СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ СТРЕЛЬБЫ АРТУСТАНОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F41F1/08 F41A19/68 

Изобретение относится к вооружению, в частности к артиллерийским установкам, снабженным электрической схемой управления стрельбы, и может быть использовано для вооружения кораблей ВМФ, преимущественно малых кораблей - патрульных, пограничных, береговой охраны.

Малые корабли составляют основу многих флотов мира. Вооружение их малогабаритными ракетно-пушечными комплексами с дополнительными возможностями стрельбы представляет хорошую перспективу в коммерческом плане.

Известен способ управления режимами стрельбы, который включает подачу питания, выдачу импульсов на заряды.

Устройство управления, которое осуществляет этот способ, содержит источник питания, соединенный электрическими цепями с зарядами, переключатели для реализации режимов стрельбы [1].

В качестве недостатка данного способа управления стрельбой и устройства такого типа можно рассматривать ограниченную функциональную их применимость.

Наиболее близким техническим решением являются артиллерийские установки с электрической схемой управления стрельбой и с ленточным питанием непрерывного действия.

Известный способ управления стрельбой основан на электрической схеме управления, автоматической подаче зарядов на линию стрельбы и непрерывной подаче импульсов напряжения для инициирования зарядов.

Устройство управления, осуществляющее данный способ, содержит электрическую схему задействования заряда с исполнительными релейными элементами, переключатель, источник питания, электрически связанный с зарядами [2].

Артиллерийские установки, на которых используется известный способ управления стрельбой и устройство такого типа, отличаются высокой скорострельностью, однако, они имеют ограниченную функциональную применимость и нерациональное расходование боеприпасов, т. к. не имеют возможность вести фиксированный контроль стрельбой, т.е. вести предупредительный огонь по 1... 3 выстрела, что особенно важно для малых пограничных сторожевых кораблей.

Основной задачей изобретения является создание способа и устройства, которые обеспечивали бы фиксированный контроль стрельбой любой продолжительности, более рациональное расходование боеприпасов, расширение области применения.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что по способу, выполняемому согласно изобретению, основанному на электрической схеме управления и включающему последовательные операции автоматической подачи на линию стрельбы зарядов и непрерывной подачи в цепь стрельбы импульсов напряжения для их инициирования, подачу импульсов отсекают по времени, величину которого определяют из условия инициирования не более трех из общего количества поступающих зарядов.

Задача изобретения обеспечивается также тем, что в устройстве, содержащем электрическую схему задействования заряда, имеющую исполнительное реле стрельбы, реле времени, переключатель огня, источник питания, электрически связанный с зарядом, электрическая схема дополнительно содержит включенное в цепь переключателя огня промежуточное реле стрельбы, нормально открытый контакт которого последовательно подключен к нормально закрытому контакту реле времени в цепи катушки исполнительного реле стрельбы, и цепь, образованную реле и переключателем длины очереди, при этом реле длины очереди нормально открытыми контактами, включенными в цепь катушки реле времени, совместно с нормально открытым контактом исполнительного реле стрельбы последовательно подключено к нормально закрытому контакту реле времени, а переключатель длины очереди подключен к источнику питания.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена блок-схема артиллерийской установки; на фиг. 2 - схема ленточного питания зарядами непрерывного действия; на фиг.3 - блок управления, вид сверху; на фиг.4 - пульт управления, передняя панель; на фиг.5 - электрическая схема устройства управления, общий вид; на фиг. 6 - цепь стрельбы управления; на фиг.7 - временная диаграмма работы цепи стрельбы.

Артиллерийская установка, на которой используется способ управления стрельбой, разработана на базе артиллерийского автомата 1, выполненного по схеме многоствольного оружия с непрерывно вращающимся при стрельбе блоком стволов, что позволяет вести непрерывный огонь длинными очередями по несколько выстрелов в каждой. Питание автомата ленточное непрерывного типа. Для стрельбы используются патроны 2, размещенные в патронных камерах 3 ленты, путем капсюльного воспламенения порохового заряда патрона.

Установка объединяет комплекс приборов, предназначенных для управления огнем, размещенных непосредственно на установке и вне нее.

Все операции по управлению огнем обеспечивает электрооборудование установки. Электрооборудование включает: привода 4 исполнительных агрегатов по горизонтальному и вертикальному наведению автомата, механизм 5 привода автомата, механизм 6 перемещения патронной ленты и подачи патрона в ствол, электроконтактор 7, датчик счетчика 8. Все элементы электрооборудования электрически связаны между собой размещенными вне установки блоком управления 9, пультом управления 10.

Работа автоматики обеспечивается внешним силовым источником питания 11, работающим от сети переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц или 220 В, частотой 400 Гц и источником 12 постоянного тока напряжением 27 В.

