СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАЖИГАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ОСКОЛОЧНО-ФУГАСНОГО СНАРЯДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F42B35/00 

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при определении зажигательного действия снарядов.

Известен способ определения зажигательного действия осколков, заключающийся в стрельбе осколками различной массы, имеющими различные скорости встречи через экран по топливным бакам, находящимся в конструкции самолета, пробивании экрана в виде дюралевой обшивки и формировании мелких раскаленных частиц - раскаленного диспергированного металла, образовании пробоины в топливном баке, осуществлении непосредственного контакта раскаленных частиц и паров выливающегося из пробоины топлива, воспламенении и последущего горения топлива, фиксации факта возгорания и измерении удельного импульса, определении зависимости вероятности воспламенения топливных баков от массы осколков и их скорости в момент удара на основе значений удельного импульса и известной зависимости вероятности зажигания от удельного импульса /1/.

Известно устройство для определения зажигательной способности осколков, которое содержит метательное устройство с осколком, мишенную обстановку, состоящую из экрана и топливного бака, при этом экран выполнен в виде дюралевого листа, установленного перед топливным баком, а также регистратор скорости осколков, регистратор площади поперечного осколка, вычислитель, причем первый и второй входы которого соединены с выходами регистратора скорости осколков и регистратора площади поперечного сечения осколка /1/.

Недостатком данного способа и устройства является невозможность определения зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда.

Наиболее близким к изобретению является способ определения зажигательного действия снаряда, заключающийся в стрельбе снарядами через экран по имитатору топливного бака, пробивании экрана в виде дюралевого листа, образовании мелких раскаленных частиц - раскаленного диспергированного металла, образовании пробоины в топливном баке, осуществлении непосредственного контакта раскаленных частиц - раскаленного диспергированного металла, продуктов взрыва, осколков и топлива и паров выливающегося из пробоины топлива, воспламенении и горении топлива, фиксации факта возгорания /2/.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения зажигательной способности осколочно-фугасных снарядов, содержащее опытный снаряд, мишенную обстановку, состоящую из экрана и топливного бака, причем экран выполнен в виде дюралевого листа, установленного перед топливным баком /2/.

Недостатком данных способа и устройства является отсутствие возможности определения количественных значений зажигательной способности снаряда.

Цель изобретения - повышение информативности определения зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда за счет измерения коэффициента К_з зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда.

Для достижения цели изобретения в способе определения зажигательного действия снаряда, заключающемся в стрельбе снарядами по имитатору топливного бака через экран, пробивании дюралевого листа, образовании мелких раскаленных частиц - раскаленного диспергированного металла, образовании пробоины в топливном баке, осуществлении непосредственного контакта раскаленных частиц - раскаленного диспергированного металла, продуктов взрыва, осколков и паров выливающегося из пробоины топлива, воспламенении и горении топлива, фиксации факта возгорания топлива, дополнительно определяют коэффициент К_сэ световой энергии как отношение времени свечения продуктов взрыва к времени нарастания объема продуктов взрыва осколочного снаряда, определяют коэффициент К_и интенсивности продуктов взрыва как отношение интенсивности излучения опытного и эталонного снарядов, определяют коэффициент К_з зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда как произведение коэффициентов световой энергии и интенсивности продуктов взрыва К_сэ·К_и.

Для достижения цели изобретения в устройство для определения зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда, содержащее метательное устройство, опытный снаряд, мишенную обстановку, состоящую из экрана и топливного бака, причем экран выполнен в виде дюралевого листа, установленного перед топливным баком, дополнительно введены приемник излучения, оптически согласованный с местом разрыва опытного снаряда, блок обработки сигналов, который состоит из первой и второй дифференцирующей цепи, ограничителя, первого, второго, третьего и четвертого элементов И, первого и второго счетчиков, генератора импульсов, инвертора, первого и второго делителей, интегратора, ключа, аналого-цифрового преобразователя, задатчика эталонного сигнала, умножителя, индикатора и кнопки «Установка нуля», причем выход приемника излучения соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, соответственно непосредственно, через первую дифференцирующую цепь и ограничитель, а также через инвертор, выход генератора импульсов соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соответственно через первый и второй счетчики соединены со вторыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами делителя, кроме того, выход приемника излучения через интегратор, ключ и аналого-цифровой преобразователь соединен с первым входом второго делителя, второй вход которого соединен с выходом задатчика эталонного сигнала, а выход - со вторым входом умножителя, первый вход которого соединен с выходом первого делителя, а выход - со входом индикатора, выход инвертора, кроме того, соединен с первым входом ключа, источник питания через кнопку «Установка нуля», вторую диффренцирующую цепь соединен со вторыми входами первого и второго счетчиков и аналого-цифрового преобразователя.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, является следующая совокупность действий.

