СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНОГО ОСКОЛОЧНО-ФУГАСНОГО БОЕПРИПАСА С НЕОСЕСИММЕТРИЧНЫМ ПОЛЕМ РАЗЛЕТА ОСКОЛКОВ Российский патент 2023 года по МПК F42B35/00 

Изобретение относится к способам испытания осколочно-фугасных боеприпасов и может быть использовано при испытаниях осесимметричных осколочно-фугасных боеприпасов естественного и заданного дробления с неосесимметричными осколочными полями. Известно [1], что для оценки эффективности действия осколочно-фугасных боеприпасов по различным целям необходимо знать распределения осколков по количеству, их массам и начальным скоростям в заданном пространстве поражения цели, а также уметь оценивать фугасное действие таких боеприпасов.

Известен способ испытания осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков [2], включающий подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, при этом оценку качественных и количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков осуществляют посредством регистрации, записи и последующей обработки сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам.

Недостатком вышеуказанного способа также является низкая точность осуществления с его помощью оценки количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков для осесимметричных боеприпасов с неосесимметричными осколочными полями из-за неопределенности ориентации боеприпаса относительно профилированной мишенной стенки, неосесимметричности осколочного поля для осесимметричных боеприпасов с нецентральным инициированием, а также отсутствие оценки фугасного действия боеприпаса.

Наиболее близким к заявляемому является способ испытания осесимметричного осколочного боеприпаса с неосесимметричным полем разлета осколков [3], включающий подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам, оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков в котором дополнительно испытаниям подвергают боеприпас с неосесимметричным полем разлета осколков, при этом боеприпас устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной мишенной стенки, профилированную мишенную стенку выполняют круговой, неосесимметричное поле разлета осколков формируют путем нецентрального инициирования боеприпаса, определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков производят для всех возможных комбинаций узлов нецентрального инициирования боеприпаса.

Недостатком известного способа является отсутствие оценки наряду с осколочным фугасного действия боеприпаса.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение информативности способа испытаний осесимметричного боеприпаса с неосесимметричным осколочным полем за счет учета фугасного действия боеприпаса.

Решение технической задачи и получение указанного технического результата достигается тем, что в способе испытания осесимметричного осколочного боеприпаса, включающем подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам, оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, испытаниям подвергают боеприпас с неосесимметричным полем разлета осколков, при этом боеприпас устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной мишенной стенки, профилированную мишенную стенку выполняют круговой, неосесимметричное поле разлета осколков формируют путем нецентрального инициирования боеприпаса, производят определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков для всех возможных комбинаций узлов нецентрального инициирования боеприпаса, вводят дополнительную систему координат, продольная ось которой проходит через инициируемый базовый нецентральный узел и продольную ось боеприпаса параллельно поверхности земли, а поперечная ось системы координат проходит через продольную ось боеприпаса и перпендикулярна продольной оси вводимой системы координат, на поверхности земли, в том числе по осям введенной системы координат, на расстоянии, превышающем 20 приведенных радиусов заряда взрывчатого вещества устанавливают линейки датчиков давления, соединенных с автономными измерителями давления, фиксируют линейками датчиков давления и автономными измерителями давления величины избыточного давления в ударной волне по расстояниям и направлениям, передают полученные значения избыточного давления ударной волны на удаленный компьютер, на удаленном компьютере определяют избыточное давление на фронте и импульс ударной волны по расстояниям и направлениям, фиксируют ударно-волновое поле, создаваемое в окружающей среде испытываемым осколочно-фугасным боеприпасом с неосесимметричным полем разлета осколков.

Новыми существенными признаками изобретения являются:

- вводят дополнительную систему координат, продольная ось которой проходит через инициируемый базовый нецентральный узел и продольную ось боеприпаса параллельно поверхности земли, а поперечная ось системы координат проходит через продольную ось боеприпаса и перпендикулярна продольной оси вводимой системы координат;

- на поверхности земли, в том числе по осям введенной системы координат, на расстоянии, превышающем 20 приведенных радиусов заряда устанавливают линейки датчиков давления, соединенных с автономными измерителями давления;

фиксируют линейками датчиков давления и автономными измерителями давления величины избыточного давления в ударной волне по расстояниям и направлениям, передают полученные значения избыточного давления ударной волны на удаленный компьютер;

- на удаленном компьютере определяют величины избыточного давления на фронте и импульс ударной волны по расстояниям и направлениям, фиксируют ударно-волновое поле, создаваемое в окружающей среде испытываемым осколочно-фугасным боеприпасом с неосесимметричным полем разлета осколков.

