СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ СРАБАТЫВАНИЯ НЕКОНТАКТНОГО ВЗРЫВАТЕЛЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ УПРАВЛЯЕМОГО СНАРЯДА Российский патент 2007 года по МПК F42C21/00 

Изобретение относится к области вооружения, конкретно к способам проведения испытаний по проверке функционирования боевых частей (БЧ) управляемых снарядов и ракет с неконтактными взрывателями.

При экспериментальной отработке управляемых ракет с осколочно-фугасными или кумулятивными боевыми частями обычно применяется способ определения характеристик БЧ, включающий формирование мишенной обстановки с имитацией цели, пуск снаряда в заданную точку, регистрацию процесса движения снаряда и срабатывания БЧ, а также определение поражающего воздействия БЧ на имитатор цели, выражающегося в образовании на поверхности имитатора воронки разрушения, поражении ее осколочным потоком и/или фугасным действием. Этот способ обычно применяется для БЧ, содержащих взрыватели контактного действия, при испытаниях которых достоверно известно, что срабатывание происходит в контактном режиме. Он позволяет достоверно определять реализующиеся в динамических условиях характеристики поражающего действия БЧ.

Использование этого способа для БЧ, содержащей взрыватель неконтактного действия, не позволяет достоверно определить такие характеристики БЧ, как режим срабатывания (контактный или неконтактный) и величину промаха (дальность срабатывания) в момент срабатывания взрывателя в неконтактном режиме.

Известен способ определения величины промаха по цели (дальности срабатывания неконтактного взрывателя) управляемых снарядов и ракет класса «земля-воздух» или «воздух-воздух» с осколочными, фугасными или стержневыми боевыми частями, включающий формирование мишенной обстановки с имитацией цели, замену разрывного заряда штатной боевой части на специально разработанный габаритно-весовой имитатор БЧ с пиротехническим зарядом, пуск снаряда в заданную точку цели, регистрацию процесса полета и срабатывания пиротехнического заряда габаритно-весового имитатора БЧ.

При срабатывании пиротехнического заряда габаритно-весового имитатора БЧ возникает яркая световая вспышка, фиксируемая скоростными фоторегистраторами (фототеодолитами). При этом реализованная величина промаха (дальность срабатывания неконтактного взрывателя) определяется по результатам анализа данных фоторегистрации по расстоянию между центрами световой вспышки и цели.

Данный способ применим при больших промахах, размеры которых на порядок и более превышают размеры световой вспышки, что позволяет разделить на фоторегистрограмме положение центра цели и центра световой вспышки. При размерах световой вспышки, значительно (в несколько раз) превосходящих величину промаха, получение точных данных о величине промаха таким способом невозможно.

Известен способ определения местоположения ракеты на траектории полета в момент подрыва ее боевой части по патенту РФ №2241202 (МКИ F 42 В 12/40, 8/14), заключающийся в том, что регистрируют и определяют взаимное положение поражающих элементов боевой части ракеты в сечении пространственной области их разлета после подрыва с помощью индикатора положения поражающих элементов в виде тонкостенного легкопробиваемого экрана, устанавливаемого стационарно в пространственной области разлета поражающих элементов, после чего по полученным с помощью индикатора положения характеристикам поля поражения методом интерполяции с применением заранее подготовленных карточек, представляющих собой изображения поля поражения, рассчитанные теоретически для различных скоростей, координат ракеты и характеристик боевой части на момент подрыва, определяют координаты местоположения ракеты на траектории.

Данный способ требует больших трудозатрат при подготовке карточек, представляющих собой изображения поля поражения, и не обеспечивает достоверного определения положения ракеты на траектории в момент подрыва ее боевой части, так как фактически реализуемое изображение осколочного поля поражения формируется случайным образом и, в большей или меньшей мере, не совпадает с теоретически рассчитанным. В связи с этим применение метода интерполяции для определения координаты местоположения ракеты на траектории вносит в результаты измерений ошибку.

Данный способ удобно применять в случае, когда количество, скорости и направления разлета поражающих элементов (ПЭ), а также разброс скоростей движения ракеты строго ограничены. При большом количестве ПЭ или большом разбросе скоростей движения ракеты использование ограниченного количества заранее подготовленных карточек с изображением поля поражения снизит точность определения места положения ракеты в момент подрыва БЧ.

Известен способ определения дальности срабатывания неконтактного взрывателя при проведении летных испытаний управляемого снаряда (см. патент №2231017, МКИ F 42 С 21/00), включающий формирование мишенной обстановки с имитацией цели, пуск снаряда в заданную точку цели, регистрацию процесса полета снаряда и его поражающего воздействия на цель с образованием на поверхности цели воронки разрушения. В этом способе мишенную обстановку формируют путем установки параллельно направлению движения снаряда листа-свидетеля, а между листом-свидетелем и целью размещают непробиваемую преграду, причем размеры листа-свидетеля и непробиваемой преграды, а также расстояния между ними, выбирают с учетом размеров цели и положения границы затенения листа-свидетеля непробиваемой преградой от потока осколков, образованных при подрыве боевой части снаряда, при этом дальность срабатывания определяют длиной отрезка прямой, проведенной по направлению максимума диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя из центра воронки разрушения и ограниченного с одной стороны ее центром, а с другой - плоскостью, проходящей через верхнюю грань непробиваемой преграды и ближайшее к границе затенения отверстие, пробитое осколком в листе-свидетеле. Пересечение указанных прямой и плоскости позволяет определить положение центра разрывного заряда в момент его срабатывания.