1. Определяют коэффициент К_сэ световой энергии как отношение времени свечения продуктов взрыва осколочного снаряда к времени нарастания объема продуктов взрыва.

2. Определяют коэффициент К_и интенсивности продуктов взрыва как отношение интенсивности излучения опытного и эталонного снарядов.

3. Определяют коэффициент К_з зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда как произведение коэффициентов световой энергии и интенсивности продуктов взрыва К_сэ·К_и.

Существенными отличительными признаками по устройству являются новые элементы: приемник излучения, блок обработки сигналов и связи между известными и новыми элементами.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для осуществления способа определения зажигательной системы осколочно-фугасного снаряда.

На фиг.2 - структурная схема блока обработки сигналов.

Устройство содержит метательное устройство 1, опытный снаряд 2, экран 3, топливный бак 4, приемник 5 излучения, оптически согласованный с местом разрыва опытного снаряда 2, блок 6 обработки сигналов, который состоит из первой 7 и второй 8 дифференцирующих цепей, ограничителя 9, первого 10, второго 11, третьего 12 и четвертого 13 элементов И, первого 14 и второго 15 счетчиков, генератора 16 импульсов, инвертора 17, первого 18 и второго 19 делителей, интегратора 20, ключа 21, аналого-цифрового преобразователя 22, задатчика 23 эталонного сигнала, умножителя 24, индикатора 25 и кнопки 26 «Установка нуля». Причем выход приемника 5 излучения соединен с первыми входами первого 10, второго 11, третьего 12 и четвертого 13 элементов И, соответственно непосредственно, через первую 7 дифференцирующую цепь и ограничитель 9, а также через инвертор 17. Выход генератора 13 импульсов соединен со вторыми входами первого 7 и второго 8 элементов И, выходы которых соответственно через первый 14 и второй 15 счетчики соединены со вторыми входами соответственно третьего 12 и четвертого 13 элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами делителя 18. Кроме того, выход приемника 5 излучения через интегратор 20, ключ 21 и аналого-цифровой преобразователь 22 соединен с первым входом второго делителя 19, второй вход которого соединен с выходом задатчика 23 эталонного сигнала, а выход - со вторым входом умножителя 21, первый вход которого соединен с выходом первого делителя 18, а выход - со входом индикатора 25. Выход инвертора 17 соединен с первым входом ключа 21. Источник питания через кнопку 26 «Установка нуля», вторую 8 диффренцирующую цепь соединен со вторыми входами первого 14 и второго 15 счетчиков и аналого-цифрового преобразователя 22. Интегратор 20 предназначен для получения общего светового потока, образующегося в результате взрыва опытного осколочно-фугасного снаряда (ОФС).

Ключ 21 предназначен для фиксации момента свечения продуктов взрыва, образующихся в результате взрыва осколочно-фугасного снаряда.

Аналого-цифровой преобразователь 22 предназначен для преобразования аналогово сигнала в цифровой код. Задатчик 23 эталонного сигнала предназначен для выдачи эталонного сигнала, соответствующего импульсу светового потока взрывчатого вещества, принятого за эталонное, и может быть выполнен в виде задатчика цифрового кода.

Способ определения зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда осуществляется следующим образом.

