Устройство для подсчета количества выстрелов Российский патент 2020 года по МПК F41A19/01 

Предлагаемое изобретение относится к области военной техники и может быть использовано для подсчета остатка патронов при стрельбе из многоствольного оружия с непрерывно вращающимся при стрельбе блоком стволов.

Известно устройство для подсчета количества выстрелов, описанное в патенте US №7802391 от 25.05.2018 МПК F41A 19/01, и выбранное нами в качестве прототипа. Данное устройство содержит датчик выстрела, соединенную с ним электронную схему, осуществляющую подсчет выстрелов путем преобразования аналогового сигнала датчика в выходной цифровой сигнал, и запоминающее устройство. Данный счетчик обеспечивает подсчет израсходованного боекомплекта при одновременном использовании различных типов вооружения.

Однако, его недостатком является невозможность его применения для подсчета боекомплекта двух образцов вооружения, размещенных на одной платформе с раздельным питанием. Также использование в его конструкции акселерометров, пьезо-датчиков и прочих механических устройств ограничивает его применение в образцах стрелково-пушечного вооружения с вращающимся блоком стволов из-за возникающих при их работе перегрузок ускорения в различных областях, близких по уровню регистрируемого выходного сигнала.

Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение - это подсчет и запоминание количества выстрелов, произведенных автоматическим оружием, которое выполнено по схеме многоствольного оружия с непрерывно вращающимся при стрельбе блоком стволов.

Поставленная задача решается устройством для подсчета количества выстрелов, содержащем датчик выстрела, соединенную с ним электронную схему, осуществляющую подсчет выстрелов путем преобразования аналогового сигнала датчика в выходной цифровой сигнал, и запоминающее устройство, при этом новым является то, что датчик выстрела выполнен в виде резистора последовательно соединенного с контактами задействования электрического капсюля-воспламенителя (ЭКВ), а выход датчика соединен с усилителем входного сигнала, выход усилителя входного сигнала соединен с первым входом преобразователя уровня напряжения, к выходу преобразователя уровня напряжения подключен электронный формирователь импульсов с длительностью выходного импульса, превышающей длительность выходного импульса датчика выстрела, и меньшей временного интервала между выстрелами, при этом параллельно с датчиком выстрела и преобразователем уровня напряжения в цепь включен источник вторичного электропитания, выход которого соединен со вторым входом преобразователя уровня напряжения.

В частном случае преобразователь уровня напряжения выполнен в виде оптрона с гальванической развязкой источника питания датчика выстрела и питания электронного формирователя импульсов. Также формирователь импульсов выполнен с встроенным фильтром на основе одновибратора, а источник вторичного электропитания может быть выполнен с защитой от перегрузки по выходному току и короткого замыкания.

Работа устройства для подсчета количества выстрелов поясняется чертежами, представленными на фигурах 1-3, где на фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, фиг. 2 - осцилограмма сигнала, который имеет «дребезжащий» характер, фиг. 3 - прямоугольные импульсы заданной длительности, которые вырабатывает одновибратор.

Устройство для подсчета количества выстрелов содержит датчик выстрела 1, который представляет собой резистор, установленный в пусковой цепи. Один контакт резистора 1 соединен с кнопкой «Пуск» 2, на него подается напряжение 27 В. Другой контакт резистора 1 при стрельбе подключается к одному контакту электрического капсюля-воспламенителя (ЭКВ) 3. Другой контакт ЭКВ 3 через гильзу замыкается на минус источника вторичного электропитания 4. Выход датчика соединен с усилителем входного сигнала 5. Выход усилителя входного сигнала 5 соединен с первым входом преобразователя уровня напряжения 6, а к выходу преобразователя уровня напряжения 6 подключен электронный формирователь импульсов 7. Преобразователь уровня напряжения 6 выполнен в виде оптрона 8 с гальванической развязкой источника питания датчика выстрела 1 и питания электронного формирователя импульсов 7.

При этом параллельно с датчиком выстрела 1 и преобразователем уровня напряжения 6 в цепь включен источник вторичного электропитания 4, выход которого соединен со вторым входом преобразователя уровня напряжения 6.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока в пусковой цепи на резисторе датчика выстрела 1 образуется падение напряжения, которое имеет «дребезжащий» характер, осциллограмма такого сигнала показана на фиг. 2. Снимаемое с датчика напряжение через токоограничивающий резистор поступает на вход усилителя входного сигнала 5, который выполнен на основе транзисторной матрицы. Для устранения помех к эмиттеру транзисторной матрицы подключают RC-фильтр. Далее с выхода усилителя входного сигнала 5 сигнал через токоограничивающий резистор подается на вход оптрона 8, используемый в качестве преобразователя уровня напряжения 6. Оптрон 8 выполняет две функции; во первых он осуществляет гальваническую развязку источника электропитания датчика выстрела 1 и источника вторичного питания электронного 4 формирователя импульсов 7. Во вторых, он преобразует усиленное напряжение с датчика выстрела 1 в сигнал, который в дальнейшем используется цифровыми микросхемами.

