УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕМЕНИ КОРРЕКЦИИ ВСКРЫТИЯ ИЛИ ОТДЕЛЕНИЯ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ РАКЕТЫ Российский патент 2002 года по МПК F42B15/00 F42C9/00 

Изобретение относится к области военной техники, а именно к ракетам с отделяющимися или кассетными головными частями, и может быть использовано при разработке устройств формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракет.

Для успешной борьбы с наземными площадными целями в настоящее время широко применяются реактивные системы залпового огня. В состав таких систем входят ракеты, снабженные устройствами управления полетом или коррекции траектории, по командам с которых могут также осуществляться операции отделения моноблочных или вскрытия кассетных головных частей.

Так, известны ракеты, снабженные кассетной головной частью и временным механизмом, в которых выбором времени вскрытия кассеты обеспечиваются требуемые характеристики стрельбы (см., например, А.А. Дмитриевский и др. Внешняя баллистика. - М.: Машиностроение, 1991, с.510-516), известны также системы управления, содержащие акселерометры, вычислители и временные механизмы, обеспечивающие формирование команд на отделение (вскрытие) головных частей (см., например, Николаев Ю.М., Соломонов Ю.С, Инженерное проектирование управляемых баллистических ракет с РДТТ. - М.: Воениздат, 1979, с. 14-20).

Задачей данных технических решений (аналогов) являлось повышение точности стрельбы по сравнению с неуправляемыми ракетами.

Общими признаками с предлагаемым устройством формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части является наличие в устройствах - аналогах акселерометра и вычислителя поправки на время вскрытия или отделения головной части.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является устройство формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракеты по патенту РФ 2126131, принятое за прототип, которое содержит акселерометр и вычислитель поправки.

Устройство, принятое за прототип, функционирует следующим образом. В полете акселерометром осуществляется измерение параметров движения ракеты, по которым затем ведется вычисление момента формирования исполнительной команды на управление дальностью полета ракеты, при достижении которого реализуется команда на вскрытие или отделение головной части.

Задачей данного технического решения (прототипа) являлось повышение точностных характеристик стрельбы на дальностях, превышающих 40...50 км, за счет совершенствования алгоритма обработки информации о значениях параметров движения ракеты, например, путем их сравнения с программными значениями.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится его недостаточная точность, связанная с инструментальными ошибками измерения параметров движения, в частности, нестабильностью величины ненуля акселерометра и нелинейностью его масштабного коэффициента, особенно проявляющейся в условиях действия стартовых знакопеременных перегрузок, связанных с вибрациями, присущими стартовому участку ракеты.

Общими признаками с предлагаемым изобретением в устройстве - прототипе являются наличие акселерометра и вычислителя поправки.

В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве акселерометр снабжен двумя чувствительными элементами с противоположно ориентированными осями чувствительности и блоком выделения разностного сигнала акселерометра, при этом на выходе блока выделения разностного сигнала выполнено запоминающее устройство начального разностного сигнала, а ко входу вычислителя поправки подключено устройство вычитания сигналов акселерометра, причем выход запоминающего устройства подключен ко входу устройства вычитания сигналов, а выходы чувствительных элементов одновременно подключены ко входам блока выделения разностного сигнала и устройства вычитания сигналов.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракеты, обеспечивающего повышение точности вскрытия или отделения головной части за счет уменьшения инструментальных ошибок измерения параметров движения ракеты и повышения точности обработки результатов измерения в условиях действия вибрационных знакопеременных стартовых перегрузок.

Это достигается тем, что в устройстве формирования времени коррекции, содержащем акселерометр и вычислитель поправки, согласно изобретению акселерометр снабжен двумя чувствительными элементами с противоположно ориентированными осями чувствительности и блоком выделения разностного сигнала акселерометра, при этом на выходе блока выделения разностного сигнала выполнено запоминающее устройство начального разностного сигнала, а ко входу вычислителя поправки подключено устройство вычитания сигналов акселерометра, причем выход запоминающего устройства подключен ко входу устройства вычитания сигналов, а выходы чувствительных элементов одновременно подключены ко входам блока выделения разностного сигнала и устройства вычитания сигналов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема устройства формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракеты, где обозначено:
1 - чувствительный элемент с выходом f₁; 2 - чувствительный элемент с выходом f₂; 3 - блок выделения разностного сигнала Δf=f₁-f₂; 4 - запоминающее устройство начального разностного сигнала Δf₀; 5 - устройство вычитания сигналов ΔF=f₁-f₂-Δf₀; 6 - вычислитель поправки на время вскрытия или отделения головной части ракеты Т_К.

