RU2651954C1 - Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651954C1 RU2651954C1 RU2017109423A RU2017109423A RU2651954C1 RU 2651954 C1 RU2651954 C1 RU 2651954C1 RU 2017109423 A RU2017109423 A RU 2017109423A RU 2017109423 A RU2017109423 A RU 2017109423A RU 2651954 C1 RU2651954 C1 RU 2651954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- velocity
- periodic structure
- gun
- measuring
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 102220498641 Protein LRATD2_F41A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
- F41A21/32—Muzzle attachments or glands
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/64—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
- G01P3/66—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using electric or magnetic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия. Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия заключается в том, что измеряют время прохождения снарядом измерительной базы, затем производят расчет скорости снаряда на выходе орудия. Способ и устройство для измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия характеризуются тем, что на внешнюю поверхность орудия наносят периодическую структуру из магнитного порошка, измеряют временные последовательности сигналов, соответствующих пройденным отрезкам периодической структуры, рассчитывают скорости прохождения снарядом элементов периодической структуры, определяют среднюю величину скорости на дульном срезе и определяют дисперсию, по которой корректируют скорость снаряда. Достигается повышение бесконтактного измерения скорости снаряда. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области создания вооружений и может быть использовано для измерения дульной скорости снаряда. В настоящее время известно несколько подходов к измерению скорости снаряда на дульном срезе.
Известно техническое решение, предназначенное для измерения дульной скорости снаряда (см. патент RU №2204111, от 27.12.200 г., МПК F42B 35/00, G01P 3/42). Сущность изобретения заключается в том, что в качестве измерительной базы используется длина пули или снаряда, а скорость вылета из ствола определяется путем измерения времени прохождения измерительной базы через фотоэлектрическую мишень. Устройство содержит блоки измерения времени пролета снарядом измерительной базы. Блоки размещены на конце оружейного ствола в двух корпусах, установленных на плитах, притянутых к стволу болтовыми соединениями. Блоки залиты вибро-, ударостойким компаундом и размещены в верхнем и нижнем корпусах и имеют возможность измерения времени пролета измерительной базы путем формирования с помощью блока фотопреобразователя первого сигнала при прерывании луча света передней кромкой снаряда и второго сигнала при выходе снаряда из ствола за счет открытия луча света к фотопреобразователю, при этом в качестве измерительной базы используется длина пули или снаряда.
Известны также способы измерения дульной скорости снаряда (см патент RU №2406959 от 19.10.2007 г., МПК F41A 21/32, В21С 51/00), в которых рассмотрены различные варианты реализации.
Одни устройства и способы измерения используют, по меньшей мере, одну пару катушек или датчиков, расположенных с внешней стороны ствола. Катушки или датчики расположены на определенном расстоянии друг от друга, причем скорость определяется измеренным временем, которое требуется снаряду, чтобы пройти определяемый катушками или датчиками путь.
Другие устройства и способы применяют допплеровские радиолокаторы, осуществляющие наблюдение снарядов на траектории, причем полученные данные для определения скорости относятся к участкам траектории, находящимся на некотором расстоянии от среза ствола.
К первой группе относится, например, патент СН 691143 от 30.04.2001, МПК G01P 3/66 F42B 35/00. Для измерения скорости снаряда на дуле ствола орудия с высоким темпом стрельбы на расстоянии друг от друга на стволе орудия расположены два датчика. Эти срабатывающие на изменение магнитного потока датчики связаны с обрабатывающей электроникой и содержат пару катушек и замкнутый магнитный контур. Измеренная скорость снаряда или актуализованное, таким образом, время установки взрывателя передается снаряду в качестве информации, как правило, перед его вылетом из дульной зоны.
Ко второй группе относится патент RU 2351947 от 19.01.2007, МПК G01S 13/58. Изобретение относится к средствам радиолокационного определения параметров движущихся объектов и может быть использовано при измерении начальной скорости снаряда. Достигаемый технический результат заключается в повышении точности измерения скорости снаряда с помощью измерений текущей скорости на малых удалениях от ствола. Сущность способа заключается в том, что по зарегистрированной группе длительностей временных участков с общим началом в доплеровском эхо-сигнале, где каждый последующий меньше предыдущего, и по ряду групп предполагаемых путей с общим началом формируют ряд групп значений, обратных возможным величинам текущей скорости; определяют ту группу ряда, где разница между каждым предыдущим и последующим значениями, обратными возможным величинам текущей скорости, минимальна, причем разница между первым и вторым значениями положительна, и по этим двум значениям вычисляют начальную скорость по удаленности и протяженности соответствующих им путей в этой группе.