С выхода оптрона 8 сигнал поступает на вход встроенного фильтра формирователя импульсов 7 на основе одновибратора 9, который создан в интегральном исполнении. Далее по переднему фронту первого пика в пачке «дребезжащего» сигнала запускается одновибратор 9 и вырабатывает прямоугольные импульсы заданной длительности, которые показаны на фиг. 3. Длительность этих импульсов выбрана таким образом, чтобы она перекрывала «дребезжащий» сигнал, но была бы меньше интервала времени между двумя соседними выстрелами. Это видно если сравнить осциллограммы, изображенные на фиг. 2 и 3. Выходные импульсы одновибратора 9 имеют правильную прямоугольную форму с крутыми передним и задним фронтами, при этом одному импульсу соответствует один выстрел.

Далее эти импульсы с выхода одновибратора 9 поступают на входы двух инверторов 10 и 11. Одновременно эти же импульсы, через обратную связь, подаются на вход вентиля 12 и запирают его. Сделано это для того, чтобы на время работы одновибратора 9, на его вход не могли бы пройти следующие пики в пачке «дребезжащего» сигнала и не перезапускали бы его. Далее импульсы с выхода оптрона 13 транслируются в однокристальную микро-ЭВМ.

Микро-ЭВМ обрабатывает полученные импульсы и по цифровому каналу связи передает ее на удаленный компьютер, который отображает информацию на мониторе и сохраняет ее в энергонезависимой памяти. Канал связи может быть любым и определяется конкретными потребностями. Вид информации отображаемой на мониторе и ввод исходных значений, в частности начального боекомплекта, определяется программным обеспечением удаленного компьютера.

Данное решение позволило производить подсчет боекомплекта, а также запомнить количество произведенных выстрелов с двух одновременно работающих многоствольных видов оружия с непрерывно вращающимся при стрельбе блоком стволов, размещенных на одной платформе.

Устройство для подсчета количества выстрелов содержит датчик выстрелов, соединенную с ним электронную схему, осуществляющую подсчет выстрелов путем преобразования аналогового сигнала датчика в выходной цифровой сигнал, и запоминающее устройство. Датчик выстрела выполнен в виде резистора, последовательно соединенного с контактами задействования электрического капсюля-воспламенителя, а выход датчика соединен с усилителем входного сигнала, выход усилителя входного сигнала соединен с первым входом преобразователя уровня напряжения, к выходу преобразователя уровня напряжения подключен электронный формирователь импульсов с длительностью выходного импульса, превышающей длительность выходного импульса датчика выстрела и меньшей временного интервала между выстрелами. Параллельно с датчиком выстрела и преобразователем уровня напряжения в цепь включен источник вторичного электропитания, выход которого соединен со вторым входом преобразователя уровня напряжения. Технический результат - осуществление подсчета и запоминания количества выстрелов из многоствольного оружия с непрерывно вращающимся при стрельбе блоком стволов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для подсчета количества выстрелов, содержащее датчик выстрела, соединенную с ним электронную схему, осуществляющую подсчет выстрелов путем преобразования аналогового сигнала датчика в выходной цифровой сигнал, и запоминающее устройство, отличающееся тем, что датчик выстрела выполнен в виде резистора, последовательно соединенного с контактами задействования электрического капсюля-воспламенителя (ЭКВ), а выход датчика соединен с усилителем входного сигнала, выход усилителя входного сигнала соединен с первым входом преобразователя уровня напряжения, к выходу преобразователя уровня напряжения подключен электронный формирователь импульсов с длительностью выходного импульса, превышающей длительность выходного импульса датчика выстрела и меньшей временного интервала между выстрелами, при этом параллельно с датчиком выстрела и преобразователем уровня напряжения в цепь включен источник вторичного электропитания, выход которого соединен со вторым входом преобразователя уровня напряжения.

2. Устройство для подсчета количества выстрелов по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь уровня напряжения выполнен в виде оптрона с гальванической развязкой источника питания датчика выстрела и питания электронного формирователя импульсов.

3. Устройство для подсчета количества выстрелов по пп. 1, 2, отличающееся тем, что формирователь импульсов выполнен с встроенным фильтром на основе одновибратора.

4. Устройство для подсчета количества выстрелов по пп. 1, 2, 3, отличающееся тем, что источник вторичного электропитания выполнен с защитой от перегрузки по выходному току и короткого замыкания.