УСТРОЙСТВО ПРОВОДНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ДЛЯ МЕТАЕМОГО ТЕЛА И СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ МЕТАЕМЫХ ТЕЛ С НЕПРЕРЫВНОЙ РЕГИСТРАЦИЕЙ БАЛЛИСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Российский патент 2006 года по МПК F41A31/00 G01N3/30 

Изобретение относится к области технологий обеспечения проводной электрической связи наземной аппаратуры с бортовыми измерительными преобразователями (датчиками) или элементами аппаратуры управления, размещенными в метаемом теле. Устройства проводной электрической связи с метаемым телом применяются для передачи измерительной информации от датчиков, размещаемых, например, на метаемых узлах копров, к регистрирующей аппаратуре (Инженерные методы исследования ударных процессов Г.С.Батуев и др., М.: Маш., - 1977). При скоростях метания, составляющих единицы м/с, и сравнительно малых перемещениях метаемого тела в процессе его торможения на крешере или различного вида тормозных устройствах интересующая информация о контактных силах, возникающих в исследуемом ударном процессе, в виде осциллограммы замедления метаемого тела во времени (истории изменения величин отрицательных ускорений торможения, испытываемых метаемым телом в процессе соударения с преградой) передается от акселерометра по проводной связи к регистратору непрерывно и без искажения до окончания процесса, т.е. до момента окончания перемещения метаемого тела относительно тормозного устройства или крешера.

Известен реологический пенетрометр (US 4492111, G 01 N 3/00, 08.06.1985 г.), свободно падающий или реактивно разгоняемый, с сенсорами и телеметрической аппаратурой на борту для передачи сигнала об определяемых характеристиках исследуемой среды в процессе проникания пенетрометра до его полной остановки в исследуемом грунте или другой реологической среде, т.е. среде, обладающей вязкостью, пластичностью, упругостью и пр. Кроме датчиков, измеряющих характеристики грунта, бортовое оборудование пенетрометра снабжено энергетическим блоком и телеметрическим оборудованием для передачи данных к наземному регистратору по проводной связи.

Способ проводной связи регистратора с метаемым телом осуществляется в данном пенетрометре следующим образом. Пенетрометр сбрасывается над исследуемой зоной с носителя, узел проводной связи в виде катушечной бобины с проводом зависает над этой зоной на парашюте, пенетрометр отделяется от узла связи, ускоряется под действием гравитационных сил, провод связи сматывается с катушки, вовлекаемый в движение пенетрометром. В окончательной стадии процесса пенетрометр внедряется в грунт в исследуемой зоне, провод связи, скрепленный с пенетрометром в центре его донной части, проникает в каверну, образуемую пенетрометром в грунте, без нарушения сплошности провода (отсутствие разрывов и замыканий провода), чем обеспечивается непрерывная проводная связь бортовых датчиков с наземной аппаратурой до момента окончания перемещения пенетрометра относительно грунта и передача данных к регистратору без потерь информации. В описании к этому изобретению показана возможность определять первичную информацию о процессе проникания как историю замедления пенетрометра в грунте в виде изменения во времени отрицательных ускорений, воздействующих на пенетрометр при его торможении, а затем, путем двукратного интегрирования, вычислить изменение глубины внедрения пенетрометра в грунт в процессе внедрения. Величины ускорений метаемого тела (как положительных, так и отрицательных), скорость на траектории движения, перемещение, глубина внедрения в преграду, запреградная скорость и многие другие величины являются баллистическими параметрами процесса. Затем, сопоставляя показания сенсоров в соответствующие моменты времени, строят для исследуемого грунта графики изменения с глубиной грунта таких характеристик, как температура, влажность грунта и пр. Существует, следовательно, и принципиальная возможность определения по изменениям перегрузок, испытываемых пенетрометром, соответствующих изменений силы сопротивления исследуемого грунта прониканию в него пенетрометра. Начальная скорость внедрения таких пенетрометров ограничена скоростью свободного падения в атмосфере, а провод электрической связи, свободно скользящий с узла проводной связи и постепенно набирающий скорость совместно с пенетрометром, не испытывает больших (превышающих критические значения прочности провода на разрыв или изгиб) механических воздействий со стороны внешней среды. Известный способ определения характеристик среды неприменим, однако, в условиях принудительного разгона известного устройства на разгонной установке из-за наличия стартовых инерционных сил и нехарактерных нагрузок на известный пенетрометр и узел проводной связи.

