Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТРЕЛЬБОЙ АРТИЛЛЕРИЙСКОЙ УСТАНОВКИ (АУ)

Предлагаемое изобретение относится к области военной техники, предназначено для повышения точности стрельбы автоматических артиллерийских установок и может быть использовано при ведении автоматической стрельбы АУ.

Известный способ управления стрельбой заключаются в приведении ствола орудия в определенное положение в пространстве исходя из исчисленных углов наводки на цель, т.е. наводке орудия с помощью устройств наведения. При этом точность стрельбы определяется положением точки вылета снаряда в момент вылета (см. Стрельба артиллерии и внешняя баллистика. Пенза, изд. ПВАИУ, 1987, стр.9).

Основным недостатком известного способа управления стрельбой является то, что вследствие высоких нагрузок от выстрела положение точки вылета снаряда изменяется и к моменту следующего выстрела необходимо восстановление ее первоначального положения.

Для автоматических артиллерийских установок выстрелу предшествует формирование команды на разрешение выстрела при выполнении условий заряжания, безопасности и отработки установкой углов наведения устройствами наведения с ошибками наводки в пределах допустимой погрешности, максимальная величина которой не должна превышать заданной. Отработку углов наведения осуществляют устройства наводки, разворачивая так называемую люльку АУ, в которой перемещается ствол при откате и накате (см. А.Б.Широкорад. Советская корабельная артиллерия. изд. «Велень», С-Петербург, 1995).

При таком способе подразумевается, что жесткость кинематической связи устройств наводки АУ и дульной части ствола должна обеспечивать после воздействия высоких нагрузок от выстрела возврат дульной части ствола в направление линии наводки к моменту следующего выстрела, в том числе при автоматической стрельбе.

Недостатком такого способа является ограниченная жесткость вследствие большого числа кинематических связей (например, дульная часть - крепление ствола в казеннике, подвижное соединение казенника в люльке, крепление люльки в осях цапф и т.д.), каждая из которых обладает своими люфтами и упругой податливостью. На фиг.1 изображен возможный разброс положений дульной части ствола АУ в пространстве при отработанном угле наведения из-за воздействия выстрела на кинематические звенья связи люлька-дульная часть ствола.

При невысоком темпе стрельбы вынужденные угловые колебания дульной части ствола АУ, обусловленные упругой податливостью кинематических звеньев и внешним возмущением со стороны выстрела успевают полностью затухнуть к моменту очередного выстрела и не оказывают существенного влияния на углы наводки и, следовательно, на точность стрельбы.

С повышением темпа стрельбы вынужденные угловые колебания дульной части ствола на частоте упругих колебаний кинематических звеньев АУ к моменту очередного выстрела не успевают затухнуть, при этом ожидаемое значение частоты угловых свободных собственных колебаний ω_о может быть определено по известной зависимости

,

где

С - упругая податливость кинематических звеньев;

J - момент инерции.

При наличии демпфирования значение частоты угловых свободных колебаний дульной части ствола ω может быть представлено в виде:

,

где

ξ - степень затухания (демпфирования) собственных колебаний.

После производства выстрела дульная часть ствола совершает свободные затухающие колебания, характер которых можно представить зависимостью:

где

ϕ - текущее значение угла дульной части ствола, обусловленное угловыми колебаниями и зависящее от времени;

ϕ₀ - начальная максимальная амплитуда колебаний, обусловленная возмущением;

t - текущее значение времени от момента произведенного выстрела.

Время затухания угловых колебаний дульной части ствола определяется демпфирующими свойствами элементов АУ, собственной частотой свободных колебаний и начальной амплитудой углового отклонения дульной части ствола, обусловленной выстрелом и при некотором значении времени t, равном t₁, колебания затухают.

При стрельбе АУ с временными интервалами t_в между выстрелами менее чем t₁ дульная часть ствола к моменту выстрела займет положение ϕ_в, что в конечном счете может оказывать влияние на характер и величину рассеивания снарядов.

На фиг.2-6 приведены зависимости, иллюстрирующие характер угловых колебаний после выстрела и к моменту очередного выстрела в зависимости от темпа стрельбы и временных режимов отката, наката.

Целью предлагаемого изобретения является создание способа управления стрельбой автоматической АУ, позволяющего повысить точность стрельбы.

Поставленная цель достигается тем, что команда на разрешение выстрела формируется с учетом собственных угловых колебаний дульной части ствола и исполняется таким образом, чтобы снаряд покидал канал ствола в момент максимального значения угловой скорости, вызванной собственными колебаниями.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что команду на разрешение очередного выстрела формируют с учетом собственных угловых колебаний дульной части ствола, для чего после каждого выстрела измеряют частоту и амплитуду скорости угловых колебаний дульной части ствола, а исполнение стрельбы ведут в момент максимального значения угловой скорости его колебаний.

Для пояснения способа рассмотрим положение точки вылета снаряда при наличии угловых колебаний дульной части ствола АУ на фиг.1.

Угловое положение дульной части ствола α_в к моменту выстрела t_в в общем виде можно представить

,

где

α_отр - отработанный угол наведения;

ϕ_в - угол, обусловленный собственными угловыми колебаниями дульной части ствола к моменту выстрела;

α_зад - заданный угол наведения;

Δα - ошибка наводки.

Из приведенной зависимости следует, что минимальный разброс точек вылета снаряда при автоматической стрельбе может быть обеспечен, когда выстрел производят в момент, при котором функция ϕ_в принимает нулевые значения, а амплитуда угловой скорости колебаний дульной части ствола в момент исполнения выстрела достигает максимального значения.

Таким образом, использование предлагаемого способа управления автоматической стрельбой по сравнению с известным способом позволяет существенно уменьшить разброс точек вылета снарядов при автоматической стрельбе, что положительно сказывается на повышении точности стрельбы АУ и уменьшении расхода боеприпасов при выполнении огневой задачи.