Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНИЦИИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДИСТАНЦИОННОГО БОЕПРИПАСА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

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

Известен способ определения инициирующей способности осколков, заключающийся в определении критических скоростей осколков, при которых наблюдается детонация заряда ВВ в оболочке /1/.

Известно устройство для определения инициирующей способности осколков, содержащее метательное устройство, заряд ВВ в оболочке, рамы-мишени, плиту-свидетель, регистрирующую аппаратуру /1/.

Недостатком известных способа и устройства является невозможность определения инициирующей способности поля поражения боевой части дистанционного боеприпаса, а также отсутствие количественных показателей, позволяющих сравнить инициирующие способности различных боевых частей между собой.

Наиболее близким к изобретению является способ определения инициирующей способности снаряда, заключающийся в возбуждении в активном заряде взрывчатого вещества, сопряженном через ослабитель с пассивным зарядом взрывчатого вещества и экранированном от него, детонационной волны, передаче ее через ослабитель для инициирования пассивного заряда взрывчатого вещества и определении параметров инициирующей ударной волны за ослабителем, причем для определения критических параметров инициирующей ударной волны возбуждение детонационной волны производят несколько раз, производят определение критических параметров инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя, являющегося оболочкой пассивного заряда взрывчатого вещества путем уменьшения массы активного заряда взрывчатого вещества до минимальной, при которой имеет место устойчивое инициирование пассивного заряда взрывчатого вещества, определяют величину критического показателя инициирования на основании усредненных критических параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, используют снаряд в качестве активного заряда взрывчатого вещества, вычисляют величины текущих показателей инициирования для различных углов наклона оси снаряда к поверхности ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют инициирующую способность снаряда путем сравнения величин текущих показателей инициирования с величиной критического показателя инициирования /2/.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения инициирующей способности снаряда, содержащее первый набор в виде активного и пассивного зарядов взрывчатого вещества, разделенных между собой ослабителем, и второй набор в виде активного заряда взрывчатого вещества, сопряженного с ослабителем, обратная сторона которого согласована с устройством регистрации, в качестве активного заряда взрывчатого вещества первого набора используют цилиндрический заряд взрывчатого вещества с соотношением h/d≤5, где h - длина заряда; d - диаметр заряда, в качестве активного заряда взрывчатого вещества второго набора используют снаряд, в качестве пассивного заряда взрывчатого вещества первого и второго набора используют типовой объект подрыва в обычном и инертном исполнении, наружная оболочка типового объекта подрыва является ослабителем первого и второго наборов, причем второй набор выполнен с возможностью изменения угла наклона оси снаряда к поверхности ослабителя, а устройство регистрации содержит линейку из n датчиков избыточного давления и блок регистрации, который состоит из n-канального аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, n программируемых усилителей заряда, микроЭВМ, задатчика эталонных напряжений, блока контроля, супервизора и индикатора, при этом группа выходов n датчиков избыточного давления через n программируемых усилителей заряда соединена с первой группой n входов аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого соединен с первым входом микроЭВМ, первый выход которой соединен с входом блока памяти, первый выход блока контроля соединен со вторыми входами n программируемых усилителей заряда, а второй выход - с входом задатчика эталонных напряжений, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход супервизора соединен со вторым входом микроЭВМ, выход блока памяти соединен с третьим входом микроЭВМ, второй выход которой соединен с входом индикатора /2/.

Недостатками известных способа и устройства является невозможность их использования для боевых частей боеприпасов дистанционного действия, а также отсутствие количественных показателей, позволяющих оценить инициирующую способность боевых частей дистанционных боеприпасов и сравнить их между собой по инициирующей способности.

Технической задачей изобретения является повышение точности определения инициирующей способности боевых частей дистанционных боеприпасов, а также информативности за счет определения количественных показателей, позволяющих оценить инициирующую способность дистанционных боеприпасов и сравнить их между собой по инициирующей способности.

