BR112012018957B1 - Processo e dispositivo para programação de um projétil - Google Patents

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Abstract

processo e dispositivo para programação de um projétil. a presente invenção refere-se à programação de um projétil (5) indutivamente e/ou capacitativamente. propõe-se usar um condutor oco (2, 11) para a programação, pois o campos eletromagnético fica concentrado em um condutor oco. a unidade de programação (1) consiste então ao menos em um condutor oco (2, 11), que se encontra ou está incorporando de preferência na região da boca, por exemplo, antes de um estabilizador (6). um acoplador de emissão (3) para a transmissão é então alimentado por um gerador de sinal (4). ao mesmo são moduladas em um modulador (18) para a frequência de portador (f ~1~) as informações previstas para o projétil (5). incorporado no/ao projétil (5) está um acoplador de recepção (8), que estpa eletricamente interligado com um armazenador ou processador (19) no projétil (5). este recebe o sinal modulado e o encaminha ao processador (19). ali ocorre então a programação propriamente dita.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO E DISPOSITIVO PARA PROGRAMAÇÃO DE UM PROJÉTIL.
[0001] A invenção refere-se à problemática da programação de um projétil durante a passagem pelo cano e/ou passagem pelo freio de boca. O dispositivo a isso associado é apropriado ainda para uma medição V0 bem como no procedimento total também para uma transferência de energia para o projétil.
[0002] Para munições programáveis, ao projétil devem ser comunicadas informações p.ex. referentes a seu tempo de detonação e/ou trajetória - o mesmo deve ser, portanto, programado. Em sistemas, em que o tempo de detonação é calculado da velocidade da boca V0 medida, a informação só pode ser encaminhada na boca e/ou na trajetória. Ocorrendo a programação ainda antes da saída do cano da arma, o projétil voa via de regra em uma unidade de programação com a velocidade de boca V0 e, portanto, em movimento relativo para com a unidade de programação.
[0003] Uma unidade de programação conhecida é descrita com a
CH 691 143 A5. Com auxílio de uma bobina de envio, as informações sobre uma contra-bobina no/junto ao produto são indutivamente transmitidas. Essa unidade de programação apresenta uma estrutura massiva, o que, devido à massa e ao torque, pode ter efeito negativo sobre a arma. Simultaneamente, uma bobina de envio não blindada da capacidade de programação pode levar a irradiação indesejada, pois a bobina atua também como antena. O sinal irradiado pode ser detectado e dele extraídas conclusões sobre o local da arma.
[0004] Da WO 2009/085064 A2 é conhecido um processo, em que a programação é realizada por reenvio de raios luminosos. Para tanto, o projétil apresenta sensores ópticos no lado periférico.
[0005] A DE 10 2009 024 508.1 não publicada se ocupa com um
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2/8 processo para correção da trajetória de uma munição dirigida em fase final, especialmente com a cunhagem desses projéteis ou munição na área de calibre médio. Propõe-se então responder separadamente após um disparo (fogo permanente, fogo individual rápido) de cada projétil individual e então transmitir informações adicionais para o projétil individual para a direção do campo magnético terrestre. A preparação do projétil ocorre no princípio da direção de raio condutor de projéteis. Cada projétil lê então apenas o raio condutor destinado ao projétil e pode, com base em outras informações, determinar sua absoluta posição rolante no espaço, para assim atingir a correta resolução do impulso de correção.
[0006] Possibilidades de alternativas de transmissão, por exemplo por meio de emissores de micro-ondas, são conhecidas do especialista inclusive da EP 1 726 911 A1.
[0007] A programação durante o voo é, portanto, tecnicamente possível, mas está sujeita também a uma simples interferência.
[0008] A invenção tem como objetivo prover um sistema, que seja de estrutura simples e possibilite uma ótima programação.
[0009] A invenção parte da ideia de proceder à programação bem como à transmissão de energia indutivamente e/ou capacitivamente durante a passagem do projétil pelo cano da arma ou pelo freio de boca. É proposto utilizar um condutor oco para a programação, pois o campo eletromagnético está concentrado em um condutor oco.
[00010] Para tanto, no projétil se encontram um sensor, que recebe o sinal de programação, bem como um processador eletricamente conectado com esse sensor, que realiza a programação e assim inicializa em um momento predeterminado a detonação do projétil. Um acumulador elétrico serve para o suprimento de corrente à eletrônica do processador. Este recebe sua energia na execução preferida quando da passagem por um cano da arma e/ou um freio da boca.