Известен также способ метания тел (надкалиберных гранат) из ствольных систем меньшего, чем метаемое тело, диаметра с использованием дополнительного направляющего разгонного элемента, скрепленного с донной частью метаемого тела. Этот элемент, выполненный с миделем, соответствующим калибру ствольной разгонной системы, перед метанием размещается в дульной части ствольной системы и под действием давления пороховых газов начинает движение совместно с надкалиберной частью метаемого тела, ускоряясь до требуемой начальной скорости (RU 2118788, F 42 B 8/18, 10.09.98 г.).

Известны также метаемые с направляющих разгонных элементов (пусковых реек) пусковых устройств противотанковые управляемые реактивные снаряды (ПТУРС), управляемые по проводам оператором-наводчиком вручную (Широкорад А.Б. Энциклопедия отечественного ракетного оружия 1817-2002. - М.: АСТ, Мн.: Харвест, 2003. - 544 с.), например ПТУР 9К11 и ПТУРС 9М14М «Малютка». Команды управления на снаряд или данные на регистрирующую аппаратуру от датчиков при телеметрическом варианте ПТУРСа передаются по микрокабелю с тремя медными жилами в тканевой обмотке. Как описано в указанном источнике, на этапе полета снаряда кабель сматывается с катушки, размещенной в корпусе снаряда. Передача команд от оператора осуществляется по двухпроводной (двухканальной) линии электрической связи. Способ наведения - по методу трех точек. Управление - за счет изменения вектора тяги маршевого двигателя. Кабель связи между пультом управления аппаратуры наведения и снарядом на этапах разгона и движения за снарядом в атмосфере не испытывает больших, превышающих критические значения, механических напряжений за счет обеспечения свободного вовлечения кабеля в движение за снарядом при его смотке с катушки.

Известные решения не обеспечивают, однако, реализации технической задачи поддержания непрерывной электрической связи при глубоком проникании метаемых тел в преграду, так как проводная связь, основанная на смотке кабеля с катушки, размещенной в снаряде, прервется при превышении инерционными силами от удара о преграду, действующими на катушку, значений, превышающих критические значения прочностных параметров узла крепления катушки в корпусе снаряда. Кроме того, как указано в источнике, наличие стартового двигателя у ПТУРСов и неизбежных эксцентриситетов делает невозможным и эффективное управление снарядов по проводам на ближних дистанциях (до 500 м от преграды (цели)), что исключает применение известного решения при проведении испытаний метаемых тел с целью определения параметров конечной баллистики (параметров действия метаемых тел по преграде) как в условиях полигонных испытаний, так и в условиях стендовых испытаний в лаборатории.

Настоящее изобретение направлено на поддержание непрерывной электрической проводной связи с метаемым телом, ускоряемым разгонным устройством, на этапах разгона метаемого тела, движения его до преграды и при глубоком проникании тела в преграду. Повышается за счет обеспечения бесперебойности связи и непрерывности получения данных о процессе эффективность проведения испытаний метаемых тел с непрерывной регистрацией баллистических параметров на этапах разгона тела, перемещения к преграде, а также с измерением нагрузок, действующих на тело со стороны преграды, или других кинематических, или силовых характеристик конечной баллистики тела в преграде при глубоком проникании тела в преграду либо при пробитии преграды. Обеспечивается также надежность получения результата при необходимости непрерывной регистрации параметров проникания от начала процесса до полной остановки тела либо разрушения преграды или тела, так как уменьшается потребное количество испытаний для получения необходимых данных о реализованном процессе или примененных материалах. Техническим результатом при решении данной задачи является также предотвращение обрыва либо замыкания проводов электрической связи, скрепленных с метаемым телом, на всех этапах полного цикла функционирования метаемого тела при проведении его испытаний с целью определения баллистических параметров метаемого тела и параметров его конечной баллистики (параметров его действия по преграде): при ускорении в разгонном устройстве, на траектории перемещения к преграде и при проникании в преграду до полной остановки в ней либо до окончания процесса разрушения или пробития преграды метаемым телом.