Решение технической задачи достигается тем, что в способе определения инициирующей способности дистанционного боеприпаса, заключающемся в возбуждении в активном заряде взрывчатого вещества, сопряженном через ослабитель с пассивным зарядом взрывчатого вещества и экранированном от него, детонационной волны, передаче ее через ослабитель для инициирования пассивного заряда взрывчатого вещества и определении параметров инициирующей ударной волны за ослабителем, причем для определения критических параметров инициирующей ударной волны возбуждение детонационной волны производят несколько раз, определение критических параметров инициирующей ударной волны производят при постоянной заданной толщине ослабителя, определяют величину критического показателя инициирования на основании усредненных критических параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, инициирующую ударную волну в пассивном заряде взрывчатого вещества вызывают полем поражения боевой части дистанционного боеприпаса, изменение параметров инициирующей ударной волны пассивного заряда взрывчатого вещества производят изменением параметров поля поражения набора опытных боевых частей, подрыв боевых частей осуществляют с помощью устройства инициирования, определение критических параметров инициирующей ударной волны производят путем снижения параметров поля поражения набора опытных боевых частей до минимальных значений, при которых еще имеет место устойчивое инициирование пассивного заряда взрывчатого вещества, определяют для этого случая критические параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют величину показателя инициирующего действия к₁ дистанционного боеприпаса на основании усредненных критических параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, продолжают снижать параметры поля поражения набора опытных боевых частей до величин, приводящих к появлению устойчивого механического разрушения пассивного заряда взрывчатого вещества поражающими элементами боевой части дистанционного боеприпаса, определяют для этого случая параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют величину показателя инициирования К₂ на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении для случая механического разрушения пассивного заряда, определяют величину предельного показателя инициирования по формуле , осуществляют с помощью устройства инициирования подрыв исследуемой боевой части дистанционного боеприпаса, определяют параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют для этого случая величину показателя инициирования К_и на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, по формуле определяют величину текущего показателя инициирования К_т, сравнивают величины К_п и К_т, считают, если величина К_т<2 инициирующую способность исследуемой боевой части низкой, если величина К_т находится в интервале 2≤К_т<К_п удовлетворительной, если величина К_т≥К_п - высокой.

Решение технической задачи изобретения достигается тем, что в устройстве для определения инициирующей способности боевой части дистанционного боеприпаса, содержащем первый набор в виде активного и пассивного зарядов взрывчатого вещества, разделенных между собой ослабителем, и второй набор в виде активного заряда взрывчатого вещества, сопряженного с ослабителем, обратная сторона которого согласована с устройством регистрации, в качестве пассивного заряда взрывчатого вещества первого и второго набора используют типовой объект подрыва в обычном и инертном исполнении, наружная оболочка типового объекта подрыва является частью ослабителя первого и второго набора, устройство регистрации содержит линейку из n датчиков избыточного давления и блок регистрации, который состоит из n-канального аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, n программируемых усилителей заряда, микроЭВМ, задатчика эталонных напряжений, блока контроля, супервизора, при этом группа выходов n датчиков избыточного давления через n программируемых усилителей заряда соединена с первой группой n входов аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого соединен с первым входом микроЭВМ, первый выход которой соединен с входом блока памяти, первый выход блока контроля соединен со вторыми входами n программируемых усилителей заряда, а второй выход - с входом задатчика эталонных напряжений, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход супервизора соединен со вторым входом микроЭВМ, выход блока памяти соединен с третьим входом микроЭВМ, в качестве активного заряда используют боевую часть дистанционного боеприпаса, размещенную во взрывной камере, первый набор выполнен с возможностью замены боевой части дистанционного боеприпаса набором опытных боевых частей, ослабитель заданной толщины выполнен комбинированным, состоящим из газа (например, воздуха) и оболочки пассивного заряда взрывчатого вещества, дополнительно введены устройство инициирования, взрывная камера, имеющая щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть поля поражения боевой части, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, радиотрансивер, com-порт, причем выход устройства инициирования соединен с входом боевой части, третий выход микроЭВМ соединен с входом com-порта, выход которого является вторым выходом устройства, второй выход микроЭВМ соединен в входом радиотрансивера, выход которого является первым выходом устройства.

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

1. Инициирующую ударную волну в пассивном заряде взрывчатого вещества вызывают полем поражения боевой части дистанционного боеприпаса, изменение параметров инициирующей ударной волны пассивного боеприпаса производят изменением параметров поля поражения набора опытных боевых частей.

2. Подрыв боевых частей осуществляют с помощью устройства инициирования, определение критических параметров инициирующей ударной волны производят путем снижения параметров поля поражения набора опытных боевых частей до минимальных значений, при которых имеет место устойчивое инициирование пассивного заряда взрывчатого вещества. Определяют для этого случая величину К₁ показателя инициирующего действия боевой части дистанционного боеприпаса.

3. Продолжают снижать параметры поля поражения набора опытных боевых частей до величин, приводящих к появлению устойчивого механического разрушения пассивного заряда взрывчатого вещества поражающими элементами боевой части, определяют для этого случая параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют величину показателя инициирования К₂ на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении.

4. Определяют величину предельного показателя инициирования по формуле .