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[00011] A utilização de um condutor oco abaixo da frequência limite para medição da velocidade do cano de um projétil ou semelhante já é conhecida da DE 10 2006 058 375 A. Ela propõe utilizar o cano da arma ou o cano do projétil e/ou partes do freio de boca como condutor oco (como condutor oco significa um cabo com uma forma de seção transversal característica, que possui uma parede de condução elétrica muito boa. Tecnicamente muito difundidos são sobretudo condutores ocos retangulares e redondos), que é operado no entanto sob a frequência limite do modo de condutor oco em questão. A WO 2009/141055 A leva essa ideia adiante e combina dois métodos de medição da medição V0 entre si.
[00012] O condutor oco é então empregado não (apenas) para a medição V0 mas sim, segundo a invenção, para a programação. Além do condutor oco, o sistema de programação ou o dispositivo de programação apresenta um acoplador de emissão para a programação, que é alimentado por um gerador de sinal. O projétil a ser programado possui para a programação um acoplador de recepção, que está funcionalmente interligado com o acoplador de emissão. No projétil se encontra, ademais, ao menos um processador programável, etc., que avalia o sinal captado pelo acoplador de recepção e programa o projétil. Com auxílio de um sinal de controle de um acoplador de recepção funcionalmente conectado com o condutor oco pode ser verificada a programação em uma execução preferida.
[00013] O condutor oco para a programação pode ser o cano de arma, o freio de boca ou uma peça adicional entre a extremidade do cano da arma e o início do freio de boca ou também ser disposto na extremidade do freio de boca. Revelou-se preferível a conexão na região antes da boca do freio de boca, quando por exemplo também é prevista uma transmissão de energia para a munição ou projétil.
[00014] O gerador de sinal (p.ex. oscilador), como também para a
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4/8 medição Vo, fornece um sinal com frequência média constante, que é operada abaixo da mínima frequência limite do condutor oco. Em função da geometria e do tipo do acoplador de emissão (bobina, dipolo, etc.), são estimulados vários modos de condutor oco ((TEmn com m= 0, 1, 2 ... e n= 1, 2, 3...). O gerador de sinal gera ou um portador na operação contínua (operação CW) ou um sinal modulado. [00015] Sendo previsto executar a medição V0 com auxílio do ou de um outro condutor oco, a programação deve ocorrer após a medição V0. Aqui se mostrou igualmente preferível conectar o condutor oco para a programação após o freio de boca.
[00016] A própria velocidade de boca V0 pode, de preferência, ser medida ou determinada antes e/ou depois do projétil. Quando da medição antes do projétil, é levado em consideração o fato de que a ponta o projétil quando da passagem do condutor oco influencia o campo eletromagnético. Quando da medição após o projétil, a área do fundo essencialmente chata ou plana é aproveitada, com o que a medição ocorre independentemente da forma da ponta do projétil. O fundo influencia então o campo eletromagnético. Essa respectiva variação é detectada por um acoplador de recepção e aduzida a uma unidade de avaliação. Esse processo é conhecido da WO 2009/141055 A1. A distância entre o acoplador de emissão, que por sua vez recebe os sinais do oscilador, e o acoplador de recepção é variável e pode ser individualmente selecionada dependendo da seleção de modo do condutor oco, mas é dependente do calibre, da dimensão interna do condutor oco bem como da frequência.
[00017] O dispositivo pode ainda ser complementado por um sistema de transmissão de energia ou combinado com o mesmo. Para munições programáveis, ao projétil deve ser disponibilizada energia para a eletrônica aí integrada e para a partida da cadeia de detonação. A transmissão ocorre, de preferência, indutivamente e/ou
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5/8 capacitivamente, para o que pode ser utilizado o condutor oco. Para transmissão de energia é utilizado um acoplador de emissão já presente ou outro, que ativa um sensor no projétil com a requerida energia em forma de uma terceira frequência, que por sua vez carrega um armazenador eletricamente interligado com o sensor. A transmissão de energia deve, por sua vez, ocorrer antes da programação, de modo que se revelou preferível que para a programação o condutor oco seja disposto na extremidade do freio de boca e, assim, a distância entre a transmissão de energia e a programação é suficiente para se proceder à programação.