Достигаются указанные результаты вследствие того, что устройство проводной электрической связи с метаемым телом представляет собой сборку из корпуса и фиксирующего узла, соединенных проводом, по меньшей мере, одного канала электрической связи, корпус выполнен с калиберной направляющей частью для размещения сборки в разгонном устройстве и с надкалиберной частью, предназначенной для скрепления с метаемым телом и размещения скрепленного с этой частью конца провода электрической связи с элементами подключения к бортовой аппаратуре метаемого тела, при этом второй конец провода электрической связи с элементами подключения к наземной аппаратуре скреплен с фиксирующим узлом сборки, а геометрическая форма надкалиберной части корпуса определяется с одной стороны, массогабаритными параметрами метаемого тела, а с другой - включением необходимых конструктивных элементов, ограничивающих воздействие внешней среды на элементы провода канала электрической связи устройства на всех этапах функционирования устройства при испытаниях. В случае исполнения электрической связи многоканальной, проводная связь представляет собой кабель из нескольких проводов, соответствующих числу каналов.

Направляющая часть корпуса может быть выполнена с возможностью отделения от надкалиберной части корпуса на этапе перемещения к преграде.

Направляющая часть корпуса может быть выполнена полой, с выборкой материала изнутри.

Направляющая часть корпуса может быть выполнена составной с возможностью разделения составляющих элементов в продольном направлении (разделения элементов между собой в направлении вдоль оси симметрии - продольной оси направляющей части корпуса).

Направляющая часть корпуса может быть выполнена составной с возможностью разделения в поперечном направлении (разделения элементов между собой в направлении, ортогональном оси симметрии).

Геометрия надкалиберной части корпуса определяется с одной стороны формой выемки в метаемом теле и с другой стороны, в области торца, обращенного к разгонной части, включением конструктивных элементов - поднутрения и закраины, подобранных с учетом результатов высокоскоростной оптической съемки функционирования провода канала электрической связи.

Надкалиберная часть корпуса может включать элементы для разъемного скрепления с метаемым телом.

Указанные результаты достигаются также способом испытаний метаемых тел с непрерывной регистрацией баллистических параметров, в котором проводную электрическую связь метаемого тела с наземной аппаратурой осуществляют с помощью устройства проводной электрической связи для метаемого тела, при этом конец провода электрической связи с элементами подключения к бортовой аппаратуре метаемого тела электрически подключается к ответным элементам подключения бортовой аппаратуры, устройство проводной электрической связи скрепляется с метаемым телом через элементы скрепления, сформированные в надкалиберной части корпуса, второй конец провода электрически подключается к ответным элементам подключения наземной аппаратуры и механически скрепляется с фиксирующим узлом устройства, устройство с закрепленным на нем метаемым телом размещают на разгонном элементе разгонного устройства, для чего помещают направляющую часть корпуса в разгонное устройство со стороны его открытой части до сближения разгонного элемента с надкалиберной частью корпуса.

Фиксирующий узел устройства ориентируют в пространстве и закрепляют.

Устройство должно быть ориентировано и помещено в разгонное устройство так, чтобы плоскость разъема элементов направляющей части, в случае выполнения ее разделяющейся в поперечном направлении, совпадала с плоскостью, в которой располагается провод канала электрической связи после закрепления фиксирующего узла устройства.