Новая совокупность существенных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи с достижением заявленного технического результата, а именно, повышения информативности способа испытаний осесимметричных боеприпасов с неосесимметричными осколочными полями за счет учета фугасного действия боеприпасов.

Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных технических решениях не обнаружено, что характеризует соответствие рассматриваемого технического решения критерию «новизна».

Изложенная выше совокупность новых существенных признаков в сочетании с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением требуемого технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники.

На фиг. 1 приведена типовая схема реализации предлагаемого способа, где:

1. Испытываемый боеприпас.

2. Круговая профилированная мишенная стенка.

3. Электретные датчики.

4. Блок определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков.

5,6. Оси введенной системы координат.

7. Линейка датчиков давления.

10. Базовый узел инициирования.

R - расстояние между боеприпасом и круговой профилированной мишенной стенкой.

На фиг. 2 приведена схема оценки фугасного действия испытываемого боеприпаса где:

1. Испытываемый боеприпас.

7. Линейка датчиков давления.

8. Автономный измеритель давления.

9. Подставка под боеприпас.

Заявляемый способ является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по определению количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, а также фугасного действия боеприпасов с неосесимметричными осколочными полями.

Пример реализации заявляемого способа. Испытываемый осесимметричный осколочно-фугасный боеприпас 1 с неосесимметричным полем разлета осколков устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной мишенной стенки в центре круговой профилированной мишенной стенки 2, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат и осуществляют его подрыв. Сформированное в результате подрыва боеприпаса неосесимметричное осколочное поле попадает в электретные датчики 3 круговой профилированной мишенной стенки 2. Электретные датчики 3 формируют электрические сигналы, которые поступают на вход блока 4 определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков. Далее с помощью блока 4 определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков осуществляют регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам, оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, при этом неосесимметричное поле разлета осколков формируют путем нецентрального инициирования боеприпаса 1, определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков производят для всех возможных комбинаций узлов нецентрального инициирования боеприпаса.

Количество возможных комбинаций N узлов нецентрального инициирования боеприпаса 1 определяется суммой - возможных сочетаний из n по m:

где n - количество точек инициирования;

m - возможные сочетания узлов инициирования (m=1, n).

определяется известной формулой [4]:

Например, для случая 4-х узлов инициирования количество возможных комбинаций составляет для:

=4 {сочетания - 1V2V3V4};

=6 {сочетания - (1+2)V(1+3)V(1+4)V(2+3)V(2+4)V(3+4)};

=4 {сочетания - (1+2+3)V(1+2+4)V(1+3+4)V(2+3+4)};

=1 {сочетание - (1+2+3+4)},

где «V» - означает логическое «или», «+» - означает логическое «и», всего N=15 возможных комбинаций.

Далее для оценки фугасного действия боеприпаса 1 вводят дополнительную систему координат, продольная ось 5 которой проходит через базовый инициируемый нецентральный узел 10 и продольную ось боеприпаса 1 параллельно поверхности земли, а поперечная ось системы координат 6 проходит через продольную ось боеприпаса 1 и перпендикулярна продольной оси вводимой системы координат. При нецентральном инициировании боеприпаса 1 в качестве базового выбирают узел инициирования, определяющий основное направление движения осколочного потока боеприпаса 1. На поверхности земли, в том числе по осям введенной дополнительной системы координат на расстоянии, превышающем 20 приведенных радиусов заряда, устанавливают линейки датчиков давления 7, соединенные с автономными измерителями давления 8, фиксируют линейками датчиков давления 7 и автономными измерителями давления 8 избыточное давление в ударной волне по расстояниям и направлениям, передают полученные значения избыточного давления ударной волны на удаленный компьютер, на удаленном компьютере определяют величины избыточного давления на фронте и импульс ударной волны по расстояниям и направлениям, фиксируют ударно-волновое поле, создаваемое в окружающей среде испытываемым осколочно-фугасным боеприпасом 1 с неосесимметричным полем разлета осколков.

