СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ БОЕПРИПАСОВ НА ГИДРОУДАР Российский патент 2014 года по МПК F42B35/00 

Изобретение относится к области испытаний боеприпасов и может быть использовано для оценки эффективности полей поражения боеприпасов при их попадании в отсеки конструкции объектов техники, заполненные жидкостью.

Известен способ функционирования информационно-вычислительной системы ракеты при наведении на цель, заключающийся в определении трех дискретных значений углового положения цели и двух базовых расстояний, проходимых ракетой при постоянной скорости ее полета между первой, второй и третьей засечкой, одно значение углового положения цели при осуществлении четвертой засечки и базовое расстояние, проходимое ракетой при снижении ее скорости полета между третьей и четвертой засечкой, определении дальности, скорости сближения ракеты с целью, определении промаха ракеты и ракурса цели, определении геометрических размеров цели путем сканирования цели относительно второй опорной точки относительно ракеты и формировании команды на подрыв боевой части ракеты относительно третьей опорной точки [1].

Недостатком известного способа является недостаточная информативность, так как он не позволяет оценить эффективность воздействия поля поражения боевой части ракеты на цель.

Наиболее близким к изобретению является способ испытания боеприпасов на аэроудар [2], заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально, с помощью устройства инициирования, во взрывной камере, имеющей щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, осуществляют последовательный подрыв набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полем поражения входной стенки типового отсека, последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов, добиваются полного разрушения отсека за счет аэроудара, оснащают боковые стенки типового отсека n пьезоэлектрическими датчиками, связанными с n приборами измерения давления и импульса ударной (баллистической) волны, определяют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления аэроудара $$P_{ср}^{м}$$ , возникающего в отсеке после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывает критическую энергию аэроудара в отсеке по формуле $${Э}_{кр}={Р}_{ср}^{м}\ast V$$ , где V - объем типового отсека, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов $${Э}_{кр}^{уд}$$ для типового отсека по формуле $${Э}_{кр}^{уд}={Э}_{кр}/S$$ , где S - площадь входной стенки типового отсека, рассчитывают величину критического показателя аэроудара для типового отсека по формуле $${П}_{а}^{кр}={Э}_{кр}^{уд}/{С}_0$$ , где С₀ - энергетический критерий разрушения, испытываемый боеприпас устанавливают на заданном расстоянии от типового отсека так, чтобы его продольная ось была параллельна продольной оси щели взрывной камеры, измеряют величину среднего максимального давления аэроудара $$P_{ср}^{м}$$ , возникающего в типовом отсеке после пробития поражающими элементами испытываемого боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают удельную энергию аэроудара в отсеке по формуле $${Э}_{уд}={Р}_{ср}^{м}\ast V/S$$ , рассчитывают по формуле П_а=Э_уд/С₀ величину показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса, сравнивают величину показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса с величиной критического показателя аэроудара, по результатам сравнения судят о способности поля поражения испытываемого боеприпаса создавать аэроудар в отсеках объектов техники.

Недостатком известных способа и устройства является недостаточная информативность, так как при их использовании нельзя определить результаты воздействия осколочного поля поражения боеприпаса на отсеки объектов техники, заполненные жидкостью, а именно оценить явление гидроудара, возникающее в отсеках объектов техники при воздействии поля поражения боеприпаса и сравнить между собой различные боеприпасы по их способности вызывать гидроудар в отсеках объектов техники, заполненных жидкостью.

Технической задачей изобретения является повышение информативности способа за счет оценки результата воздействия поля поражения боеприпаса на отсеки объекта техники, заполненные жидкостью, а именно оценки явления гидроудара, возникающего в отсеках объектов техники при воздействии на них поля поражения боеприпаса.

Решение технической задачи или сущность изобретения заключается в том, что в способе боеприпасов на гидроудар, заключающемся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально, с помощью устройства инициирования, во взрывной камере, имеющей щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть поля поражения боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, осуществлении последовательного подрыва набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полем поражения входной стенки типового отсека, оснащении боковых стенок типового отсека n датчиками давления, связанными с n приборами измерения давления и импульса ударной волны, испытываемый боеприпас устанавливают на заданном расстоянии от типового отсека так, чтобы его продольная ось была параллельна продольной оси щели взрывной камеры, дополнительно типовой отсек выполняют герметичным, оснащают типовой отсек закрывающейся заливной горловиной и полностью заполняют жидкостью, последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов, добиваются полного разрушения отсека за счет гидроудара, измеряют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления гидроудара $$P_{ср}^{м}$$ , возникающего в отсеке после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают критическую энергию гидроудара в отсеке по формуле $${Э}_{кр}={Р}_{ср}^{м}\ast V$$ , где V - объем типового отсека, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов $${Э}_{кр}^{уд}$$ для типового отсека по формуле $${Э}_{кр}^{уд}={Э}_{кр}/S$$ , где S - площадь входной стенки типового отсека, рассчитывают величину критического показателя гидроудара для типового отсека по формуле $${П}_{кг}=\frac{{Э}_{кр}^{уд}}{{С}_0}$$ , где С₀ - энергетический критерий разрушения, определяют величину среднего максимального давления гидроудара $$P_{ср}^{м}$$ , возникающего в типовом отсеке после пробития поражающими элементами испытываемого боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают удельную энергию гидроудара в отсеке по формуле $${Э}_{уд}={Р}_{ср}^{м}\ast V/S$$ , рассчитывают по формуле П_г=Э_уд/С₀ величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса, сравнивают величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса с величиной критического показателя гидроудара, по результатам сравнения судят о способности поля поражения испытываемого боеприпаса создавать гидроудар в отсеках объектов техники, заполненных жидкостью, а также сравнивают поля поражения боеприпасов между собой (по гидроудару).