Перед проведением опыта производится оптическое согласование приемника 5 излучения с полем разрыва опытного осколочно-фугасного снаряда 2. При нажатии кнопки 26 «Установка нуля» дифференцирующая цепь 8 формирует импульс, переводящий первый 14, второй 15 счетчики и аналого-цифровой преобразователь 22 в исходное состояние. После чего устройство готово к работе.

При срабатывании метательного устройства 1 осуществляется движение опытного снаряда 2 в направлении топливного бака 4, после пробития экрана 3 образуются излучающее облако продуктов взрыва, осколков и раскаленного диспергированного металла, а также пробоина в топливном баке 4. Затем происходит непосредственный контакт продуктов взрыва, осколков, раскаленных частиц и паров выливающегося из пробоины топлива, воспламенение и последущеее горение топлива.

Облако продуктов взрыва, воздействуя на вход приемника 5 излучения, приводит к формированию на его выходе сигнала.

Время измерения свечения продуктов взрыва осуществляется на основе замера длительности импульса, поступающего с выхода приемника 5 на первый вход первого 10 элемента И, через второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 16 импульсов на вход первого 14 счетчика импульсов.

Время формирования светящейся области продуктов взрыва, т.е. время достижения продуктами взрыва предельного объема измеряется на основе измерения длительности положительного импульса с выхода первой 7 дифференцирующей цепи. При воздействии на первую дифференцирующую цепь 7 сигнала, снимаемого с выхода приемника 5 излучения, на ее выходе формируются два разнополярных импульса. Длительность положительного импульса равна времени формирования светящейся области продуктов взрыва, т.е. времени достижения продуктами взрыва предельного объема.

Ограничитель 9 обеспечивает формирование на выходе положительного импульса, равного по длительности времени нарастания фронта сигнала, снимаемого с выхода приемника 5 излучения.

При поступлении сигнала с выхода ограничителя 9 на второй вход элемента И, через его первый вход, импульсы с выхода генератора 16 импульсов поступают на вход второго 15 счетчика, на выходе которого формируется определенный код, пропорциональный времени нарастания фронта сигнала, снимаемого с выхода приемника 5 излучения.

С момента появления сигнала на выходе приемника 3 излучения на выходе инвертора 17 исчезает сигнал, что приводит к закрытию соответственно через первые входы третьего 12 и четвертого 13 элементов И. С исчезновением импульса на выходе приемника 3 излучения на выходе инвертора 17 появится размыкающий сигнал, что позволит пройти соответствующим кодам с выходов первого 14 и второго 15 счетчиков соответственно на первые и вторые входы делителя 18.

На выходе делителя 18 формируется сигнал, равный отношению времени свечения продуктов взрыва к времени достижения продуктами взрыва предельного объема.

Интегратор 20 обеспечивает интегрирование светового потока, образующегося в результате взрыва осколочно-фугасного снаряда 2.

С выхода приемника излучения 5 сигнал через интегратор 20 поступает на первый вход ключа 21, на второй вход которого подается разрешающий сигнал с инвертора 17, сформированный после прекращения свечения продуктов взрыва опытного снаряда 2. С выхода ключа 21 сигнал через аналого-цифровой преобразователь 22 поступает на второй вход делителя 19, на первый вход которого поступает сигнал с выхода задатчика 23 эталонного сигнала. На выходе делителя 19 формируется сигнал, равный отношению интенсивности свечения продуктов взрыва опытного и эталонного снарядов.

На первый и второй входы умножителя 24 поступают сигналы с выходов первого 18 и второго 19 делителей соответственно, равные отношению времени свечения продуктов взрыва к времени достижения продуктами взрыва предельного объема К_сэ и отношению интенсивности свечения продуктов взрыва опытного и эталонного снарядов К_и.

С выхода умножителя 24 сигнал, равный коэффициенту К_з=К_сэ·К_и зажигательной способности снаряда 2, отражается в виде цифровой информации на индикаторе 25.

Применение предлагаемых способа и устройства позволяет повысить достоверность определения зажигательной способности осколочно-фугасных снарядов за счет учета индивидуальных зажигательных особенностей снаряда.