[00018] Pela concentração de campo no condutor oco, para o sinal requerido é necessária menos energia de alimentação para com a relação de ruído (S/N). Pela seleção da frequência abaixo da frequência limite há apenas uma pequena irradiação para fora, sendo a programação mais resistente a interferências.
[00019] Com base em um exemplo de execução com desenho deverá a invenção ser explicada em detalhes. Na representação esquemática mostram:
Fig. 1 - uma unidade de programação,
Fig. 2 - um diagrama de processo para ilustração do decurso da programação,
Fig. 3 - uma ampliação do dispositivo com um medição Vo bem como com um dispositivo de transmissão de energia.
[00020] A fig. 1 mostra uma unidade de programação ou dispositivo de programação 1. A unidade de programação 1 consiste em ao menos um condutor oco 2 ou segmento(s) de condutor oco bem como ao menos um acoplador de emissão 3, que é alimentado por um oscilador 4 com uma frequência fi. Com 5 é caracterizado um projétil, ao qual quando da passagem pela unidade de programação 1 deve ser aplicada a requerida informação - p.ex. tempo de decomposição -.
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6/8
O condutor oco 2 pode então estar pós conectado a um freio de boca 6 (quando presente) (visto em direção do tiro) ou conectado entre freio de boca 6 e um cano de arma 7 (ver fig. 4 - à semelhança do dispositivo para uma transmissão de energia, quando esta não está conectada).
[00021] A modalidade de funcionamento ou o processo para programação é como segue:
[00022] O sinal com a frequência f1 se encontra abaixo da frequência limite do modo de condutor oco em questão. Para que a programação seja independente da grandeza da velocidade de boca V0, a frequência deve ser > 0Hz. Isso faz com que a V0 de projéteis lentos como também rápidos não tenha qualquer influência sobre a programação. O portador da frequência f1 é modulado (18) com a informação, o sinal modulado é então conduzido ao acoplador de emissão 3. O acoplador de emissão (3) estimula agora o correspondente campo eletromagnético no condutor oco 2 ou o ativa. Atravessando o projétil 5 o condutor oco 2, o projétil 5 recebe o sinal sem contato com acoplamento capacitivo e/ou indutivo por meio de um acoplador de recepção 8 que se encontra no projétil 5. Aqui são apropriados, por exemplo, uma bobina na munição ou projétil 5, um dipolo conectado no/ao projétil, mas também um irradiador de fenda (fenda(s) está incorporado na superfície, etc.. No projétil com o acoplador de recepção 8 está eletricamente interligado um processador 19 ou semelhante, que procede à programação no projétil
5.
[00023] Um sinal de controle recebido por um acoplador de recepção 9, que se encontra no condutor oco 2, e enviado por um dispositivo de recepção 10 unido com o acoplador 9, pode ser usado para o controle da programação, mas só é condicionalmente necessária, de modo que também esse controle poderia ser
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7/8 dispensado. A fig. 2 mostra uma visão geral do decurso dessa programação.
[00024] Em outra execução, a programação pode ser combinada com uma transmissão de energia e/ou uma medição Vo. Isso está reproduzido na fig. 3.
[00025] As frequências f2 e f3 são igualmente de preferência otimizadas para a medição V0 como também transmissão de energia, quando a frequências (a mesma f2 = f3) empregada para a medição como também transmissão de energia já é ótima.
[00026] Como a programação ocorre temporamente após uma medição Vo, p.ex. por meio de um dispositivo 20 e de uma transmissão de energia por meio de unidade de transmissão de energia 21, os componentes (acoplador) para a medição e transmissão estão incorporados dentro do dispositivo de medição e programação em direção de movimento da munição antes do condutor oco 2 da programação. Como uma disposição comprovada se revelou a incorporação de um condutor oco 11 adicional entre o cano da arma 7 e um freio de boca 2 existente. Este é então parte integrante do dispositivo 20 como também da unidade 21.
[00027] Atravessando o projétil 5 o condutor oco 11, a velocidade de boca V0 é medida por meio de acoplador de emissão 12 e acoplador de recepção 13 de maneira conhecida. Para tanto, o acoplador de emissão 12 é alimentado com a frequência f2 por um gerador de sinal 22. O sinal de recepção requerido para a medição é recebido pelo acoplador de recepção 13 e enviado a uma unidade de avaliação 16. A velocidade de boca daí determinada pode então ser aduzida à unidade de programação 1 e modulada pelo modulador 18 como sinal de informação ao portador com a frequência E.