На чертеже приведена схема устройства испытания боеприпасов на гидроудар, где: 1 - испытываемый боеприпас; 2 - взрывная камера, 3 - устройство инициирования; 4 - набор опытных боеприпасов, 5 - типовой отсек, заполненный жидкостью, 6 - n датчиков давления, 7 - n измерителей давления и импульса ударной волны, 8 - закрывающаяся заливная горловина типового отсека 5.

Способ реализуется следующим образом. Вначале типовой отсек 5 через заливную горловину 8 полностью заполняют жидкостью. Затем с помощью устройства 3 инициирования во взрывной камере 2 подрывают один из набора 4 опытных боеприпасов, продольную ось которого совмещают со щелью взрывной камеры 2 таким образом, чтобы в щель попала часть поля поражения опытного боеприпаса, летящая в направлении, определяемом двугранным углом Δθ. Щель взрывной камеры 2 вырезает часть поля поражения опытного боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, в направлении входной стенки типового отсека 5. После попадания поражающих элементов во входную стенку типового отсека 5 и ее пробития они вызывают в типовом отсеке 5 явление гидроудара. Последовательно увеличивая плотность поля поражения боеприпаса, путем подрыва других боеприпасов из опытного набора 4 добиваются полного разрушения типового отсека 5 за счет явления гидроудара.

Затем оснащают типовой отсек 5 n датчиками 6 давления, установленными в боковых стенках типового отсека 5, выходы которых соединены с входами n измерителей 7 давления и импульса ударной волны. После этого осуществляют повторный подрыв опытного боеприпаса, из набора 4, попадание части поля поражения которого во входную стенку типового отсека 5 приводит к его полному разрушению за счет гидроудара. После попадания поражающих элементов этого боеприпаса во входную стенку типового отсека 5 и ее пробития ими в отсеке, заполненном жидкостью, возникают ударно-волновые явления (гидроудар). В результате, в типовом отсеке 5 формируется давление гидроудара, приводящее к его разрушению. Максимальная величина этого давления измеряется датчиками 6 давления, установленными в боковых стенках типового отсека 5. Информация о величине максимального давления гидроудара, поступающая с выходов датчиков 6 давления, записывается в блоки памяти измерителей 7 давления и импульса ударной волны. Затем эта информация передается по радиоканалу на командный пункт, где осредняется по показаниям n измерителей 7 по формуле $${Р}_{ср}^{м}=\frac{{\displaystyle \sum _{i=1}^n{р}_{iм}}}{n}$$ . Так рассчитывается n среднее максимальное критическое давление гидроудара для типового отсека, затем рассчитывается величина критической энергии гидроудара в отсеке по формуле $${Э}_{кр}={Р}_{ср}^{м}\ast V$$ , где V - объем типового отсека. После этого рассчитывается удельная критическая энергия гидроудара Э_кр для типового отсека, по формуле $${Э}_{кр}^{уд}={Э}_{кр}/S$$ , где S - площадь входной стенки типового отсека. Далее рассчитывается величина критического показателя гидроудара для типового отсека по формуле $${П}_{а}^{кр}={Э}_{кр}^{уд}/{С}_0$$ , где С₀ - энергетический критерий разрушения. Критерий С₀ определяется экспериментально и характеризует прочностные свойства отсека [3]. Для нашего случая критерий С₀ является известной величиной.

Затем испытываемый боеприпас 1 размещается во взрывной камере 2 на высоте h от пола так, чтобы продукты взрыва его заряда взрывчатого вещества не оказывали влияния на процесс разлета и скорость поражающих элементов, а продольная ось боеприпаса 1 была совмещена со щелью взрывной камеры таким образом, чтобы в щель попала часть поля поражения боеприпаса 1, летящая в направлении, определяемом двугранным углом Δθ.

Испытываемый боеприпас 1, установленный на заданном расстоянии от типового отсека 5, подрывается с помощью устройства 3 инициирования. Щель взрывной камеры 2 вырезает часть поля поражения боеприпаса 1, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, в направлении входной стенки типового отсека 5.