5. Осуществляют с помощью устройства инициирования подрыв исследуемой боевой части, определяют параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют для этого случая величину показателя инициирования К_и на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, по формуле определяют величину текущего показателя инициирования К_т.

6. Сравнивают величины К_п и К_т, считают, если величина К_т<2 инициирующую способность исследуемой боевой части низкой, если величина К_т находится в интервале 2≤К_т<К_п удовлетворительной, если величина К_т≥К_п - высокой.

Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, является то, что в качестве активного заряда первого и второго наборов используют боевую часть дистанционного боеприпаса, размещенную во взрывной камере, первый набор выполнен с возможностью замены боевой части дистанционного боеприпаса набором опытных боевых частей, ослабитель заданной толщины выполнен комбинированным, состоящим из газа (например, воздуха) и оболочки пассивного заряда взрывчатого вещества, дополнительно введены устройство инициирования, взрывная камера, имеющая щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть поля поражения боевой части, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, радиотрансивер, com-порт, а также связи между известными и новыми элементами устройства.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства, на фиг.2 - блок-схема блока регистрации.

Устройство для определения инициирующей способности снаряда, содержит первый набор в виде активного 1 и пассивного 2 зарядов взрывчатого вещества, разделенных между собой ослабителем 3, и второй набор в виде активного заряда 4 взрывчатого вещества, сопряженного через ослабитель 3 с пассивным зарядом 2 взрывчатого вещества, обратная сторона наружной оболочки которого согласована с устройством 5 регистрации, в качестве пассивного заряда 2 взрывчатого вещества первого и второго набора используют типовой объект подрыва в обычном и инертном исполнении, наружная оболочка типового объекта подрыва является частью ослабителя 3 первого и второго набора, устройство 5 регистрации содержит линейку из n датчиков 6 избыточного давления и блок 7 регистрации, который состоит из n-канального аналого-цифрового преобразователя 8, блока 9 памяти, n программируемых усилителей 10 заряда, микроЭВМ 11, задатчика 12 эталонных напряжений, блока 13 контроля, супервизора 14, при этом группа выходов n датчиков 6 избыточного давления через n программируемых усилителей 10 заряда соединена с первой группой n входов аналого-цифрового преобразователя 8, цифровой выход которого соединен с первым входом микроЭВМ 11, первый выход которой соединен с входом блока 9 памяти, первый выход блока 13 контроля соединен со вторыми входами n программируемых усилителей 10 заряда, а второй выход - с входом задатчика 12 эталонных напряжений, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 8, выход супервизора 14 соединен со вторым входом микроЭВМ 11, выход блока 9 памяти соединен с третьим входом микроЭВМ 11, в качестве активного заряда 1 используют боевую часть дистанционного боеприпаса, размещенную во взрывной камере, первый набор выполнен с возможностью замены боевой части дистанционного боеприпаса набором 15 опытных боевых частей, ослабитель 3 заданной толщины выполнен комбинированным, состоящим из газа (например, воздуха) и наружной оболочки пассивного заряда 2 взрывчатого вещества, дополнительно введены устройство 16 инициирования, взрывная камера 17, имеющая щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть поля поражения боевой части, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, радиотрансивер 18, com-порт 19, причем выход устройства 16 инициирования соединен с входом боевой части, третий выход микроЭВМ 11 соединен с входом com-порта 19, выход которого является вторым выходом устройства, второй выход микроЭВМ 11 соединен в входом радиотрансивера 18, выход которого является первым выходом устройства.

Описание работы устройства.

Вначале определяют величину предельного показателя инициирования с помощью первого набора активного 1 и пассивного 2 зарядов ВВ, разделенных между собой ослабителем 3.

Осуществляется это следующим образом. В результате детонации активного заряда 1 ВВ первого набора его поле поражения возбуждает инициирующую ударную волну в оболочке пассивного заряда 2 ВВ. В качестве пассивного заряда 2 ВВ используют типовой объект подрыва, например, авиационную бомбу. В качестве активного заряда 1 ВВ первого набора используют набор 15 опытных боевых частей дистанционного боеприпаса, с различными параметрами поля поражения (например, осколочного).

Вначале параметры поля поражения активного заряда 1 ВВ подбирают таким образом, чтобы попадание его поражающих элементов в оболочку пассивного заряда 2 ВВ априорно приводило к детонации пассивного заряда 2 ВВ. Затем последовательно уменьшают величины параметров поля поражения активного заряда 1 ВВ до минимальных величин, при которой имеет место устойчивая детонация пассивного заряда 2 ВВ.

