СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ СТРЕЛЬБЫ ИЗ АВТОМАТИЧЕСКИХ ПУШЕК БОЕВЫХ МАШИН С УЧЕТОМ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО НАСТРЕЛА И ИНТЕНСИВНОСТИ СТРЕЛЬБЫ Российский патент 2024 года по МПК F41G3/08 F41G5/00 

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к стрельбе комплекса вооружения боевой машины (БМ) по цели.

Задачей предлагаемого способа и реализующей его системы является повышение точности и, соответственно, эффективности стрельбы вооружения БМ. Данная задача решается способом повышения точности стрельбы артиллерийского вооружения боевой машины (БМ) по цели, включающим автоматическое корректирование угла прицеливания в системе управления огнем (СУО) БМ для смещения средней точки попадания снарядов при последующей стрельбе из автоматической пушки (АП) на заданную дальность, рассчитанной с учетом начальной скорости снаряда и угла его бросания функционально зависящих от текущего эксплуатационного настрела и интенсивности стрельбы.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ повышения точности стрельбы артиллерийского вооружения боевой машины (БМ) по цели, включающий выбор определенного типа оружия и типа выстрела, входящего в состав комплекса вооружения, с помощью системы управления комплекса вооружения БМ, определение бортовым процессором системы управления установок стрельбы из математических выражений, при этом в качестве входных параметров используют данные, поступающие с прицела наводчика (ПН) или прицела командира (ПК), органа управления соответственно ПН или ПК в «ручном» режиме сопровождения цели или автомата сопровождения в режиме автоматического сопровождения цели, стабилизатора вооружения, а также с датчиков внешней среды, входящих в систему управления, постоянное отклонение с учетом угловых поправок стволов оружия относительно линии визирования при стрельбе по цели (RU, патент на изобретение №2692844. Способ повышения точности стрельбы артиллерийского вооружения боевой машины по цели (варианты) и система для его реализации, приоритетный №2018131085 от 28.08.2018, Бюл. №19 от 28.06.2019).

Недостатком приведенного способа и реализующей его системы является отсутствие учета угла бросания снаряда, функционально зависящего от текущего эксплуатационного настрела и интенсивности стрельбы.

Задачей предлагаемого способа является повышение точности и, соответственно эффективности стрельбы вооружения БМ, путем корректирования начальной скорости снаряда и угла его бросания, зависящего от текущего эксплуатационного настрела и интенсивности стрельбы.

Изобретение поясняется графическим материалом, где на рис.1 представлена структурно-логическая схема предлагаемого способа обеспечения точности стрельбы из малокалиберных автоматических пушек боевых бронированных машин с учетом эксплуатационного настрела и интенсивности стрельбы.

В схеме на рис.1 приняты следующие обозначения:

1 - количество выстрелов с начала эксплуатации АП (nas₀); 2 - настрел, при котором АП приведена к нормальному бою (nas_ПБ); 3 - температура окружающей среды (Т₀); 4 - начальная температура ствола (T_0d1); 5 - количество выстрелов в текущей серии выстрелов АП (nas₁); 6 - текущий настрел ствола АП (nas); 7 - текущая температура ствола АП (T_dl); 8 - Расчет геометрических характеристик ствола для текущей температуры и настрела АП (l, d₁, d₂); 9 - Расчет физических характеристик материала ствола для текущей температуры АП (E_i); 10 - Расчет начальной скорости снаряда для текущей температуры и настрела АП (v₀); 11 - Расчет угла бросания снаряда для текущей температуры и настрела АП (θ); 12 - Расчет вертикального отклонения СТП для текущей температуры и настрела АП (Δу); 13 - Вывод данных в прицельный комплекс СУО ББМ (Δγ).

В схеме, представленной на рис.1, на начальном этапе в системе управления огнем боевой бронированной машины формируется массив входных данных, получаемых от датчиков СУО или задаваемых оператором ручным вводом:

- количество выстрелов (эксплуатационный настрел) с начала эксплуатации АП nas₀ (1);

- количество выстрелов (эксплуатационный настрел), при котором АП приведена к нормальному бою nas_ПБ(2);

- температура окружающей среды Т₀ (3);

- текущая температура ствола T_0d1 (4).