Устройство работает следующим образом. Перед пуском ракеты запоминающее устройство начального разностного сигнала 4 измеряет и запоминает начальный разностный сигнал Δf₀, поступающий с выхода блока выделения разностного сигнала 3 выходных сигналов акселерометра f₁ и f₂ чувствительных элементов 1 и 2. Тем самым обеспечивается измерение и запоминание в конкретных условиях данного пуска величины ненуля акселерометра и вибрационных перегрузок для последующей компенсации.

При старте и движении ракеты акселерометром с помощью чувствительных элементов 1 и 2 с выходами f₁ и f₂ измеряется ускорение ракеты. Так как измерительные оси чувствительных элементов ориентированы противоположно друг к другу, при действии стартовых вибрационных ускорений выходной сигнал одного их них (например, f₁) увеличивается, а другого уменьшается. Устройство вычитания сигналов 5 формирует на своем выходе сигнал ΔF=f₁-f₂-Δf₀, при этом происходит уменьшение погрешности измерения ускорения благодаря взаимной компенсации нелинейности характеристик чувствительных элементов (за счет использования разности сигналов f₁-f₂) и компенсации величины вибрационной составляющей ненуля акселерометра, определяемой перед пуском запоминающим устройством начального разностного сигнала. С выхода устройства вычитания сигналов 5 на вход вычислителя его поправки 6 поступает сигнал ΔF, пропорциональный ускорению ракеты со снижением уровня инструментальных ошибок. Вычислитель 6 по измеренной информации вычисляет поправку на время вскрытия (отделения) головной части.

Выполнение устройства формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракеты в соответствии с изобретением позволило уменьшить инструментальные ошибки измерения параметров движения ракеты при старте и, тем самым, повысить точность отделения или вскрытия головной части на 20. . . 30% по сравнению с прототипом. Указанный положительный эффект подтвержден результатами летно-конструкторских испытаний ракет с предлагаемым устройством.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к ракетам с отделяющимися кассетными головными частями, и может быть использовано при разработке устройств формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракет. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракеты, содержащем акселерометр и вычислитель поправки на время вскрытия или отделения головной части, согласно изобретению акселерометр снабжен двумя чувствительными элементами с противоположно ориентированными осями чувствительности и блоком выделения разностного сигнала акселерометра. На выходе блока выделения разностного сигнала выполнено запоминающее устройство начального разностного сигнала, а ко входу вычислителя поправки подключено устройство вычитания сигналов акселерометра, причем выход запоминающего устройства подключен ко входу устройства вычитания сигналов, а выходы чувствительных элементов одновременно подключены ко входам блока выделения разностного сигнала и устройства вычитания сигналов. Изобретение позволяет на 20-30% повысить эффективность стрельбы ракетами за счет повышения точности определения момента отделения или вскрытия головной части ракеты. 1 ил.

Устройство формирования времени коррекции вскрытия или отделения головной части ракеты, содержащее акселерометр и вычислитель поправки на время вскрытия или отделения головной части, отличающееся тем, что в нем акселерометр снабжен двумя чувствительными элементами с противоположно ориентированными осями чувствительности и блоком выделения разностного сигнала акселерометра, при этом на выходе блока выделения разностного сигнала выполнено запоминающее устройство начального разностного сигнала, а ко входу вычислителя поправки подключено устройство вычитания сигналов акселерометра, причем выход запоминающего устройства подключен ко входу устройства вычитания сигналов, а выходы чувствительных элементов одновременно подключены ко входам блока выделения разностного сигнала и устройства вычитания сигналов.