[00028] Para a transmissão de energia adicional, o projétil 5 possui um sensor 14, que recebe o sinal com a frequência f3 de um outro
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8/8 gerador de sinal 23 e carrega um armazenador 15 no projétil 5. Quando da passagem em voo, o projétil 5 recebe a necessária quantidade de energia, de modo que o armazenador 15 depois de abandonar o condutor oco ou o segmento de condutor oco 11 fica carregado. O mesmo acoplador de emissão 12 pode então ser empregado, o qual no entanto para a transmissão de energia é alimentado de preferência por um outro gerador de sinal 17.
[00029] A medição Vo pode ser realizada antes e/ou depois da transmissão de energia. Mas ambos os processos devem ser executados antes da programação.

Claims (12)

1. Processo para a programação de um projétil (5) durante a passagem por um cano de arma (7), freio de boca (6) ou semelhante por meio de uma unidade de programação (1), caracterizado pelo fato de que apresenta as seguintes etapas,
- a programação ocorre dentro da passagem por um condutor oco (2), que é operado abaixo da frequência limite do modo de condutor oco (TE, TM) em questão,
- um gerador de sinal (4) fornece o sinal com frequência constante (G), que é operada abaixo do menor valor de frequência limite do condutor oco (2),
- ao portador da frequência (G) é modulada uma informação necessária para a programação em um modulador (18) e gravada no projétil (5).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no condutor oco (2, 11) pode ser executada uma medição Vo do projétil (5) por meio de uma frequência (L) gerada para a medição, que temporalmente se situa, contudo, antes da programação.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a velocidade de boca (V0) resultante é conduzida para a unidade de programação (1) e por meio do modulador (18) pode ser modulada como sinal de informação ao portador da frequência (G).
4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o correspondente campo eletromagnético é estimulado no condutor oco (2, 11), de modo que a frequência (L) pode ser refletida ou avaliada no projétil (5).
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que no condutor oco (2, 11) pode ocorrer uma transmissão de energia para o projétil (5) por
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2/3 meio de uma frequência (f3) gerada para a transmissão de energia.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que as frequências (f1f3) são > 0Hz.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que por meio da geometria e da forma de acoplador de emissão (3) diversos modos de condutor oco (TE) podem ser excitados.
8. Dispositivo para a programação de um projétil (5) durante a passagem por um cano de arma (2), freio de boca (6) ou semelhante por meio de uma unidade de programação (1), caracterizado pelo fato de que apresenta,
- a unidade de programação (1) compreende ao menos um condutor oco (2) para fins de programação, que pode ser o cano de arma (7), o freio de boca (6) ou uma peça adicional entre o final do cano de arma (7) e o início do freio de boca (6) ou está disposto adicionalmente na extremidade do freio de boca (6) e que é operado abaixo da frequência limite do modo de condutor oco (TE, TM) em questão,
- ao menos um acoplador de emissão (3), que é alimentado por um gerador de sinal (4) com uma frequência (f1),
- ao menos um modulador (18), sendo que à frequência de portador (f1) são moduladas as informações previstas para o projétil (5), e
- ao menos um acoplador de recepção (8) incorporado dentro do/ao projétil (5), que está eletricamente interligado com o armazenador ou processador (19) no projétil (5).
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o acoplador de recepção (8) pode ser uma bobina no projétil (5), um dipolo e/ou um radiador de fenda
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3/3 incorporado no/ao projétil (5), etc.
10. Dispositivo de acordo com reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que adicionalmente estão incorporados um acoplador de recepção (9) bem como um dispositivo de recepção (10) conectado com o acoplador (9), cujo sinal pode ser usado como sinal de controle para o controle da programação.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que antes do dispositivo de programação (1) para uma medição V0 e/ou uma transmissão de energia estão incorporados grupos estruturais (12, 13, 22, 23), como acoplador de emissão (12), acoplador de recepção (13) e gerador de sinal (22, 23) de um dispositivo de medição (20) e/ou uma unidade de transmissão de energia (21), que compreendem ainda um condutor oco (11) de preferência comum.
12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o projétil (5) apresenta para a energia de transmissão um sensor (14), que recebe o sinal com a frequência (f3) do gerador de sinal (23) e carrega um armazenador (15) no projétil (5).
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