Механизм 5 привода автомата обеспечивает вращение автомата, совмещая во времени выстрел с выбросом отстрелянной гильзы и досылкой очередного патрона в ствол автомата.

Механизм 6 подачи предназначен для перемещения патронной камеры на линию стрельбы и досылки патрона в ствол.

Электроконтактор 7 предназначен для воспламенения порохового заряда через контакт с электрокапсюльной втулкой патрона.

Датчик счетчика 8 предназначен для подачи во время стрельбы импульсов напряжения на счетчик 13 патронов (фиг.4), расположенный на пульте управления 10, который предназначен для дистанционного управления установкой, контроля и сигнализации.

Блок управления 9 объединяет комплекс релейных элементов с группой контактов, которые обеспечивают подачу управляющих импульсов напряжения на исполнительные агрегаты.

Конструктивно он выполнен из корпуса 14, внутри которого размещены для коммутации электрических цепей по сигналам извне релейные элементы с группой контактов.

Электрическая схема управления включает цепь питания, куда входят реле 15 включения и выключения постоянного тока напряжением +27 В в схему блока управления 9. Контакторы 16 и 17 включения и выключения силового питания напряжением 380 В на привода механизмов наведения 4 и автомата 5.

В цепь стрельбы входят исполнительное реле стрельбы 18, которое коммутирует своим нормально открытым контактом 19 (фиг.6) цепь механизма 5 привода автомата, контактом 20 - цепь механизма подачи патронов 6, контактом 21 - цепь реле дострела 22.

Реле дострела 22 с нормально закрытым контактом 23, включенным в цепь реле питания 24, предназначено для подачи импульсов напряжения на цепь стрельбы при достреле патронов, попавших в автомат, после прекращения подачи импульсов на электроконтактор 7 автомата.

Реле питания 24 служит для подачи питающих импульсов напряжения 27 В на механизм привода автомата и электроконтактор. Его нормально открытый контакт 25 блокируют нормально открытый контакт 21 исполнительного реле стрельбы 18 в цепи реле дострела, контакт 26 включен в цепь реле датчика 8 остатка, контакт 27 включен в цепь электроконтактора 7.

Реле времени 28, которое служит для отсечки времени подачи импульсов в цепь стрельбы. Нормально замкнутый контакт 29 его включен в цепь исполнительного реле стрельбы 18 последовательно с нормально открытым контактом 30 дополнительно введенного промежуточного реле стрельбы 31, блокирующим нормально открытый контакт 32 исполнительного реле стрельбы.

В схему дополнительно введена также цепь длины очереди, образованная реле 33 короткой очереди и контактом переключателя 34 "Очередь".

Нормально открытые контакты 35 и 36 реле короткой очереди, совместно включенные последовательно с нормально открытым контактом 32 исполнительного реле 18 стрельбы к нормально закрытому контакту 29 реле времени в цепи катушки исполнительного реле стрельбы 18, исключают всякую возможность стрельбы по истечении времени подачи импульсов реле времени независимо от времени прохождения напряжения через реле короткой очереди.

Реле 37 для согласования принимающих и передающих импульсов, его нормально открытый контакт 38 включен последовательно с контактом 27 реле питания 24 в цепь электроконтактора 7.

Включение и выключение системы управления происходит с помощью элементов управления и сигнализации, которые установлены на пульте управления.

Конструктивно пульт управления состоит из корпуса 39, на лицевой панели которого расположены элементы управления.

Переключатель 40 питания "Питание", кнопочный переключатель 41 "Приводы" и переключатель 42 "ЦС" включение цепи стрельбы служат для подачи питающего напряжения 27 В и силового питания напряжением 380 В.

Переключатель 42 подключен к дополнительной цепи и соединяет с источником 12 питания в 27 В переключатель длины очереди "Очередь".

Контакт кнопочного переключателя 43 стрельбы "Огонь" подключен через промежуточное реле стрельбы 31 в цепь стрельбы параллельно к реле 22 дострела, реле питания 24, реле 28 времени, реле короткой очереди 33.

Переключатель очереди 34 "Очередь" имеет два положения - положение "Короткая" 44, при котором он включает дополнительную цепь в общую схему, и положение "Длинная" 45 - дополнительная цепь отключена.

Питание элементов управления и сигнализации на пульте управления осуществляется постоянным током напряжением +27 В от источника 12.

При управлении режимами стрельбы выполняют следующие операции.

Исходное положение элементов на пульте управления при отключенной установке находятся в положении выключено.

Подают на установку все виды питания.

Для перевода установки в дежурный режим включают на пульте управления переключатель 40 "Питание". При этом в устройстве управления 9 срабатывает реле 15 и импульсы питающего напряжения +27 В подаются в систему управления, на пульт управления, станцию управления.

При обнаружении цепи установка переводится в боевой режим.