Источники информации

1. А.Н.Дорофеев, А.П.Морозов, Р.С.Саркисян «Авиационные боеприпасы». - М.: ВВИА имени проф. Н.Е.Жуковского, 1978, с.234.

2. Н.Н.Данилов, П.С.Горюшкин, А.Э.Дидыч и другие. «Задания на полигонные работы». - Даугавпилс: Даугавпилсское высшее авиационное инженерное училище противовоздушной обороны имени Я.Фабрициуса, 1977, с.42 (прототип).

Изобретение относится к области испытания боеприпасов и может быть использовано при определении зажигательного действия снарядов. Технический результат - повышение информативности. Изобретение заключается в стрельбе опытными снарядами по имитатору топливного бака через экран, выполненный в виде дюралевого листа, пробивании экрана, образовании мелких раскаленных частиц - раскаленного диспергированного металла, образовании пробоины в имитаторе топливного бака. При этом осушествляется непосредственный контакт раскаленных частиц - раскаленного диспергированного металла, продуктов взрыва, осколков, паров и выливающегося из пробоины имитатора топливного бака топлива. За счет этого происходит воспламенение и горение топлива. Определяют коэффициент К_сэ световой энергии как отношение времени свечения продуктов взрыва к времени нарастания объема продуктов взрыва опытного осколочно-фугасного снаряда. Определяют коэффициент К_и интенсивности излучения продуктов взрыва как отношение интенсивности излучения опытного и эталонного снарядов и определяют коэффициент К_з зажигательной способности опытного осколочно-фугасного снаряда как произведение коэффициентов световой энергии и интенсивности излучения продуктов взрыва К_сэ·К_и. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ определения зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда, включающий стрельбу опытными снарядами по имитатору топливного бака через экран, выполненный в виде дюралевого листа, пробивание экрана, образование мелких раскаленных частиц диспергированного металла, образование пробоины в имитаторе топливного бака, осуществление непосредственного контакта мелких раскаленных частиц диспергированного металла, продуктов взрыва, осколков, паров и выливающегося из пробоины имитатора топливного бака топлива, воспламенение и горение топлива, фиксацию факта возгорания топлива, отличающийся тем, что определяют коэффициент К_СЭ световой энергии как отношение времени свечения продуктов взрыва к времени нарастания объема продуктов взрыва опытного осколочно-фугасного снаряда, определяют коэффициент К_И интенсивности излучения продуктов взрыва как отношение интенсивности излучения опытного и эталонного снарядов и определяют коэффициент К_З зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда как произведение коэффициентов световой энергии и интенсивности излучения продуктов взрыва К_СЭ К_И.

2. Устройство для определения зажигательной способности осколочно-фугасного снаряда, содержащее метательное устройство, опытный осколочно-фугасный снаряд, мишенную обстановку, состоящую из экрана и топливного бака, причем экран выполнен в виде дюралевого листа, установленного перед топливным баком, отличающееся тем, что оно снабжено приемником излучения, оптически согласованным с местом разрыва опытного снаряда, и блоком обработки сигналов, состоящим из первой и второй дифференциирующей цепи, ограничителя, первого, второго, третьего и четвертого элементов И, первого и второго счетчиков, генератора импульсов, инвертора, первого и второго делителей, интегратора, ключа, аналого-цифрового преобразователя, задатчика эталонного сигнала, умножителя, индикатора и кнопки «Установка нуля», причем выход приемника излучения соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И соответственно, непосредственно через первую дифференцирующую цепь и ограничитель, а также через инвертор, выход генератора импульсов соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соответственно через первые входы первого и второго счетчиков соединены со вторыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого делителя, выход приемника излучения - через интегратор, второй вход ключа и аналого-цифровой преобразователь соединен с первым входом второго делителя, второй вход которого соединен с выходом задатчика эталонного сигнала, а выход - со вторым входом умножителя, первый вход которого соединен с выходом первого делителя, а выход - со входом индикатора, выход инвертора, кроме того, соединен с первым входом ключа, источник питания - через кнопку «Установка нуля», вторую дифференциирующую цепь соединен со вторыми входами первого и второго счетчиков и аналого-цифрового преобразователя.