Далее для этих минимальных параметров поля поражения активного заряда 1 ВВ и для пассивного заряда 2 ВВ в качестве которого выступает та же бомба, снаряд или боевая часть ракеты, что и ранее, но в инертном исполнении при заданной величине ослабителя 3, с помощью устройства 5 регистрации в нескольких опытах определяют величину показателя инициирующего действия боевой части дистанционного боеприпаса К₁.

Определение величины показателя инициирующего действия боевой части дистанционного боеприпаса К₁ производится следующим образом: в результате подрыва с помощью устройства 16 инициирования активного заряда 1 ВВ, параметры поля поражения которого имеют минимальные величины, при которых имеет место устойчивая детонация пассивного заряда 2 ВВ, происходит попадание поражающих элементов поля поражения в оболочку пассивного заряда 2 ВВ, что приводит к появлению инициирующей ударной волны, которая воздействует на чувствительные элементы n датчиков 6 избыточного давления, сигналы с линейки из n датчиков 6 избыточного давления усиливаются n программируемыми усилителями 10 заряда и поступают на первые входы n-канального аналого-цифрового преобразователя 8, где из аналоговой формы преобразуются в цифровую. С выхода n-канального аналого-цифрового преобразователя 8 сигналы поступают на вход микроЭВМ 11. МикроЭВМ 11 является основным функциональным узлом блока 7 регистрации, осуществляющим обработку результатов экспериментов.

Обработка сигналов с n датчиков 6 избыточного давления, поступающих через n-канальный аналого-цифровой преобразователь 8 на первый вход микроЭВМ 11 с учетом известных координат расположения датчиков на поверхности ослабителя 3, позволяет определить величины давления на фронте инициирующей ударной волны и импульса инициирующей ударной волны, измеренные каждым из n датчиков 6 избыточного давления.

Затем, микроЭВМ 11 по известному алгоритму производит выбраковку заведомо ложных результатов измерений. После этого, в микроЭВМ 11 для каждого из оставшихся результатов измерений реализуется формула:

где - ^ΔР - избыточное давление на фронте инициирующей ударной волны;

t₀ - время прихода фронта инициирующей ударной волны;

t₁ - время окончания фазы сжатия инициирующей ударной волны;

i - номер датчика избыточного давления.

Получившиеся величины K_i усредняются по n датчикам и в итоге получается величина показателя инициирования для данного опыта K_iΣ.

В результате проведения нескольких опытов (например, m), аналогичных описанному выше, по формуле определяют усредненную величину показателя инициирования К₁ для поля поражения установленного активного заряда 1 ВВ и пассивного заряда 2 ВВ, заданного ослабителя 3, которая записывается в блок 9 памяти.

Далее продолжают проводить эксперименты с первым набором. Последовательно снижая параметры поля поражения опытных боевых частей из набора 6 определяют боевую часть, поле поражения которой приводит к появлению устойчивого механического разрушения пассивного заряда 2 взрывчатого вещества. Затем определяют для этого случая параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют величину показателя инициирования К₂ на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении которая также записывается в блок 9 памяти.

После этого микроЭВМ 11 по формуле рассчитывает величину предельного показателя инициирования К_п.

Затем переходят ко второму набору. В качестве активного заряда 1 ВВ второго набора используют исследуемую боевую часть. В качестве пассивного заряда 2 ВВ используют тот же типовой объект подрыва.

Далее осуществляют с помощью устройства 16 инициирования подрыв исследуемой боевой части, определяют параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя 3 для пассивного заряда 2 взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют для этого случая также как и ранее величину показателя инициирования К_и на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, по формуле микроЭВМ 11 рассчитывает величину текущего показателя инициирования К_т, которую записывает в блок 9 памяти. Затем информация величинах К_п и К_т через радиотрансивер 18 передается на командный пункт. Кроме того, эта информация, в случае необходимости, может быть считана с помощью внешнего устройства через com-порт 19. На командном пункте, анализируя полученную информацию, считают, если величина К_т<2 инициирующую способность исследуемой боевой части низкой, если величина К_т находится в интервале 2≤К_т<К_п удовлетворительной, если величина К_т≥К_п - высокой.

Применение предлагаемых способа и устройства позволяет повысить точность определения инициирующей способности боевых частей дистанционных боеприпасов, а также информативности за счет определения количественных показателей, позволяющих оценить инициирующую способность дистанционных боеприпасов и сравнить их между собой по инициирующей способности.

Источники информации

1. П.М. Хоув, Дж.Л. Уотсон, Р.Б. Фрей. Чувствительность зарядов ВВ в оболочке к удару осколков. VS Njval Academy, Anuapolis, Marylang, с.16-19, 1981.

2. Патент РФ на изобретение №2437055, 2010 (прототип).