Далее, устройство ускоряют в разгонном устройстве до достижения скрепленным с ним метаемым телом требуемой скорости и регистрируют баллистические параметры в процессе разгона, перемещения к преграде и проникания метаемого тела в преграду непрерывно на всех этапах функционирования устройства.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:

на фиг.1 изображено устройство проводной электрической связи для метаемого тела;

на фиг.2 изображено устройство проводной электрической связи для метаемого тела, скрепленное с метаемым телом и помещенное направляющей частью корпуса в разгонный элемент разгонного устройства;

на фиг.3 - пример осуществления устройства с возможностью отделения выполненной полой направляющей части корпуса от надкалиберной части, выполненной с поднутрением и закраиной, и снабженной элементами разъемного скрепления устройства с метаемым телом;

на фиг.4 - пример осуществления устройства с составной направляющей частью корпуса, составляющие элементы которой разделяются в продольном направлении;

на фиг.5 - пример осуществления устройства с составной направляющей частью корпуса, выполненной с возможностью разъединения элементов этой части в поперечном направлении;

на фиг.6 - пример исполнения устройства в сборе с метаемым телом при реализации способа испытаний и осциллограмма замедления метаемого тела при проникании в преграду;

на фиг.7 - пример результата расчета основных кинематических характеристик процесса проникания из осциллограммы замедления;

на фиг.8 - пример регистрации контроля функционирования проводной связи с метаемым телом непрерывно в течение полного цикла функционирования тела (ускорения, перемещения к преграде и замедления);

на фиг.9 - пример регистрации контроля функционирования проводной связи при действии метаемого тела по разнесенной преграде;

на фиг.10 - пример регистрации контроля функционирования двухканальной проводной связи при действии по преграде метаемого тела с начальным углом атаки;

на фиг.11 - пример результата совмещения историй замедления в преграде остроконечных метаемых тел с головными частями различной конусности.

Как показано на фиг.1, устройство проводной электрической связи для метаемого тела содержит корпус, выполненный из направляющей части 1 и надкалиберной, предназначенной для скрепления с метаемым телом, части 2, соединенной в области 3 с частью 1, размещенную в надкалиберной части 2 и скрепленную с ней концевую часть провода 4, по меньшей мере, одного канала электрической связи, снабженного элементами 5 электрического подключения провода 4 к бортовой аппаратуре метаемого тела, и фиксирующий узел 6, с которым скреплен второй конец провода 4, снабженный элементами 7 электрического подключения к наземной аппаратуре. Участки провода 4, размещенные внутри надкалиберной части корпуса 2 и внутри фиксирующего узла 6, а также часть провода между надкалиберной частью корпуса 2 и фиксирующим узлом 6, показана на фиг.1 пунктирными линиями.

Фиксирующий узел 6 устройства определяет положение провода 4 в пространстве в момент начала ускорения метаемого тела в разгонном устройстве на первом этапе осуществления способа проведения испытаний метаемых тел с применением предлагаемого устройства. Длина участка провода 4 канала электрической связи между надкалиберной частью корпуса 2 и фиксирующим узлом 6 определяется конкретными размерами баллистической трассы на участке между разгонным устройством и преградой и глубиной проникания метаемого тела в преграду.

На фиг.2 устройство показано размещенным в разгонном элементе разгонного устройства 8, который схематически изображен пунктирной линией, так же, как и скрепленное с устройством метаемое тело 9 с электрически соединенной с элементами 5 бортовой аппаратурой 10, часть провода 4 и электрически соединенная с элементами 7 наземная аппаратура 11.

Показанная на фиг.2 форма области 3 в виде поднутрения на торцевой части (пунктирной линией) и закраины на внешней поверхности надкалиберной части 2 корпуса установлена из анализа результатов высокоскоростной оптической съемки работы устройства на всех этапах его функционирования в испытаниях, подтвердивших осуществимость устройства и способа, а также из анализа окончательного размещения элементов устройства в каверне, образованной метаемым телом в преграде. Определенная таким образом форма области 3 надкалиберной части 2 корпуса ограничивает воздействие ускоряющей среды от разгонного устройства на провод 4 канала электрической связи за счет изменения направления потока среды в периоде разгона устройства со скрепленным с ним метаемым телом до требуемой начальной скорости и ограничивает воздействие внешней среды на провод 4 канала электрической связи на этапах перемещения к преграде и проникания в нее. Выполнение надкалиберной части 2 устройства в простой цилиндрической форме, как это показано на фиг.1, достаточно для обеспечения работоспособности проводной связи при определении баллистических параметров тел, которые требуется метать в диапазоне малых скоростей встречи с преградами, что установлено из испытаний в нижней области значений диапазона скоростей, реализованного при отработке устройства.

