригационной техники и может использоваться при орошении сельскохозяйственных культур. Дождеватель включает корпус. Нижний конец корпуса выполнен в виде охватывающей сопло полусферической поверхности. На полусферическую поверхность надет противовес. Противовес...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643841
Дата охранного документа: 06.02.2018
10.05.2018
№218.016.38ce

Электрифицированная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в ирригационной технике. Электрифицированная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом, водопроводящий трубопровод с дождевальными насадками и самоходные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646909
Дата охранного документа: 12.03.2018
29.05.2018
№218.016.55a9

Многосекционная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для орошения культур дождеванием. Многосекционная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом, последовательно соединенные секции трубопровода, размещенные на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654341
Дата охранного документа: 17.05.2018
22.12.2019
№219.017.f106

Роботизированный диагностический комплекс технической разведки

Изобретение относится к беспилотной легкобронированной технике и предназначено для автоматизированного контроля технического состояния самоходных гаубиц. В комплекс, содержащий легкобронированный кевларовый корпус, шасси на гусеничном резиновом ходу с силовыми электроприводами правого и левого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709640
Дата охранного документа: 19.12.2019
07.03.2020
№220.018.0a6f

Способ измерения начальной скорости снаряда

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения начальной скорости снаряда, являющейся одной из важнейших баллистических характеристик оружия, оказывающей влияние на его боевые свойства. Достигаемый технический результат –...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715994
Дата охранного документа: 05.03.2020
+ добавить свой РИД