СПОСОБ МНОГОКРАТНОЙ БЕСКОНТАКТНОЙ УСТАНОВКИ И ОТСЧЕТА ВРЕМЕНИ ДЕЙСТВИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ВЗРЫВАТЕЛЯ Российский патент 2022 года по МПК F42C13/00 

Изобретение относится к области военной техники, а конкретнее к электронным дистанционным взрывателям боеприпасов с бесконтактным дистанционным способами ввода боевого задания и может быть использовано для отсчета времени дистанционного действия взрывателей артиллерийских и реактивных снарядов, авиабомб и других боеприпасов. Кроме того, использоваться для отсчета времени дальнего взведения и самоликвидации. В частности, предлагаемое изобретение может использоваться для формирования боевого задания на подрыв боеприпаса, отделение головной части, раскрытие кассетной боевой части, выбрасывание парашютной системы и др.

Известны способы отсчета времени действия, использованные в дистанционно контактных взрывателях по патентам США №4389937, МПК Р42С 9/02, Р42С 15/04, Р42С 15/34, опубликован 28.06.1983 г.; №4739706, МПК Р42С 9/02, Р42С 9/14, Р42С 15/24, опубликован 26.04.1988 г., у которых время дистанционного действия фиксировано и не переустанавливается перед выстрелом.

Известен способ установки времени действия дистанционного взрывателя по патенту США №4750424, МПК Р42С 9/00, опубликованному 14.06.1988 г., использующий ручной установщик. Способ не может использоваться в условиях автоматизированного высокотемпного выстрела из-за отсутствия возможности и малого времени на ручной ввод времени дистанционного действия взрывателя при нахождении снаряда на пусковой установке в механизме подачи или ленте.

Известен способ установки и отсчета времени действия взрывателя, используемый в дистанционно-контактном взрывателе для морских автоматической высокотемпных систем залпового огня по патенту на изобретение Российской Федерации №2241205, опубл. 27.11.2004, Бюл. №33, МПК Р42С 9/02,15/40. Этот способ основан на использовании опорного сигнала (суммирования импульсов тактовой частоты) с получением некоторого параметра (угол поворота, аналоговый электрический сигнал, код времени и т.д.) необходимого для дальнейшего использования, в частности для формирования выходной команды при достижении интеграла опорного сигнала (суммы импульсов тактовой частоты) необходимого значения.

Наиболее близким к заявляемому является способ установки и отсчета времени действия дистанционного взрывателя по патенту на изобретение Российской Федерации №2011133434/03, от 09.08.2011 (24), опубл. 20.02.2013, Бюл. №5, МПК F42C 9/00,11/00. Данный способ выбран в качестве прототипа.

Способ установки и отсчета времени действия взрывателя боеприпаса согласно прототипу предусматривает выполнение последовательности следующих операций:

1. При предстартовой подготовке при вводе во взрыватель информации о требуемом времени действия:

1.1 формирование установщиком сигнала в виде кода времени действия, временной интервал между двумя элементами которого равен времени установки временного действия взрывателя ty,

1.2 формирование взрывателем тактовой частоты fт,

1.3 преобразование взрывателем полученного от установщика временного интервала ty в код временного интервала, численное значение Ny которого определяется подсчетом числа импульсов тактовой частоты взрывателя, поступающих в течение временного интервала ty,

2. При отсчете времени действия:

2.1 формирование взрывателем тактовой частоты fт,

2.2 суммирование импульсов тактовой частоты,

2.3 формирование выходной команды при достижении суммы импульсов тактовой частоты значения, равного произведению численного значения Ny кода, введенного установщиком временного интервала Ny на численное значение кода времени действия и постоянного масштабного коэффициента Мд.

Формируемые установщиком временной интервал и численное значение кода времени действия могут быть постоянными и переменными. Установщик допускает ввод дополнительной информации при постоянном значении временного интервала между двумя элементами кода. Подаваемый установщиком код, состоит из нескольких частей, одна из которых содержит информацию о времени действия, а последующие части содержат длительность дополнительных времен.

Техническая реализация указанного способа - высокая точность отсчета установленного времени действия. Однако, в связи с тем, что ввод информации осуществляется однократно, использование данного способа в системах дистанционного ввода боевого задания на временной подрыв взрывателя боеприпаса ограничено недостаточной помехоустойчивостью данных каналов передачи информации, работающих в условиях воздействия средств радиоэлектронной борьбы противника. В случае возникновения ошибки хотя бы в одном из битов старт/стоп, в кодах Ny или М, вся кодовая посылка временной установки станет ошибочна, что приведет к сбою системы и, как следствие, несрабатыванию боеприпаса в заданное время.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование способа дистанционного ввода боевого задания временного порыва и дополнительной информации для многофункциональный взрывателей боеприпасов и заключается в многократном повторении вводимой информации на доступном расстоянии от среза ствола высокотемпного орудия.

Технический результат заявляемого способа - высокая вероятность дистанционного программирования взрывателя боеприпаса при сохранении точности отсчета времени подрыва боеприпаса.

Требуемый технический результат достигается тем, что программирование боеприпаса на дальность подрыва может производится по n-й пачке программирующих импульсов из последовательности N возможных, излученных передатчиком.

Временной интервал подрыва боеприпаса Tn, определяется защитным интервалом T_s, - время ввода первой пачки программирования, периодом повторения импульсов в пачке из двух импульсов Тс, интервалом TXn задающим время подрыва боеприпаса и внутренним масштабирующим коэффициентом исполнительной микросхемы К.