Для повышения оперативности замены метаемого тела надкалиберная часть 2 может быть снабжена элементами 12 разъемного скрепления (см. Фиг.3), соответствующими по геометрическим параметрам форме выемок в метаемом теле.

Для уменьшения влияния на кинематику исследуемого процесса направляющей части 1 корпуса эта часть может быть выполнена полой, как показано на фиг.3 пунктирной линией, с выборкой материала, уменьшающей массу части 1, либо с возможностью отделения от надкалиберной части 2 корпуса в периоде перемещения устройства к преграде за счет разъемного соединения 13 частей 1 и 2 устройства, что также показано пунктирной линией на фиг.3, либо принудительного разъединения частей 1 и 2 устройства в периоде перемещения его к преграде, например, за счет формирования в торцевых стенках полой направляющей части 1 элементов 14 в виде отверстий для пневматического аккумулирования давления материала разгоняющей среды на этапе разгона метаемого тела. Простейшим исполнением таких элементов 14 могут быть цилиндрические отверстия в торцевых стенках выполненной полой направляющей части, представленные на фиг.3 пунктирной линией, а форма, размеры отверстий, а также необходимость введения в конструкцию дополнительных запорных клапанов устанавливаются по результатам тестовых испытаний, предваряющих основные.

Для частичного уменьшения влияния направляющей части корпуса устройства на кинематику процесса проникания метаемого тела в преграду, либо увеличения скорости метания, направляющая часть корпуса может быть выполнена составной с возможностью взаимного разделения составляющих ее элементов на этапе перемещения к преграде в продольном направлении, например, как показано на фиг.4. Продольное направление отделения элементов один от другого - направление вдоль оси симметрии направляющей части.

Направляющая часть может быть выполнена составной с разделением составляющих ее элементов по плоскости 15, проходящей через ось симметрии направляющей части, как изображено на фиг.5, или параллельно этой оси. При таком исполнении обеспечивается взаимное отделение элементов направляющей части корпуса один от другого на этапе перемещения к преграде в поперечном направлении, ортогональном оси симметрии, или, что то же самое, ортогональном траектории движения метаемого тела. Вверху на фиг.5 фронтальный составной элемент такой направляющей части корпуса устройства на чертеже не изображен (отсутствует), а внизу представлен вид сверху на устройство в сборе. При осуществлении способа проведения с использованием предлагаемого устройства такое исполнение направляющей части корпуса требует ориентирования при помещении ее в разгонный элемент разгонного устройства для исключения воздействия отделяющихся частей устройства на провод канала электрической связи во время функционирования устройства.

Предлагаемое изобретение реализовано при проведении испытаний с непрерывной регистрацией параметров конечной баллистики проникающих в преграду метаемых тел. Проведенные испытания предусматривали регистрацию параметров действия по грунтовой преграде (или моделирующей грунт средней плотности преграде), подобных натурным метаемым телам физических моделей, размеры которых уменьшены по сравнению с натурными не более чем в 10 раз. Такое ограничение позволяет реализовывать в исследуемых процессах, определяемых в известных источниках как маломасштабные или полунатурные процессы, тот же порядок скоростей деформирования материалов проникающих тел и материалов преград, что и в натурных. Диаметр корпуса метаемого тела составлял величину 40 мм и выше, а скорость встречи с преградами реализована в испытаниях в диапазоне скоростей 45...185 м/с.