После попадания поражающих элементов испытываемого боеприпаса 1 во входную стенку типового отсека 5 и ее пробития ими, в отсеке 5 n датчиками 6 давления измеряется максимальное давление гидроудара, приводящее к его разрушению (повреждению). Величина этого давления, так же как и для опытного боеприпаса из набора 4, определяется путем осреднения измеренного n датчиками 6 давления максимального давления гидроудара в отсеке. Затем, так же как и для опытного боеприпаса из набора 4, информация о величине максимального давления гидроудара, поступающая с датчиков, записывается в блоки памяти измерителей 7 давления и импульса ударной (баллистической) волны, где обрабатывается и передается по радиоканалу на пункт управления, в котором осредняется по формуле $${Р}_{ср}^{м}=\frac{{\displaystyle \sum _{i=1}^n{р}_{iм}}}{n}$$ . Так рассчитывается среднее максимальное давление гидроудара в типовом отсеке для испытываемого боеприпаса 1. Далее по формуле $${Э}_{уд}={Р}_{ср}^{м}\ast V/S$$ рассчитывается удельная энергия гидроудара Э_уд испытываемого боеприпаса 1 для типового отсека 5 и по формуле П_а=Э_уд/С₀ определяется величина показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса 1. Путем сравнения величины полученного показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса 1 П_а с величиной критического показателя гидроудара $${П}_{а}^{кр}$$ судят о способности поля поражения испытываемого боеприпаса 1 создавать гидроудар в отсеках объектов техники, а также сравнивают поля поражения боеприпасов между собой (по гидроудару).

Источники информации

1. Патент Российской Федерации на изобретение №2311605, 2007.

2. Патент Российской Федерации на изобретение №2484421, 2013.

3. Е.П. Желязков, Н.Ю. Комраков, А.В. Крысин. Методы разработки и обоснования характеристик уязвимости воздушных целей при действии по ним обычных боеприпасов. Тверь, 2 ЦНИИ МО РФ, 2006.

Изобретение относится к области испытаний боеприпасов. Способ испытания боеприпасов на гидроудар заключается в том, что типовой отсек выполняют герметичным, оснащают его закрывающейся заливной горловиной и полностью заполняют жидкостью. Последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов, добиваются полного разрушения отсека за счет гидроудара, измеряют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления гидроудара, возникающего в отсеке после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека. Рассчитывают критическую энергию гидроудара в отсеке, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов для типового отсека, затем рассчитывают величину критического показателя гидроудара для типового отсека. Измеряют величину среднего максимального давления гидроудара, возникающего в типовом отсеке после пробития поражающими элементами испытываемого боеприпаса входной стенки отсека. Рассчитывают удельную энергию гидроудара в отсеке, рассчитывают величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса. Сравнивают величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса с величиной критического показателя гидроудара. По результатам сравнения судят о способности поля поражения испытываемого боеприпаса создавать гидроудар в отсеках объектов техники, заполненных жидкостью, а также сравнивают поля поражения боеприпасов между собой (по гидроудару). Достигается повышение информативности способа за счет определения результатов воздействия поля поражения боеприпаса на отсеки объекта техники, заполненные жидкостью, а именно оценки явления гидроудара, возникающего в отсеках объектов техники, заполненных жидкостью, при воздействии поля поражения боеприпаса. 1 ил.

Способ испытания боеприпасов на гидроудар, заключающийся в подрыве боеприпаса, расположенного горизонтально, с помощью устройства инициирования, во взрывной камере, имеющей щель, ширина и длина которой позволяет выделять часть поля поражения боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, осуществлении последовательного подрыва набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полем поражения входной стенки типового отсека, оснащении боковых стенок типового отсека n датчиками давления, связанными с n приборами измерения давления и импульса ударной волны, испытываемый боеприпас устанавливают на заданном расстоянии от типового отсека так, чтобы его продольная ось была параллельна продольной оси щели взрывной камеры, отличающийся тем, что типовой отсек выполняют герметичным, оснащают типовой отсек закрывающейся заливной горловиной и полностью заполняют жидкостью, последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов, добиваются полного разрушения отсека за счет гидроудара, измеряют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления гидроудара $$P_{ср}^{м}$$ , возникающего в отсеке, заполненном жидкостью, после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают критическую энергию гидроудара в отсеке по формуле $${Э}_{кр}={Р}_{ср}^{м}\ast V$$ , где V - объем типового отсека, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов $${Э}_{кр}^{уд}$$ для типового отсека, заполненного жидкостью, по формуле $${Э}_{кр}^{уд}={Э}_{кр}/S$$ , где S - площадь входной стенки типового отсека, рассчитывают величину критического показателя гидроудара для типового отсека, заполненного жидкостью, по формуле $${П}_{кг}=\frac{{Э}_{кр}^{уд}}{{С}_0}$$ , где С₀ - энергетический критерий разрушения, измеряют величину среднего максимального давления гидроудара $$P_{ср}^{м}$$ , возникающего в типовом отсеке, заполненном жидкостью, после пробития поражающими элементами испытываемого боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают удельную энергию гидроудара в отсеке, заполненном жидкостью, по формуле $${Э}_{уд}={Р}_{ср}^{м}\ast V/S$$ , рассчитывают по формуле П_г=Э_уд/С₀ величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса, сравнивают величину показателя гидроудара поля поражения испытываемого боеприпаса с величиной критического показателя гидроудара, по результатам сравнения судят о способности поля поражения испытываемого боеприпаса создавать гидроудар в отсеках объектов техники, заполненных жидкостью, а также сравнивают поля поражения боеприпасов между собой (по гидроудару).