В техническом решении, изложенном в патенте РФ 2406959, предлагается способ измерения дульной скорости снаряда за счет использования ствола или дульного тормоза в качестве волновода. Волновод и снаряд образуют систему, в которой положение снаряда влияет на электромагнитное поле на приемном элементе связи. Характеристическое временное изменение напряженности электромагнитного поля в месте расположения приемного элемента связи, возникающее за счет изменения расстояния между снарядом и приемным элементом связи, измеряется и используется для определения дульной скорости снаряда.
Недостатками перечисленных способов и устройств измерения скорости снаряда на дульном срезе являются:
1. Использование системы измерения скорости на дульном срезе, включающей элементы, расположенные внутри ствола, или требующие подготовки в виде отверстий в стволе;
2. Зависимость результатов измерений скорости на дульном срезе от электромагнитной обстановки в зоне боевых действий;
3. Демаскирование местоположения орудия за счет методов измерения скорости на дульном срезе и зависимость точности измерения скорости снаряда, например, при возникновении вибраций на орудиях и комплексах управления артиллерийским вооружением, влияющих на работу приемо-передающих устройств систем, использующих электромагнитные СВЧ сигналы.
В настоящее время точность определения суммарного отклонения начальной скорости с помощью артиллерийской баллистической станции (АБС) характеризуется срединной ошибкой, не хуже 0,2-0,25% Vo.
Задачей изобретения является бесконтактное измерение дульной скорости, обеспечивающее измерение с высокой точностью и свободное от перечисленных недостатков.
Для реализации указанной задачи в способе измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия путем измерения времени прохождения снарядом измерительной базы и расчета скорости снаряда на выходе орудия, на внешнюю поверхность орудия наносят периодическую структуру из магнитного порошка, измеряют временные последовательности сигналов, соответствующих пройденным отрезкам периодической структуры, рассчитывают скорости прохождения снарядом элементов периодической структуры, определяют среднюю величину скорости на дульном среде и вычисляют дисперсию, по которой корректируют скорость снаряда.
В устройстве для реализации способа, содержащем магнитный поясок, установленный на снаряде, входной и выходной кабели, расположенные на внешней поверхности орудия, формирующие измерительную базу, систему измерения скорости снаряда, вход которой соединен с входным кабелем, на внешнюю поверхность орудия между кабелями наносят периодическую структуру из магнитного порошка, отрезки периодической структуры в виде колец выводят на проводник, который соединен с входным кабелем, систему измерения скорости снаряда выполняют в виде последовательно соединенных блока формирования временных интервалов последовательности прохождения снаряда с магнитным пояском между кольцами, сформированными кабелями и периодической структурой, блока формирования временной последовательности, соответствующей отрезкам периодической структуры (кольцам), вычислителя скорости, средней величины скорости и дисперсии при прохождении снарядом отрезков периодической структуры, блока коррекции баллистического расчета, блока расчета временной поправки Δt для расчета времени подрыва снаряда, и блока передачи временной поправки Δt на исполнительный механизм снаряда, причем выход последнего через выходной кабель соединен с магнитным пояском снаряда.
В основе изобретения лежит идея использования многократного измерения дульной скорости за счет измерения времени прохождения известных расстояний между кабелями и сформированными между ними на стволе орудия магнитными кольцами, сформированными периодической структурой из магнитных порошков, на определенной измерительной базе на поверхности ствола, объединенными между собой.
Формируется последовательность временных значений, соответствующих одинаковым расстояниям от первой катушки до первого магнитного кольца, от первого до второго магнитных колец и т.д. Измеряемые временные интервалы при каждом измерении будут случайным образом ориентированы по отношению к счетным импульсам блока измерения скорости снаряда.