Геометрическая форма метаемого тела для одного из вариантов реализации способа испытаний с непрерывной регистрацией баллистических параметров процесса его проникания в грунтовую преграду представлена на фиг.6. Заданное метаемое тело - цилиндрический ударник с конусообразной головной частью содержал датчик измерительного узла (позиция 10 на фиг.2) в виде измерительного преобразователя ускорений (акселерометра), чувствительная ось которого направлена вдоль оси симметрии ударника. Применен акселерометр, линейность коэффициента преобразования по напряжению которого была установлена специальными тестами в диапазоне регистрируемых ускорений до 10⁷ м/с² и с собственной частотой в закрепленном на ударнике состоянии 0,115 МГц. При заданных начальных условиях ударник проникал в преграду не изменяя своих размеров, т.е. испытывая при проникании только упругие деформации (упругодеформируемый ударник). В результате проведения испытаний в нижнем диапазоне реализованных скоростей встречи ударника с преградой определена первичная информация о баллистических параметрах ударника при его действии по преграде в виде истории замедления такого ударника в преграде, которая представлена на фиг.6 непрерывной регистрацией в виде осциллограммы отрицательных ускорений ударника относительно преграды, на которой закономерность изменения электрического сигнала от акселерометра во времени U(t) обусловлена действием сил сопротивления прониканию со стороны материала преграды в различных фазах процесса проникания до полной остановки ударника в преграде. Масштаб отрицательных ускорений (интенсивности замедления ударника) приведен слева от осциллограммы. Доверительный интервал результата измерений значения ускорения в любой момент на осциллограмме (Сотский М.Ю. Оценка видов воздействия на мишень снабженных пьезоакселерометрами уменьшенных моделей // Оборонная техника. - 1998. - №1-2) определяется заданной доверительной вероятностью и для условий проведения испытаний не превышает 8% при задании значения доверительной вероятности равным 0,95. Значение ускорения в любой момент времени замеряется по средней линии следа луча на осциллограмме, при этом доверительный интервал укладывается в толщину луча либо ненамного превышает его толщину при наибольших значениях амплитуды электрического сигнала на осциллограмме.

По этой первичной информации, которая в данном случае напрямую отражает величину и изменение силы, действующей со стороны преграды на проникающий в нее упругодеформируемый ударник, в процессе взаимодействия с преградой до полной остановки в ней (один из основных определяемых в испытаниях параметров конечной баллистики ударника) строятся путем последовательного интегрирования первичной кривой на фиг.6 кривые изменения скорости ударника (V(t) на фиг.7) и изменения во времени глубины проникания ударника (l(t) на фиг.7). Максимальная глубина внедрения (lпр), вычисленная с использованием регистрируемой осциллограммы, составила величину в 4 диаметра корпуса (миделя) ударника, совпадающую с замеренной по каверне, образованной ударником в преграде. Эти кривые представлены на фиг.7 в безразмерном виде (нисходящая кривая) и по отношению к скорости встречи Vc ударника с преградой, конечной глубине проникания в преграду lпр (максимальной) и полному периоду времени проникания τпр, определяемым из осциллограммы:

Проведены также испытания, выявившие рост начальной скорости метания с удлинением направляющей части корпуса без изменения общей массы (устройство проводной связи для метаемого тела + метаемое тело), а также рост начальной скорости с увеличением количества уменьшенных по массе составных частей направляющей части заданной массы без изменения общей массы по отношению к варианту исполнения устройства с монолитной направляющей частью той же длины, что и каждая из составных частей уменьшенной массы.

Кроме представленных испытаний, выявивших практическую осуществимость предлагаемого изобретения, проведены испытания функционирования устройства и осуществимости способа проведения испытаний с применением устройства проводной электрической связи для метаемого тела и при проникании тел в сложные, разнесенные между собой на некоторое расстояние и комбинированные преграды, проводилась также проверка функционирования канала линии электрической связи непрерывно во времени всего цикла функционирования метаемого тела на этапах ускорения в разгонном устройстве, перемещения к преграде и при проникании метаемого тела в преграду.

На фиг.8 представлена проведенная по средней линии следа луча на осциллограмме история изменения во времени ускорений, испытываемых метаемым телом в полном цикле его функционирования от начала разгона и до остановки в преграде. Метаемое тело - 40 мм цилиндроконический ударник с углом при вершине головной части 2λ=60° в течение 6 мсек разгоняется в разгонном устройстве, претерпевая положительные ускорения, до достижения начальной скорости V₀=125 м/c. На 6...7 мсек происходит резкий спад ускорения до нулевого значения в момент выхода разгонной части за дульный срез разгонного устройства и далее, в течение 8 мсек, ударник перемещается к преграде с постоянной скоростью (поступательно, без ускорений), так как силовое воздействие со стороны воздушной атмосферы на ударник незначительно. С 15 до 31 мсек фиксируется процесс замедления ударника грунтовой преградой от скорости встречи с преградой Vc=125 м/с до нуля, когда ударник испытывает отрицательные ускорения, регистрируемые на осциллограмме в виде истории замедления ударника во времени. Несмотря на различие историй ускорения и замедления ударника, наблюдается равенство площадей под кривыми ускорения и торможения. Толщина следа луча на осциллограмме отмечена на фиг.8 пунктирной линией на восходящей ветви истории ускорения, а доверительный интервал измеряемого значения ускорения показан на ней для момента времени 4 мсек от начала процесса.

