МАЯТНИКОВЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РАКЕТНОГО И СТРЕЛКОВОГО ВООРУЖЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК F41A31/00 

Изобретение относится к устройствам для испытания ракетного и стрелкового вооружения, преимущественно малогабаритных ракетных систем с импульсными ракетными двигателями твердого топлива (РДТТ).

Баллистический маятник широко применяется для определения "мгновенных" импульсов силы (импульсов пули, снаряда и т.д.) путем измерения угла поворота или линейного перемещения маятника [1].

Для малогабаритных ракетных систем задача измерения импульса силы, действующего на пусковую трубу или пусковую установку при выстреле, особенно актуальна. В большинстве случаев выстрел такой системы производится либо с плеча, либо о легкой пусковой установки при непосредственном контакте с ней стрелка, что накладывает жесткие ограничения на величину импульса силы динамической неуравновешенности, которая определяет безопасность стрелка и боевую эффективность выстрела. Следует отметить, что малогабаритные ракетные системы обычно снабжаются импульсными РДТТ (время работы 0,01...0,1 с), что обеспечивает выполнение одного из основных условий применения баллистического маятника - кратковременность действия силы [1].

Известна конструкция маятникового стенда для определения бризантности взрывчатых веществ (ВВ) [2], обеспечивающая измерение линейного отклонения маятника заданной массы при воздействии на него продуктов взрыва заряда ВВ. Стенд включает силовую ферму, к верхнему кронштейнам которой через узлы вращения подвешено устройство для крепления объекта исследования - заряда ВВ. На устройстве для крепления заряда ВВ закреплен самописец, контактирующий с поверхностью барабана с бумажной лентой.

Использование известного стенда для испытания ракетных систем ограничивается его недостатками. Так, выполнение регистратора в виде самописца, контактирующего с барабаном и размещенного непосредственно на устройстве для крепления контейнера с ракетой, существенно снижает надежность и увеличивает погрешность регистрации перемещения из-за нежесткости регистрирующего устройства, которая усугубляется размещением его в зоне действия. силы. При запуске ракеты такими силами, в частности, являются сила трения, ракеты при движении в пусковой трубе и сила трения газа из сопел ракетного двигателя. Движущаяся ракета и работающий двигатель являются источниками интенсивной вибрации, которая, воздействуя на регистрирующее устройство, существенно увеличивает погрешность измерения и снижает надежность регистрации. Наличие эксцентриситета тяги двигателя усугубляет положение, приводя к расконтактам и выходу из строя регистратора.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и уменьшение погрешности измерения импульса силы, действующего на пусковое устройство при испытании.

Указанная задача решается тем, что в маятниковом стенде для испытания ракетного и стрелкового вооружения, содержащем ферму, к верхним кронштейнам которой через узлы вращения подвешена каретка для крепления объекта испытаний, и регистратор перемещения каретки, регистратор установлен на верхнем кронштейне фермы и выполнен в виде датчика угла поворота со шкивом на его оси, кинематически связанным со шкивом, закрепленным на узле вращения маятника. При этом диаметр шкива узла вращения выполнен большим диаметра шкива на оси датчика.

Датчик угла поворота выбран в качестве регистратора из-за высокой жесткости конструкции, выполненной на основе кругового проволочного реостата и способной эффективно противостоять вибрациям [3]. Размещение датчика на верхнем кронштейне фермы максимально удаляет регистратор от источника вибраций. Однако при креплении оси датчика непосредственно у оси маятника величина перемещения контактной щетки по обмотке реостата будет очень маленькой (на дуге 1^о размещается всего 1...3 витка обмотки [3, стр.28], что увеличивает погрешность измерения. Для решения этой проблемы датчик угла поворота отнесен от оси маятника по длине кронштейна и связан с ней с помощью гибкого троса на шкивах. Для увеличения угла поворота оси датчика при малых углах отклонения маятника шкив узла вращения маятника выполнен большего диаметра, чем шкив на оси датчика. Соотношение диаметров шкивов выбирается из того соображения, что при отклонении маятника на максимальный расчетный угол угол поворота оси датчика не должен выходить за пределы диапазона измерения (обычно 320...350°).

Следует отметить, что дополнительное передаточное звено в виде гибкого троса на шкивах служит дополнительным фильтром паразитных колебаний системы регистрации.

На фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - вид сзади показана конструкция маятникового стенда. Стенд включает ферму 1, к верхним кронштейнам 2 которой через узлы вращения на осях 3 с помощью тяг 4 подвешена каретка 5, на которой закреплен транспортно-пусковой контейнер (ТПК) 6 с ракетой исследуемого ракетного комплекса. На верхнем кронштейне 2 закреплен датчик угла поворота 7,через узел вращения связанный с маятником с помощью гибкого троса 8 и шкивов 9 и 10.

Конструктивный вариант исполнения узла вращения маятника показан на фиг.3. Тяга 4 маятникового стенда ввернута в обойму 11, которая через подшипник 12 вращается на неподвижной оси маятника 3. Ось 3 через опору 15 закреплена на верхнем кронштейне 2 маятникового стенда. С вращающейся обоймой 11 жестко скреплен шкив 10 с гибким тросом 8.

Работает стенд следующим образом. При запуске ракеты под действием неуравновешенной силы каретка 5 с ТПК6 отклоняется от первоначального положения. При этом обойма 11 узла. вращения и закрепленный на ней шкив 10 поворачиваются на оси 3, передавая вращение с помощью троса 8 на шкив 9, закрепленный на вращающейся оси датчика 7. По углу поворота оси датчика 7 по результатам предварительного тарирования определяется угол отклонения маятника, а по нему рассчитывается импульс динамической неуравновешенности системы "ракета-контейнер".

Таким образом, выполнение регистратора в виде датчика угла поворота, максимально удаленного от источника исследуемого импульса силы и кинематически связанного с узлом вращения маятника, позволяет повысить надежность и уменьшить погрешность измерения импульса динамической неуравновешенности при испытании ракетного и стрелкового вооружения.

Источники информации

1. Зельдович Я.Б. и др. Импульс реактивной силы пороховых ракет. - М.: Оборонгиз, 1963, с.133-139.

2. ГОСТ 3984-99. Методы определения бризантности, с.5-7.

3. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. Справочные материалы. - М.: Машиностроение, 1965, с.26-29.

Изобретение относится к устройствам для испытания ракетного и стрелкового вооружения. Реализация изобретения позволяет повысить надежность и уменьшить погрешность измерения импульса динамической неуравновешенности при испытании ракетного и стрелкового вооружения. Сущность изобретения заключается в том, что маятниковый стенд содержит ферму, к верхним кронштейнам которой через узлы вращения подвешена каретка для крепления объекта испытаний, и регистратор перемещения каретки. Регистратор установлен на верхнем кронштейне фермы и выполнен в виде датчика угла поворота со шкивом на его оси, кинематически связанным со шкивом, закрепленным на узле вращения каретки. Диаметр шкива узла вращения выполнен большим диаметра шкива на оси датчика. 3 ил.

Маятниковый стенд для испытания ракетного и стрелкового вооружения, содержащий ферму, к верхним кронштейнам которой через узлы вращения подвешена каретка для крепления объекта испытаний, и регистратор перемещения каретки, отличающийся тем, что регистратор установлен на верхнем кронштейне фермы и выполнен в виде датчика угла поворота со шкивом на его оси, кинематически связанным со шкивом, закрепленным на узле вращения каретки, при этом диаметр шкива узла вращения выполнен большим диаметра шкива на оси датчика.