Если выполнено N измерений, в результате которых получены значения t1,t2, …, tn, которые являются независимыми случайными величинами и могут быть пересчитаны в отрезки времени, за которые пройдены снарядом в стволе орудия отдельные расстояния, отмеченные катушками и магнитными кольцами, будут рассчитаны значения скорости движения снаряда в стволе орудия и результатом усреднения этих скоростей явится скорость движения снаряда на дульном срезе:
Кроме того, результаты измерения скорости на дульном срезе будут иметь меньшую дисперсию (среднеквадратическое отклонение), чем измерительный прибор:
В результате независимо от значения величины отношения сигнала к шуму усреднение за N измерений снизит случайную погрешность определения начальной скорости снаряда примерно в 
раз. Учитывая указанные выше срединные ошибки определения скорости снаряда этого достаточно для достижения точности измерения скорости снаряда не хуже 0,05%.
Значения пройденного пути снаряда в стволе известны и достигают максимума в момент наибольшего совмещения магнитного пояска на снаряде и магнитного кольца на поверхности ствола орудия, началом отсчета временного интервала, необходимого для прохода снаряда на искомую величину, является нулевое значение производной полученного характеристического первого сигнала, возникшего вследствие возбуждения индуцированного сигнала при прохождении магнитного пояска на снаряде магнитной катушки из кабеля и магнитного кольца из магнитного порошка.
Устройство, реализующее вышеуказанный способ, поясняется чертежом.
Устройство для измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия содержит орудийный ствол 1, снаряд 2 с магнитным пояском 3, периодическую структуру 4 на стволе орудия, выполненную из колец, из магнитного порошка, размещенных между кабелями 5, и 6, соединенных проводником 7 для передачи индуцированного токового сигнала в блок 8, в котором формируются временные интервалы последовательности прохождения снаряда 2 (из положения I в положение II) с магнитным пояском 3 под кольцами, сформированными кабелями 5 и 6 и периодической структурой (кольцами из магнитного порошка). Регулярная структура между кольцами из многожильного кабеля создана 98 кольцами из магнитного порошка с шагом 1 см через 0,5 см (позиция A). Начало и окончание временных отсчетов для вычисления дульной скорости снаряда не зависят от величины амплитуд формируемых сигналов, а определяются равномерностью покрытия магнитного порошка на стволе орудия, помехами за счет изменяющейся электромагнитной обстановки. Полученные сигналы обрабатываются, дифференцируется и определяется момент начала (положение I) и окончания отсчета временного интервала прохода снаряда по отрезку пути (положение II), размеченному магнитными кольцами из магнитного порошка.
В блоке 9 после получения временных последовательностей (блока 8), формируются отрезки времени, соответствующие пройденным последовательно отрезкам периодической структуры, образованной кольцами на стволе орудия из кабелей и магнитного порошка.
Блок 10 служит вычислению скорости прохождения снарядом периодической структуры из магнитных колец, средней величины скорости на дульном срезе, и дисперсии.
Блок 11 корректирует баллистический расчет с учетом полученной фактической скорости снаряда на дульном срезе.
Блок 12 рассчитывает временную поправку Δt на время подрыва снаряда.
Блок 13 передает информацию о времени поправки Δt на исполнительный механизм взрывателя снаряда.
Блоки 8-13 составляют систему измерения скорости снаряда.
Таким образом, изобретение позволяет увеличить точность измерений скорости снаряда и соответственно увеличить эффективность боевого применения артиллерийского оружия.
Claims (2)
1. Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия путем измерения времени прохождения снарядом измерительной базы и расчета скорости снаряда на выходе орудия, отличающийся тем, что на внешнюю поверхность орудия наносят периодическую структуру из магнитного порошка, измеряют временные последовательности сигналов, соответствующих пройденным отрезкам периодической структуры, рассчитывают скорости прохождения снарядом элементов периодической структуры, определяют среднюю величину скорости на дульном срезе и определяют дисперсию, по которой корректируют скорость снаряда.