Для проверки возможности функционирования предлагаемого устройства и способа в испытаниях на действие ударника по комбинированной преграде произведена непрерывная регистрация истории замедления ударника в процессе пробития им первой грунтовой преграды толщиной 2 миделя ударника и в процессе окончательного торможения ударника в полубесконечной грунтовой преграде, отстоящей от первой на расстоянии 6 миделей. Полубесконечной преградой считается такая, влияние свободных границ (тыльной и боковой поверхностей) которой не сказывается на конечном действии ударника по преграде и баллистических параметрах ударника в процессе его замедления в преграде.

История замедления ударника в процессе взаимодействия с такой преградой показана на фиг.9. Так как ударник замедляется на первой преграде, его скорость встречи с полубесконечной преградой меньше, чем скорость встречи с первой преградой. Поэтому история замедления ударника фиксирует факт уменьшения максимальной амплитуды отрицательного ускорения и увеличения периода времени достижения максимальной амплитуды в полубесконечной преграде, что наглядно демонстрируется при наложении двух этих периодов (пунктирная кривая на фиг.9). Канал линии электрической связи устройства работоспособен и в периоде перемещения ударника между преградами, так как регистрация электрического сигнала непрерывна в этом периоде, а его амплитуда нулевая в отсутствии силовых воздействий на ударник и иных воздействий, искажающих регистрируемый электрический сигнал.

Пример функционирования способа и устройства в варианте осуществления более чем одного канала электрической связи продемонстрирован на фиг.10. Ударник (метаемое тело) содержит бортовую аппаратуру в виде двух акселерометров, установленных так, что один из них регистрирует изменения замедления ударника в осевом направлении (чувствительная ось акселерометра направлена вдоль оси симметрии ударника), а другой, чувствительная ось которого направлена ортогонально оси симметрии ударника, - в поперечном (боковом) направлении. Условия взаимодействия ударника с преградой определяются как сложные начальные условия. Ударник перемещается к преграде с углом атаки, когда вектор скорости не совпадает с осью симметрии ударника, в момент встречи с преградой испытывает импульсное силовое воздействие со стороны преграды в поперечном направлении и его движение в преграде происходит по криволинейной траектории. Истории замедлений ударника в осевом и боковом направлениях, непрерывно регистрируемые до полной остановки ударника в преграде, доказывают работоспособность устройства при сложных начальных условиях взаимодействия ударника с преградой и фиксируют для реализованных условий испытаний тот факт, что максимальная амплитуда отрицательных ускорений ударника в поперечном направлении (верхняя кривая на фиг.10) превышает максимальную амплитуду осевых и что максимум отрицательных ускорений ударника в поперечном направлении достигается ударником на большей глубине проникания его в преграду и после достижения максимума отрицательных осевых ускорений ударником.

Для демонстрации возможностей предлагаемого изобретения в исследовании различий историй замедления ударников с различными конструктивными исполнениями на фиг.11 совмещены данные испытаний при одинаковой скорости их встречи с одной и той же преградой двух ударников одинаковой массы, но с различными углами при вершине конической головной части: 2λ=60° - сплошная кривая и 2λ=30° - пунктирная. Отмечается факт закономерного соотношения максимальных амплитуд на историях замедления и времен достижения этих амплитуд, при этом площадь под регистрируемыми кривыми одинакова, что и должно наблюдаться при изначальном равенстве количеств движения ударников в сопоставляемых испытаниях.