На пульте управления нажимают кнопку 41 "Приводы" и включают переключатель цепи стрельбы 42 "ЦС". Срабатывает и самоблокируется контактор 16, срабатывает контактор 17. Схема устройства управления питается силовым напряжением 380 В, 50 Гц или 220 В, 400 Гц.

При стрельбе очередью переключатель длины очереди 34 "Очередь" выключен, что определено положением его 45 "Длинная". При нажатии кнопки 43 "Огонь" и удержании ее в нажатом положении формируется режим стрельбы очередью. Питающие импульсы напряжения +27 В проходят через исполнительное реле стрельбы 31, питающее реле 24 и исполнительное реле стрельбы 18, которые срабатывают и производят следующие включения. Нормально открытый контакт 27 реле 24 совместно с нормально открытым контактом 38 реле 37 замыкают цепь стрельбы, питая напряжением +27 В электроконтактор автомата 7. Считается, что первый патрон находится в положении выстрела, т.е. установка подготовлена к ведению огня. Электрокапсюль воспламеняется о момента включения тока, происходит первый выстрел.

Для того чтобы автоматика работала плавно, нужно тщательно продумать последовательность операций автоматического цикла по времени. Механизм привода автомата должен включиться через некоторый период времени, в течение которого давление в канале ствола понизится до некоторой допустимой величины, а перемещение патрона в ствол должно производиться в тот момент, когда заряженная патронная камера достигнет положения выстрела.

Поэтому нормально открытый контакт 30 реле стрельбы 31 замыкает с некоторой задержкой цепь промежуточного реле 18 стрельбы, которое срабатывает и через его нормально открытый контакт 20 управляющие импульсы поступают на цепь механизма перемещения 6, а через контакты 19 - на цепь механизма 5 привода автомата, через нормально открытый контакт 21 - на цепь реле дострела 22. Происходит раскрутка блока стволов автомата и подача следующего патрона в положение выстрела. После того, как патрон попадает на линию стрельбы, начинается непрерывная стрельба очередью.

Одновременно нормально открытый контакт 26 реле питания 24 замыкает цепь датчика счетчика остатка 8, а нормально открытый контакт 25 блокирует нормально открытый контакт 21 в цепи реле 22 дострела. По одному от каждого патрона импульсы подаются на контроль реле датчика 8. Сам счетчик 13 устанавливается в предвыстрельное состояние, которое соответствует числу неизрасходованных патронов.

Число пусков, т.е. число импульсов на электроконтактор 7, определяется продолжительностью включения кнопки 43 "Огонь". При отжатии кнопки "Огонь" прерывается прохождение импульсов на цепь катушки исполнительного реле 18 стрельбы. Катушка реле размыкает нормально открытые контакты 19 и 20 в цепи механизма привода и механизма перемещения, и стрельба прекращается. В то же время реле 24 поддерживает цепь стрельбы под напряжением до момента отпускания реле 22 дострела, что обеспечивает после прекращения стрельбы вращение некоторое время автомата и тем самым дострел оставшихся в нем снарядов.

После окончания дострела реле 22 размыкает нормально закрытый контакт 23 в цепи реле питания 24. Реле обесточивается, размыкаются его нормально открытый контакт 26 в цепи датчика 8 счетчика, нормально открытый контакт 27 в цепи контактора автомата. Для повторного ведения стрельбы необходимо вновь нажать на кнопку, замыкая тем самым опять цепь стрельбы.

При необходимости проведения предупредительного огня в 1...3 выстрела возникает потребность в фиксированной отсечке импульсов напряжения в цепи стрельбы. Устанавливая переключатель очереди 34 "Очередь" в положение 44 "Короткая", включают тем самым цепь длины очереди. Питающее напряжение подастся на реле короткой очереди 33. Реле срабатывает и замыкает свои нормально открытые контакты 35 и 36 и управляющие сигналы проходят через реле времени 28.

Включают переключатель стрельбы 43 "Огонь". Включается промежуточное реле 31 стрельбы, которое замыкает свои нормально открытый контакт 30 в цепи исполнительного реле стрельбы 18 и реле времени 28. Реле 18 срабатывает и своим нормально открытым контактом 32 блокирует нормально отрытый контакт 30 реле стрельбы 31, тем самым защищая схему от очень малого времени нажатия на переключатель "Огонь". Одновременно с реле стрельбы 18 получает питание реле 28 времени и импульсы поступают на контактор. Остальные контакты реле 18 подключают исполнительные элементы схемы к работе в последовательности, описанной выше, в то время как продолжается и заканчивается выдача импульсов и производится стрельба. Некоторая задержка в срабатывании механизма перемещения патронной камеры и подачи патрона в ствол в сравнении с моментом срабатывания реле времени гарантирует подачу патрона в ствол автомата в тот момент, когда контактор уже находится под напряжением.