На фиг. 1. представлена структура последовательности пачек программирования боеприпаса. Пачка программирования в данном примере состоит из двух стартовых импульсов, двух завершающих импульсов и интервала между ними. Данный интервал является задаваемым траекторным временем до цели. Как видно из рисунка, конец первой пачки программирования, т.е два завершающих импульса, является началом следующей пачки программирования т.е стартовыми импульсами.

Длительность первого импульса программирования Т₀ при заданном траекторном времени до цели, расположенной на удалении Х₀, м, от среза ствола будет определяться выражением:

где ТХ₀ - траекторное время до цели, с;

T_s - время ввода первой пачки программирования, с;

Т_с - длительность интервала между импульсами, с;

τ - длительность импульса, с;

К - масштабирующий коэффициент исполнительной микросхемы;

а длительность n-й пачки импульсов программирования из последовательности из пачек будет определяться из формулы:

где Tn - длительность n-й пачки импульсов программирования, с.

Способ включает формирование установщиком боевого задания в виде непрерывной последовательности информационных сигналов, программирующих боеприпас на дальность подрыва по n-й пачке программирующих импульсов из последовательности N возможных, излученных передатчиком.

Дальномер измеряет дальность до цели X, м. Баллистический вычислитель выдает полетное время боеприпаса ТХ₀ в систему управления огнем. Система управления огнем формирует величину времени ТХ₀ с учетом:

- тактико-технических и баллистических характеристик боеприпаса, боевой задачи, ТТХ огневой установки, ее условий применения и метеорологической обстановки;

- защитного интервала Ts - время ввода первой пачки программирования, который обязателен для обеспечения безопасности огневой позиции.

- длительности стартового импульса информационной пачки τ,

- масштабирующего коэффициента исполнительной микросхемы К;

- необходимого и достаточного условия программирования боеприпаса -обеспечивается одной n-й пачкой программирующих импульсов из последовательности из N возможных, излученных передатчиком;

- временного интервала прихода следующей n+1 пачки программирующих импульсов.

Таким образом вероятность дистанционного программирования взрывателя временного подрыва при многократном программировании возрастает.

Способ может применяться, как в нормальных условиях применения для повышения вероятности программирования, так и особо применим при сложной метеорологической обстановке, такой как средней и высокой интенсивности туман, дождь, гроза, град, снег, пыльные бурь, так и при интенсивном воздействии средств радиоэлектронной борьбы противника.

Были проведены лабораторные, стендовые и трассовые испытания по передаче сигнала на приемное устройство, в том числе расположенное на борту боеприпаса. Результаты подтвердили достижение положительного технического результата заявляемого способа в условиях помех по сравнению с прототипом в 5 раз более высокую вероятность программирования взрывателя боеприпаса при сохранении точности отсчета времени подрыва боеприпаса.

Изобретение относится к области военной техники, а более корректно к электронным дистанционным взрывателям с бесконтактным дистанционным способом ввода боевого задания – программирования, и может быть использовано для отсчета времени дистанционного действия взрывателей артиллерийских и реактивных снарядов, авиабомб и других боеприпасов, для отсчета времени дальнего взведения и самоликвидации. Изобретение может использоваться для формирования боевого задания на подрыв боеприпаса, отделение головной части, раскрытие кассетной боевой части, выбрасывание парашютной системы. Способ бесконтактной установки и отсчета времени действия дистанционного взрывателя включает формирование установщиком информационных сигналов, определяющих требуемое время действия взрывателя, с постоянным значением временного интервала между элементами кода, состоящего из нескольких частей. Первая часть кода содержит информацию о численном значении кода времени действия, а его последующие части содержат информацию о кодах длительности дополнительных времен. Информационные сигналы передаются в непрерывной последовательности информационных сигналов, программирующих боеприпас на дальность подрыва по n-й пачке программирующих импульсов из последовательности N возможных, излученных передатчиком. Формирование установщиком информационных сигналов производится с учетом защитного интервала Ts, который обязателен для обеспечения безопасности огневой позиции. Информационные сигналы формируются с учетом временного интервала прихода следующего n+1 импульса, за который боеприпас проходит расстояние X_n+1-X_n, пропорциональное предыдущему интервалу программирования T_n. Технический результат заявляемого способа - высокая точность отсчета установленного времени действия и возможность увеличения вводимой во взрыватель информации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ бесконтактной установки и отсчета времени действия дистанционного взрывателя боеприпаса, включающий формирование установщиком информационных сигналов, определяющих требуемое время действия взрывателя боеприпаса, с постоянным значением временного интервала между элементами кода, состоящего из нескольких частей, отличающийся тем, что информационные сигналы передают в непрерывной последовательности информационных сигналов, программирующих боеприпас на дальность подрыва по n-й пачке программирующих импульсов из последовательности N возможных, излученных передатчиком, при этом длительность первого импульса программирования T₀ при заданном траекторном времени до цели, расположенной на удалении X₀ от среза ствола, определяют по формуле

T₀=(TX₀-T_s-T_c-τ)/(К+1),

где ТХ₀ - траекторное время до цели, с;

T_s - время ввода первой пачки программирования, с;

Т_с - длительность интервала между импульсами, с;

τ - длительность импульса, с;

К - масштабирующий коэффициент исполнительной микросхемы;

а длительность n-й пачки импульсов программирования из последовательности из пачек определяют по формуле

Tn=Т₀×{К/(К+1)}ⁿ,

где Tn - длительность n-й пачки импульсов программирования, с.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что информационные сигналы формируют с учетом временного интервала прихода следующего n+1 импульса, за который боеприпас проходит расстояние, пропорциональное предыдущему интервалу программирования T_n, с.