Изобретение относится к области технологий обеспечения проводной электрической связи наземной аппаратуры с бортовыми измерительными преобразователями или элементами аппаратуры управления, размещенными в метаемом теле. Устройство содержит корпус, выполненный из направляющей и надкалиберной частей. В надкалиберной части размещен первый конец провода для подключения к бортовой аппаратуре метаемого тела. Второй конец провода скреплен с фиксирующим узлом подключен к наземной аппаратуре. При осуществлении способа проведения испытаний метаемых тел первый конец провода подключается к бортовой аппаратуре, надкалиберная часть скрепляется с метаемым телом, второй конец провода подключается к наземной аппаратуре и скрепляется с фиксирующим узлом, устройство с закрепленным на нем метаемым телом размещают в разгонном элементе разгонного устройства, для чего помещают направляющую часть корпуса в разгонное устройство со стороны его открытой части до сближения с надкалиберной частью корпуса. Фиксирующий узел устройства ориентируют в пространстве и закрепляют. Далее устройство ускоряют в разгонном устройстве до достижения скрепленным с ним метаемым телом требуемой скорости и производят регистрацию параметров разгона. Повышается эффективность проведения испытаний метаемых тел на удар за счет обеспечения бесперебойности связи и непрерывности получения данных о процессе. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Устройство проводной электрической связи для метаемого тела, снабженного бортовой аппаратурой, обеспечивающее непрерывную регистрацию баллистических параметров, выполненное с возможностью соединения с метаемым телом, содержащее корпус, провод с, по меньшей мере, одним каналом электрической связи, снабженным с обоих концов элементами электрического подключения к ответным элементам бортовой аппаратуры метаемого тела и наземной аппаратуры соответственно, отличающееся тем, что оно снабжено фиксирующим узлом, скрепленным с концом провода с элементами электрического подключения к ответным элементам наземной аппаратуры, а корпус выполнен с направляющей и надкалиберной частями, при этом надкалиберная часть скреплена с концом провода с элементами подключения к ответным элементам бортовой аппаратуры.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая часть выполнена полой.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что полая направляющая часть корпуса выполнена с отверстиями в торцевых стенках.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен составным, при этом направляющая часть скреплена с надкалиберной частью с возможностью разъединения в продольном направлении.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что надкалиберная часть соединена с метаемым телом разъемно.6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая часть выполнена составной с возможностью разъединения составляющих элементов в продольном направлении.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая часть выполнена составной с возможностью разъединения составляющих элементов в поперечном направлении.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что надкалиберная часть корпуса со стороны торца, обращенного к направляющей части, выполнена с поднутрением в торцевой поверхности и закраиной над внешней поверхностью надкалиберной части корпуса.9. Способ проведения испытаний метаемых тел с непрерывной регистрацией баллистических параметров с использованием проводной электрической связи, в котором производят ускорение метаемого тела, содержащего бортовую аппаратуру и помещенного в разгонный элемент разгонного устройства, отличающийся тем, что проводную электрическую связь с метаемым телом осуществляют с помощью устройства, выполненного по любому из пп.1-8, при этом элементы электрического подключения одного конца провода подключают к ответным элементам бортовой аппаратуры, надкалиберную часть корпуса скрепляют с метаемым телом, направляющую часть корпуса помещают в разгонный элемент разгонного устройства, элементы электрического подключения другого конца провода подключают к ответным элементам наземной аппаратуры, а его конец скрепляют с фиксирующим узлом, провод, по меньшей мере, одного канала электрической связи ориентируют в пространстве и закрепляют фиксирующий узел, после чего производят ускорение метаемого тела со скрепленным с ним устройством, выполненным по любому из пп.1-8, в разгонном элементе разгонного устройства до достижения телом заданной начальной скорости метания.10. Способ по п.9, отличающийся тем, что используют направляющую часть корпуса устройства, выполненного по п.7, при этом после закрепления фиксирующего узла ориентируют положение составной направляющей части корпуса в разгонном элементе разгонного устройства так, чтобы плоскость разъема составляющих элементов в поперечном направлении совпадала с плоскостью, в которой ориентирован в пространстве провод канала электрической связи.