С производством из АП выстрелов (серий выстрелов):

- системой управления огнем регистрируется их количество nas₁ (5);

- рассчитывается текущий эксплуатационный настрел nas (6);

- текущая температура ствола АП T_d1 (7).

Текущая температура ствола предается от датчиков системы управления огнем, а при их отсутствии или неисправности рассчитывается по выражению (1):

где T_endi -температура канала ствола, к концу i-ой серии выстрелов, °С;

η - коэффициент, учитывающий темп стрельбы (для темпа 240 в/мин - 4, 375 в/м - 4,75, 600 в/м - 6), °С/в;

n_i - количество выстрелов в i-ой серии;

T_starti - температура канала ствола, к моменту начала i-ой серии выстрелов, °С;

T₁₀ - температура ствола к 10-му выстрелу, °С;

T_bi - температура канала ствола, к концу i-го промежутка в стрельбе, °С

Т₀ - температура окружающей среды, °С.

Исходя из текущих эксплуатационного настрела nas и температуры T_d1 рассчитывается изменение геометрических размеров ствола АП (8), при этом учитываются температурные изменения физических свойств материала ствола E_i (9).

С учетом текущего эксплуатационного настрела nas, температуры T_d1 и эксплуатационного настрела, при котором АП приведена к нормальному бою nas_ПБ, рассчитывается текущая начальная скорость снаряда ν₀(nas, I) (10).

Текущая начальная скорость получена от датчиков системы управления огнем, а при их отсутствии рассчитана по выражению (2):

Исходя из текущих эксплуатационного настрела nas, температуры T_d1 и эксплуатационного настрела, при котором АП приведена к нормальному бою nas_ПБ, по выражению (3) рассчитывается дополнение к углу бросания снаряда Δθ (11):

где m_k - масса консольной части ствола, кг;

l₀, Е₀, J₀ - длина консольной части ствола, модуль Юнга, момент инерции ствола при начальной температуре ствола;

l_T, E_T, J_T - длина консольной части ствола, модуль Юнга, момент инерции ствола при конечной температуре ствола.

Из значений дополнения к углу бросания снаряда Δθ и текущей начальной скорости снаряда ν₀(nas, I) по математической модели функциональных связей параметров, влияющих на точность стрельбы на протяжении срока живучести автоматической пушки по выражению (4) рассчитывается в виде массива вероятных отклонений СТП {Δу} (12) для характерных дальностей стрельбы, которое передается в систему управления огнем в виде массива поправок к углу прицеливания {Δγ} (13) для следующей серии выстрелов:

При использовании дальномера из системы управления огнем передается необходимый угол прицеливания γ+Δγ для измеренной дальности.

Одновременно с окончанием ведения огня из АП в системе управления огнем начинается отсчет времени перерыва в стрельбе до следующей серии выстрелов t_b, по значениям которого производится оценка температуры ствола в промежутках между стрельбой, при отсутствии или неисправности датчика температуры ствола. Если стрельба не производится в течение заданного промежутка времени, система управления огнем через установленные временные интервалы производит повторные циклы расчетов массива {Δy}, оставаясь в готовности к стрельбе. При производстве очередной серии выстрелов цикл расчетов повторяется.

Таким образом, применение предложенного способа обеспечения точности стрельбы позволяет повысить точность стрельбы из малокалиберных автоматических пушек боевых бронированных машин путем смещения средней точки попадания за счет ввода в систему управления огнем поправки к углу прицеливания, учитывающей текущий эксплуатационный настрел и интенсивность стрельбы.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к стрельбе комплекса вооружения боевой машины (БМ) по цели. Задачей предлагаемого способа и реализующей его системы является повышение точности и, соответственно, эффективности стрельбы вооружения БМ. Данная задача решается способом повышения точности стрельбы артиллерийского вооружения боевой машины (БМ) по цели, включающим автоматическое корректирование угла прицеливания в системе управления огнем (СУО) БМ для смещения средней точки попадания снарядов при последующей стрельбе из автоматической пушки (АП) на заданную дальность, рассчитанной с учетом начальной скорости снаряда и угла его бросания функционально зависящих от текущего эксплуатационного настрела и интенсивности стрельбы. В результате реализации предлагаемого способа улучшается точность стрельбы из малокалиберных автоматических пушек боевых бронированных машин путем смещения средней точки попадания за счет ввода в систему управления огнем поправки к углу прицеливания, учитывающей текущий эксплуатационный настрел и интенсивность стрельбы.