Верхняя грань непробиваемой преграды может быть сориентирована под углом к направлению траектории полета снаряда, что позволяет определять положение центра разрывного заряда в момент его срабатывания в случае, если траектория ракеты и ось воронки разрушения совпадают, что реализуется для БЧ аксиального действия, как, например, кумулятивные БЧ.

Данное техническое решение, как наиболее близкое по технической сущности и достигаемым результатам, выбрано в качестве прототипа.

Признаки прототипа, общие с заявляемым способом:

- формирование мишенной обстановки с имитацией цели;

- установка листа-свидетеля;

- размещение между листом-свидетелем и целью непробиваемой преграды;

- пуск снаряда;

- регистрация процесса движения снаряда и его поражающего воздействия на цель и лист-свидетель с определением положения границ затенения листа свидетеля непробиваемой преградой от осколков корпуса боевой части снаряда.

Указанный прототип обладает недостатком, препятствующим его применению при проведении летных или трековых испытаний управляемых снарядов и ракет с боевыми частями в штатном снаряжении, когда поражающее воздействие на цель не приводит к образованию на ее поверхности явной воронки разрушения или пробоины, по наличию и форме которой можно было бы установить направление на центр БЧ в момент ее подрыва.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение определения дальности срабатывания неконтактного взрывателя при проведении летных или трековых испытаний управляемого снаряда, укомплектованного штатной боевой частью, с одновременным определением поражающего воздействия БЧ на цель без образования на поверхности цели воронки разрушения.

Требуемый технический результат достигается тем, что в отличие от известного способа, включающего формирование мишенной обстановки с имитацией цели, установку листа-свидетеля, размещение между листом-свидетелем и целью непробиваемой преграды, пуск снаряда, регистрацию процесса движения снаряда и его поражающего воздействия на цель с образованием на поверхности цели воронки разрушения, а также на лист-свидетель с определением положения границ затенения листа-свидетеля непробиваемой преградой от осколков корпуса боевой части снаряда, в заявляемом способе непробиваемую преграду устанавливают так, чтобы ее грани образовывали на поверхности листа-свидетеля область затенения, границы которой содержат не менее трех не параллельных друг другу отрезков прямых, при этом дальность срабатывания определяют длиной отрезка прямой, проведенной по направлению максимума диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя из точки, совпадающей с положением центра боевой части в момент срабатывания, которое определяется пересечением поверхностей, проведенных через грани указанной непробиваемой преграды и границы указанной области затенения.

Для повышения точности регистрации в случае больших промахов по пролету при установке непробиваемой преграды обеспечивают условия создания на поверхности листа-свидетеля не менее одной замкнутой области затенения, либо устанавливают несколько непробиваемых преград, либо устанавливают несколько листов-свидетелей, каждому из которых соответствует не менее одной непробиваемой преграды.

В случае если при проведении испытаний получены достоверные данные о траектории снаряда, положение центра боевой части в момент срабатывания определяют с учетом построения траектории снаряда по данным регистрации его движения.

Аналогов, имеющих признаки, сходные с заявляемым техническим решением, не обнаружено, следовательно, можно считать, что заявляемое изобретение является новым и обладает достаточным изобретательским уровнем.

Каждый из вышеуказанных существенных признаков необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества нового сверхэффекта, не присущего признакам в их разобщенности.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, приведенными на Фиг.1 и 2.

На Фиг.1 показана мишенная обстановка, лист-свидетель и непробиваемая преграда, образующая на поверхности листа-свидетеля замкнутую область затенения от пробивного действия осколков корпуса.

На Фиг.2 показана мишенная обстановка, содержащая два листа-свидетеля, каждому из которых соответствует своя непробиваемая преграда.

Фиг.1 иллюстрирует применение предлагаемого способа для определения дальности срабатывания неконтактного взрывателя осколочно-фугасной боевой части управляемой ракеты, действующей по мишени, имитирующей площадную цель, размещенную на поверхности земли в случае, когда максимум диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя направлен по нормали к оси ракеты. На Фиг.2 иллюстрируется применение предлагаемого способа в случае, когда направление максимума диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя и положение цели совпадают с траекторией полета снаряда.

На Фиг.1 и 2 обозначено: 1 - имитатор цели; 2 - лист-свидетель; 3 - непробиваемая преграда; 4 - точка подрыва разрывного заряда БЧ; 5 - граница затенения листа-свидетеля 2 непробиваемой преградой 3; 6 - ближайшие к границе затенения отверстия, пробитые осколками в листе-свидетеле; 7 - поверхности, проходящие через границы непробиваемой преграды 3 и отверстия 6; 8 - прямая, построенная из точки 4 в направлении максимума диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя; 9 - траектория полета снаряда.