2. Устройство для измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия, содержащем магнитный поясок установленный на снаряде, входной и выходной кабели, расположенные на внешней стороне орудия и формирующие измерительную базу, систему измерения скорости снаряда, при этом входной кабель соединен с входом системы измерения скорости снаряда, отличающееся тем, что на внешнюю поверхность орудия между кабелями нанесена периодическая структура из магнитного порошка, отрезки периодической структуры выведены на проводник, который соединен с входным кабелем, система измерения скорости снаряда выполнена в виде последовательно соединенных блока формирования временных интервалов последовательности прохождения снаряда с магнитным пояском между кольцами, сформированными кабелями и периодической структурой, блока формирования временной последовательности, соответствующей кольцам периодической структуры, вычислителя скорости, средней величины скорости и дисперсии при прохождении снарядом колец периодической структуры, блока коррекции баллистического расчета, блока расчета временной поправки Δt для расчета времени подрыва снаряда, и блока передачи временной поправки Δt на исполнительный механизм снаряда, причем выход последнего через выходной кабель соединен с магнитным пояском снаряда.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109423A RU2651954C1 (ru) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109423A RU2651954C1 (ru) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651954C1 true RU2651954C1 (ru) | 2018-04-24 |
Family
ID=62045755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017109423A RU2651954C1 (ru) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651954C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793829C2 (ru) * | 2021-05-04 | 2023-04-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Способ измерения параметров движения снаряда на этапе внутренней баллистики |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228397A (en) * | 1978-11-13 | 1980-10-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electronic velocimeter having an oscillator coupled coil for measuring projectile muzzle velocity |
| WO1984001224A1 (en) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Fmc Corp | Muzzle velocimeter |
| RU2359215C2 (ru) * | 2007-08-07 | 2009-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Устройство установки взрывателя |
| US20140182472A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Hanwha Corporation | Muzzle velocity measuring apparatus and method |
-
2017
- 2017-03-21 RU RU2017109423A patent/RU2651954C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228397A (en) * | 1978-11-13 | 1980-10-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electronic velocimeter having an oscillator coupled coil for measuring projectile muzzle velocity |
| WO1984001224A1 (en) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Fmc Corp | Muzzle velocimeter |
| RU2359215C2 (ru) * | 2007-08-07 | 2009-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Устройство установки взрывателя |
| US20140182472A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Hanwha Corporation | Muzzle velocity measuring apparatus and method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793829C2 (ru) * | 2021-05-04 | 2023-04-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Способ измерения параметров движения снаряда на этапе внутренней баллистики |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2283300B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur messung der mündungsgeschwindigkeit eines projektils oder dergleichen | |
| JP3891619B2 (ja) | プログラム可能発射体の爆発時間の決定法 | |
| JP2001500263A (ja) | 目標に対する発射体の弾着点を決定する方法 | |
| RU2663764C1 (ru) | Способ стрельбы управляемым снарядом и реализующая его система высокоточного оружия | |
| JP3891618B2 (ja) | プログラム可能発射体の爆発時間の決定法 | |
| KR100914320B1 (ko) | 곡사화기 모의 훈련 장치 및 방법 | |
| RU2651954C1 (ru) | Способ измерения скорости снаряда на дульном срезе орудия и устройство для его осуществления | |
| US20200080824A1 (en) | Accurate range-to-go for command detonation | |
| US11300670B2 (en) | Weapon on-board velocity and range tracking | |
| RU2516205C2 (ru) | Способ определения координат точки падения боеприпаса | |
| RU2715994C1 (ru) | Способ измерения начальной скорости снаряда | |
| RU2553419C1 (ru) | Способ распознавания калибра стреляющего артиллерийского орудия по параметрам спектральных составляющих прецессий и нутаций | |
| US3333264A (en) | Method and apparatus for determining the accuracy of projectiles fired at a target | |
| CN111880172A (zh) | 一种凝视雷达测量下降段弹道方法 | |
| RU2722903C1 (ru) | Способ идентификации цели с помощью радиовзрывателя ракеты с головкой самонаведения | |
| RU2515580C1 (ru) | Способ измерения внешнебаллистических характеристик снаряда и устройство для его осуществления | |
| JP2012530910A (ja) | 弾丸などの初速を測定する方法および装置 | |
| RU2392639C1 (ru) | Способ измерения начальной скорости снаряда и устройство для его осуществления | |
| RU2595813C1 (ru) | Способ стрельбы ракетами и артиллерийскими снарядами с лазерными полуактивными головками самонаведения и в телеметрическом исполнении | |
| CN108008377A (zh) | 一种基于多载频的低重频精确测速方法 | |
| RU2335730C2 (ru) | Способ формирования сигнала управления ракетой | |
| RU2707200C2 (ru) | Способ и устройство создания адаптивных радиопомех | |
| HRP20220580T1 (hr) | Postupak i sustav za mjerenje točke eksplozije zračnog streljiva | |
| RU2816756C1 (ru) | Автономный способ определения начальной скорости артиллерийского снаряда с дистанционным подрывом в воздухе | |
| RU2467349C1 (ru) | Рлс измерения начальной скорости снаряда, установленная на стволе орудия |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190322 |