1. Способ корректировки начальной скорости снаряда и угла его бросания при стрельбе из артиллерийского вооружения боевой машины (БМ) по цели, включающий выбор определенного типа оружия и типа выстрела, входящего в состав комплекса вооружения, с помощью системы управления комплекса вооружения БМ, определение бортовым процессором системы управления установок стрельбы из математических выражений, при этом в качестве входных параметров используют данные, поступающие с прицела наводчика (ПН) или прицела командира (ПК), органа управления соответственно ПН или ПК в «ручном» режиме сопровождения цели или автомата сопровождения в режиме автоматического сопровождения цели, стабилизатора вооружения, а также с датчиков внешней среды, входящих в систему управления, постоянное отклонение с учетом угловых поправок стволов оружия относительно линии визирования при стрельбе по цели, отличающийся тем, что на начальном этапе в системе управления огнем боевой бронированной машины формируется массив входных данных, получаемых от датчиков СУО или задаваемых оператором ручным вводом, с производством серии выстрелов система управления огнем регистрирует их количество nas₁, рассчитывается текущий эксплуатационный настрел nas с учетом текущей температуры ствола автоматической пушки (АП) T_d1, исходя из текущих эксплуатационного настрела nas и температуры T_d1 рассчитывается изменение геометрических размеров ствола АП, при этом учитываются температурные изменения физических свойств материала ствола E_i, далее рассчитывается дополнение к углу бросания снаряда Δθ по зависимости

,

далее рассчитывается в виде массива вероятных отклонений СТП {Δγ} для характерных дальностей стрельбы по зависимости:

где:

m_k - масса консольной части ствола;

l₀, Е₀, J₀ - длина консольной части ствола, модуль Юнга, момент инерции ствола при начальной температуре ствола;

l_T, E_T, J_T - длина консольной части ствола, модуль Юнга, момент инерции ствола при конечной температуре ствола;

nas – эксплуатационный настрел;

m_k - масса консольной части ствола;

v₀ - начальная скорость снаряда;

которое передается в систему управления огнем в виде массива поправок к углу прицеливания {Δγ} для следующей серии выстрелов, далее при использовании дальномера из системы управления огнем передается необходимый угол прицеливания γ+Δγ для измеренной дальности для производства очередной серии выстрелов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на начальном этапе в системе управления огнем боевой бронированной машины формируется массив входных данных, получаемых от датчиков СУО или задаваемых оператором ручным вводом (количество выстрелов с начала эксплуатации АП, настрел, при котором АП приведена к нормальному бою, температура окружающей среды, начальная температура ствола), с производством серии выстрелов система управления огнем регистрирует их количество nas₁, рассчитывается текущий эксплуатационный настрел nas и текущая температура ствола автоматической пушки (АП) T_d1, исходя из текущих эксплуатационного настрела nas и температуры T_d1 рассчитывается изменение геометрических размеров ствола АП, при этом учитываются температурные изменения физических свойств материала ствола, далее рассчитывается дополнение к углу бросания снаряда Δθ по зависимости

,

где m_k - масса консольной части ствола, кг;

, E₀, J₀ - длина консольной части ствола, модуль Юнга, момент инерции ствола при начальной температуре ствола;

, E_T, J_T - длина консольной части ствола, модуль Юнга, момент инерции ствола при конечной температуре ствола, далее рассчитывается множество (массив) вероятных отклонений СТП {Δγ} для характерных дальностей стрельбы по зависимости

,

которое передается в систему управления огнем в виде множества (массива) поправок к углу прицеливания {Δγ} для следующего выстрела (серии выстрелов), далее при использовании дальномера из системы управления огнем передается необходимый угол прицеливания γ+Δγ для измеренной дальности для производства очередной серии выстрелов.