В предлагаемом способе используется свойство высокоскоростных (более 100 м/с) осколков корпуса разрывного заряда БЧ на дальностях от места подрыва до нескольких десятков метров двигаться по прямолинейным траекториям, проходящим через центр разрывного заряда и положение центра масс осколка к моменту начала его движения, а также осуществлять пробитие тонких (толщиной 1-3 мм) стальных или алюминиевых преград, образующих лист-свидетель, и не пробитие толстых (10-20 мм) стальных преград.

При взрыве разрывного заряда БЧ из ее корпуса образуется от нескольких сот до нескольких тысяч осколков, которые пробивают в листе-свидетеле большое количество отверстий, среди которых всегда можно выбрать одно или несколько расположенных максимально близко к границе затенения листа-свидетеля от потока осколков непробиваемой преградой.

Предлагаемый способ применяется следующим образом.

Для построения траектории осколка, как было отмечено выше, являющейся прямой линией, выбираются несколько самых близких к границе затенения отверстий в листе-свидетеле и через них и границу непробиваемой преграды строится поверхность, представляющая собой образующую геометрической фигуры конической формы, основание которой образовано границей затенения листа-свидетеля непробиваемой преградой. Вершина этой фигуры практически (с точностью, определяемой расстоянием от фактически реализованной траектории осколка до края прочной преграды) совпадает с центром разрывного заряда БЧ.

После определения положения центра разрывного заряда БЧ в момент срабатывания путем построения прямой в направлении максимума диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя определяется дальность срабатывания взрывателя.

При определении дальности срабатывания взрывателя учитывают также расстояние от центра разрывного заряда до места размещения датчика цели взрывателя, принимающего отраженный от цели сигнал.

Реализуемость предлагаемого способа была проверена при разработке программы-методики определения дальности срабатывания неконтактного датчика цели осколочно-фугасной БЧ предконтактного действия с использованием способа-прототипа путем изменения формы непробиваемой преграды. При этом было показано, что положение центра БЧ в момент срабатывания определяется с точностью порядка 5% от максимальной дальности срабатывания неконтактного взрывателя.

Таким образом, предлагаемый способ реализуем, а его использование позволяет обеспечить приемлемую точность получаемых результатов измерения дальности срабатывания неконтактного взрывателя при одновременном определении поражающего воздействия БЧ на цель без образования на поверхности цели воронки разрушения.

Изобретение используется при испытаниях действующих по наземным, надводным и воздушным целям высокоточных управляемых ракет и снарядов с боевыми частями, снабженными неконтактными датчиками цели. Способ определения дальности срабатывания неконтактного взрывателя при проведении испытаний управляемого снаряда включает в себя формирование мишенной обстановки с имитатором цели, листом-свидетелем и непробиваемой преградой, пуск снаряда в заданную точку имитатора цели, регистрацию процесса движения снаряда и срабатывания взрывателя, а также определение положения центра разрывного заряда в момент его срабатывания путем построения поверхности, проведенной через грань непробиваемой преграды и ближайшие к границе затенения отверстия, пробитые осколками в листе-свидетеле. Непробиваемую преграду устанавливают относительно листа-свидетеля с возможностью образования на его поверхности области затенения, граница которой содержит не менее трех не параллельных друг другу отрезков, при этом дальность срабатывания определяют длиной отрезка прямой, проведенной в направлении максимума диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя из центра взрыва боевой части с учетом положения излучающего и принимающего устройств неконтактного датчика цели. Техническим результатом изобретения является обеспечение определения дальности срабатывания неконтактного взрывателя при проведении испытаний управляемого снаряда, укомплектованного штатной боевой частью, с одновременным определением поражающего воздействия БЧ на цель без образования на поверхности цели воронки разрушения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ определения дальности срабатывания неконтактного взрывателя при проведении испытаний управляемого снаряда, включающий формирование мишенной обстановки с имитатором цели, листом-свидетелем и непробиваемой преградой, пуск снаряда в заданную точку имитатора цели, регистрацию процесса движения снаряда и срабатывания взрывателя, а также определение положения центра разрывного заряда в момент его срабатывания путем построения поверхности, проведенной через грань непробиваемой преграды и ближайшие к границе затенения отверстия, пробитые осколками в листе-свидетеле, отличающийся тем, что непробиваемую преграду устанавливают относительно листа-свидетеля с возможностью образования на его поверхности области затенения, граница которой содержит не менее трех не параллельных друг другу отрезков, при этом дальность срабатывания определяют длиной отрезка прямой, проведенной по направлению максимума диаграммы чувствительности неконтактного взрывателя из точки, совпадающей с положением центра боевой части в момент срабатывания, которое определяется пересечением поверхностей, проведенных через грани указанной непробиваемой преграды и границы указанной области затенения с учетом положения излучающего и принимающего устройств неконтактного датчика цели.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что устанавливают несколько листов-свидетелей, каждому из которых соответствует не менее одной непробиваемой преграды.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что центр взрыва боевой части определяют с учетом построения траектории движения снаряда.