С момента включения тока, воспламеняющего электрокапсюль, и до момента начала перемещения патронной камеры 3 проходит некоторое время. После выстрела патронная камера должна сместиться с линии стрельбы и освободить место для следующей заряженной патронной камеры. При высоком темпе стрельбы общее время цикла автоматики чрезвычайно мало, а следовательно, мало и время, которое отводится на выполнение отдельных операций цикла. Это означает, что механизм 6 перемещения патронной камеры должен иметь очень большие ускорения.

Исходя из темпа стрельбы, определяют время одного цикла автоматики. Из этого времени, исключая время на воспламенение капсюля, сгорание заряда и понижение давления в канале ствола после выстрела до уровня, при котором можно производить смещение патронной камеры, определяют время для перемещения патронной камеры, или, что то же самое, для проворота автомата.

Проворот автомата ограничивается интервалом времени от момента поступления управляющего сигнала на реле времени 28 до достижения порога срабатывания, т.е. временем, за которое происходит подача импульсов. Время выдачи импульсов согласовывают с перемещением патронной камеры или подачей зарядов на линию стрельбы. В течение этого времени на линию стрельбы должно поступить не более чем 1...3 патрона.

По истечении времени работы реле 28 времени разомкнет свои нормально закрытый контакт 29, размыкал цепь катушки реле стрельбы 18, и стрельба очередью в 1...3 выстрела прекратится. Независимо от времени удержания кнопки 43 "Огонь" включенной схема не работает. Для повторного ведения предупредительной стрельбы в 1-3 выстрела необходимо отпустить и вновь нажать на кнопку "Огонь". Для ведения стрельбы на поражение переключатель длины очереди поставить в положение 45 "Длинная", что разомкнет от общей схемы цепь реле 33 короткой очереди. Контакты его 35 и 36 обесточат цепь реле 28 времени, которое замкнет свой контакт 29 в цепи реле стрельбы 18 и цепь стрельбы будет готова опять к стрельбе автоматического режима.

Предложенное техническое решение позволит расширить спектр боевого применения малогабаритных автоматических артустановок за счет возможности помимо артиллерийского огня на поражение вести и артиллерийский огонь по 1.. .3 выстрела, что обеспечит более рациональное расходование боеприпасов.

Источники информации:
1. Патент РФ 2072072, кл. F 41 А 19/68, 1997.

2. Военный парад, ISSN 1029-4678, июль, август, 4 (28), 1998, с. 78-85 (прототип).

Изобретение относится к вооружению, в частности к автоматизированной артиллерийской установке, и может быть использовано для вооружения кораблей ВМФ, преимущественно малых кораблей - патрульных, пограничных, береговой охраны. Техническим результатом является обеспечение многорежимности ведения артиллерийского огня, рациональное расходование боеприпасов, расширение области применения за счет возможности ведения фиксированного предупредительного выстрела. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что по способу, выполняемому согласно изобретению, подачу импульсов напряжения для инициирования зарядов отсекают по времени для инициирования не более трех зарядов. Задача выполняется также за счет того, что в установке, содержащей электрическую схему задействования заряда, имеющую исполнительное реле стрельбы, формирователь одиночного импульса, переключатель огня, источник питания, электрически связанный с зарядом, электрическая схема дополнительно содержит подключенное к переключателю огня промежуточное реле стрельбы и цепь, образованную реле и переключателем длины очереди, при этом реле длины очереди подключено в цепь формирователя совместно с одним из контактов исполнительного реле стрельбы через контакт промежуточного реле, а переключатель длины очереди подключен к источнику питания. 2 с.п.ф-лы, 7 ил.

1. Способ управления режимами стрельбы артустановки с использованием электрической схемы управления, включающий последовательные операции автоматической подачи на линию стрельбы зарядов и импульсов напряжения для их инициирования, отличающийся тем, что подачу импульсов отсекают по времени, величину которого определяют из условия инициирования не более трех из общего количества поступающих зарядов. 2. Устройство управления режимами стрельбы артустановки, содержащее электрическую схему задействования заряда, имеющую исполнительное реле стрельбы, реле времени, переключатель огня, источник питания, электрически связанный с зарядом, отличающееся тем, что электрическая схема дополнительно содержит включенное в цепь переключателя огня промежуточное реле стрельбы, нормально открытый контакт которого последовательно подключен к нормально закрытому контакту реле времени в цепи катушки исполнительного реле стрельбы, и цепь, образованную реле и переключателем длины очереди, при этом реле длины очереди нормально открытыми контактами, включенными в цепь катушки реле времени, совместно с нормально открытым контактом исполнительного реле стрельбы последовательно подключено к нормально закрытому контакту реле времени, а переключатель длины очереди подключен к источнику питания.