Использование предлагаемого способа обеспечивает возможность определения количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, а также количественных характеристик фугасного действия осесимметричных осколочно-фугасных боеприпасов с неосесимметричными осколочными полями.

Источники информации

1. Авиационные боеприпасы. Под ред. В.А. Кузнецова, М.: Изд. ВВИА им. Жуковского, 1968 г.

2. Патент RU 2493538. Способ испытания осколочного боеприпаса с осесимметричным полем разлета осколков и стенд для его реализации МПК F42B 35/00, опубл. 20.09.2013 г.

3. Патент RU 2784843. Способ испытаний осесимметричных осколочного боеприпаса с неосесимметричным полем разлета осколков. МПК F42B 35/00, опубл. 30.11.2022 г.

4. Виленкин Н.Я. Популярная комбинаторика. М. Наука. 1975 г.

Изобретение относится к области испытаний осесимметричных осколочно-фугасных боеприпасов с неосесимметричным полем разлета осколков. Способ включает подрыв боеприпаса, установленного в центре профилированной мишенной стенки так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной стенки, профилированную мишенную стенку выполняют круговой, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, осуществляют регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам, оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, формируют неосесимметричное поле разлета осколков путем нецентрального инициирования боеприпаса, определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков производят для всех возможных комбинаций узлов нецентрального инициирования боеприпаса. При этом вводят дополнительную систему координат, продольная ось которой проходит через инициируемый базовый нецентральный узел и продольную ось боеприпаса параллельно поверхности земли, а поперечная ось системы координат проходит через продольную ось боеприпаса и перпендикулярна продольной оси вводимой системы координат, на поверхности земли, в том числе по осям введенной системы координат, на расстоянии, превышающем 20 приведенных радиусов заряда взрывчатого вещества устанавливают линейки датчиков давления, соединенных с автономными измерителями давления, фиксируют линейками датчиков давления и автономными измерителями давления величины избыточного давления в ударной волне по расстояниям и направлениям, передают полученные значения избыточного давления ударной волны на удаленный компьютер, на удаленном компьютере определяют величины избыточного давления на фронте и импульс ударной волны по расстояниям и направлениям, фиксируют ударно-волновое поле, создаваемое в окружающей среде испытываемым осколочно-фугасным боеприпасом с неосесимметричным полем разлета осколков. Технический результат заключается в повышении информативности способа за счет учета фугасного действия осесимметричных осколочно-фугасных боеприпасов с неосесимметричным полем разлета осколков. 2 ил.

Способ испытания осесимметричного осколочно-фугасного боеприпаса с неосесимметричным полем разлета осколков, включающий подрыв боеприпаса, установленного в заданное положение в центре профилированной мишенной стенки, размеченной на зоны, соответствующие направлениям разлета осколков в принятой системе координат, регистрацию попаданий, улавливание и подсчет числа осколков, попадающих в каждую зону, измерение размеров и площади пробоин, регистрацию, запись и последующую обработку сигналов с электретных датчиков, размещенных по соответствующим зонам мишенной стенки и равным им по размерам, оценку количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков, при этом боеприпас устанавливают так, чтобы его продольная ось совпадала с продольной осью профилированной мишенной стенки, профилированную мишенную стенку выполняют круговой, неосесимметричное поле разлета осколков формируют путем нецентрального инициирования боеприпаса, производят определение количественных характеристик осколочного поля по массам, скоростям, форме и размерам осколков для всех возможных комбинаций узлов нецентрального инициирования боеприпаса, отличающийся тем, что вводят дополнительную систему координат, продольная ось которой проходит через инициируемый базовый нецентральный узел и продольную ось боеприпаса параллельно поверхности земли, а поперечная ось системы координат проходит через продольную ось боеприпаса и перпендикулярна продольной оси вводимой системы координат, на поверхности земли, в том числе по осям введенной системы координат, на расстоянии, превышающем 20 приведенных радиусов заряда взрывчатого вещества устанавливают линейки датчиков давления, соединенных с автономными измерителями давления, фиксируют линейками датчиков давления и автономными измерителями давления величины избыточного давления в ударной волне по расстояниям и направлениям, передают полученные значения избыточного давления ударной волны на удаленный компьютер, на удаленном компьютере определяют величины избыточного давления на фронте и импульс ударной волны по расстояниям и направлениям, фиксируют ударно-волновое поле, создаваемое испытываемым боеприпасом в окружающей среде.