PL195838B1 - Sposób korygowania dynamicznych błędów działa oraz urządzenie do korygowania dynamicznych błędów działa - Google Patents

Abstract

1. Sposób korygowania dynamicznych bledów dziala, powodowanych podczas ognia ciaglego przez ruch wyloto- wego konca (3) lufy (2) dziala (1) - wycelowanego pod wzgledem podniesienia ? oraz azymutu a, znamienny tym, ze podczas ognia ciaglego dokonuje sie pomiaru ruchu wylotowego konca (3) lufy (2) dziala (1), uzyskujac sygnaly pomiarowe, a uzyskane sygnaly pomiarowe wykorzystuje sie do korekty podniesienia ? oraz azymutu a lufy (2) dla skompensowania ruchu wylotowego konca (3) lufy (2) dziala. 4. Urzadzenie do korygowania dynamicznych bledów dziala, powodowanych podczas ognia ciaglego przez ruch wylotowego konca (3) lufy (2) dziala (1) - wycelowanego pod wzgledem podniesienia ? oraz azymutu a, znamienne tym, ze w rejonie wylotu (3) ma na lufie (2) usytuowane urzadzenie pomiarowe (4, 5) do pomiaru ruchu wylotowego konca (3) lufy (2) i przetworzenia pomiarów w sygnaly wyjsciowe oraz ze ma urzadzenie regulacyjne (10) do przetwarzania sygnalów pomiarowych, przez które urza- dzenie pomiarowe (4, 5) polaczone jest z mechanizmem napedowym (11), przeznaczonym do ustalania podniesie- nia ? oraz azymutu a lufy (2), dla zmiany podniesienia ? oraz azymutu a lufy (2) w funkcji sygnalów pomiarowych, dla skompensowania ruchu wylotowego konca (3) lufy (2) dziala (1). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu korygowania dynamicznych błędów działa powodowanych przez ruch wylotowego końca lufy działa - wycelowanego pod względem podniesienia oraz azymutu, podczas ognia ciągłego. Wynalazek dotyczy także urządzenia do realizacji tego sposobu.

Konstrukcja działa oraz lufy dział, zwłaszcza szybkostrzelnych, podlegają silnym obciążeniom dynamicznym podczas ognia ciągłego. Chociaż przed rozpoczęciem ognia ciągłego lufę działa nacelowuje się na cel lub miejsce, w którym pociski wystrzelone z działa trafią w cel, siły działające podczas ognia ciągłego powodują między innymi niekontrolowane przestrzenne ruchy wylotowego końca lufy działa, które powodują błędy toru pocisku opuszczającego lufę oraz obniżają prawdopodobieństwo trafienia. W niniejszym opisie błędy takie są określane jako dynamiczne błędy działa lub kierunkowe błędy wylotu.

Dotychczas brak jest praktycznego i użytecznego rozwiązania tego problemu.

Celem wynalazku jest opracowanie precyzyjnego i skutecznego sposobu, jak również korzystnego pod względem ekonomicznym urządzenia do realizacji tego sposobu, które mogą być wykorzystane także w warunkach polowych, dzięki którym można uniknąć wskazanych błędów lub co najmniej wyeliminować je w znacznym stopniu, a przez to osiągnąć zwiększenie prawdopodobieństwa trafienia.

Powyższy cel zrealizowano dzięki rozwiązaniu według wynalazku zdefiniowanego w zastrzeżeniach 1i 4.

Korzystne dalsze warianty sposobu oraz urządzenia według wynalazku zdefiniowane zostały odpowiednio w zastrzeżeniach 2 i 3 oraz 5 i 6.

Sposób korygowania dynamicznych błędów działa, powodowanych podczas ognia ciągłego przez ruch wylotowego końca lufy działa - wycelowanego pod względem podniesienia l oraz azymutu a, według wynalazku polega na tym, że podczas ognia ciągłego dokonuje się pomiaru ruchu wylotowego końca lufy działa uzyskując sygnały pomiarowe, a uzyskane sygnały pomiarowe wykorzystuje się do korekty podniesienia l oraz azymutu a lufy, dla skompensowania ruchu wylotowego końca lufy działa.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku ruch wylotowego końca lufy działa mierzony jest za pomocą dwóch czujników pomiarowych, które dokonują pomiaru kątów i korzystnie każdy z nich ma żyroskop światłowodowy.

W sposobie według wynalazku, na krótko przed spustem uruchamiającym ogień ciągły działa, kąty żyroskopów światłowodowych uzgadnia się z kątami urządzenia kodującego działa, a podczas prowadzenia ognia ciągłego dokonuje się pomiarów, które obejmują ciągłe pomiary kątów żyroskopów światłowodowych, zaś sygnały pomiarowe odpowiadające odchyleniom kątów żyroskopów światłowodowych od wartości kątów urządzenia kodującego ocenia się i wykorzystuje do regulacji mechanizmów napędowych przeznaczonych do ustalania podniesienia l oraz azymutu a lufy działa.

Urządzenie do korygowania dynamicznych błędów działa, powodowanych podczas ognia ciągłego przez ruch wylotowego końca lufy działa - wycelowanego pod względem podniesienia l oraz azymutu a, według wynalazku cechuje się tym, że w rejonie wylotu, na lufie ma usytuowane urządzenie pomiarowe do pomiaru ruchu wylotowego końca lufy i przetworzenia pomiarów na sygnały wyjściowe oraz że ma urządzenie regulacyjne do przetwarzania sygnałów pomiarowych, przez które to urządzenie pomiarowe połączone jest z mechanizmem napędowym przeznaczonym do ustalania podniesienia l oraz azymutu a lufy, dla zmiany podniesienia l oraz azymutu a lufy w funkcji sygnałów pomiarowych, dla skompensowania ruchu wylotowego końca lufy działa.

Korzystnie, w urządzeniu według wynalazku urządzenie pomiarowe obejmuje dwa czujniki pomiarowe z żyroskopami światłowodowymi, usytuowane na lufie działa, w rejonie wylotu lufy, przy czym te czujniki pomiarowe są rozsunięte względem siebie, poprzecznie w stosunku do podłużnej osi lufy, okąt korzystnie 90°, a urządzenie regulacyjne obejmuje dwie jednostki regulacyjne, z których każda jest połączona z jednym z czujników pomiarowych tak, że jeden z czujników pomiarowych jest połączony poprzez przypisaną mu jednostkę regulacyjną z mechanizmem napędowym przeznaczonym do ustalania podniesienia l a drugi czujnik pomiarowy jest połączony poprzez przypisaną mu jednostkę regulacyjną z mechanizmem napędowym przeznaczonym do ustalania azymutu a.

W urządzeniu według wynalazku wyjście każdej jednostki regulacyjnej jest połączone z silnikiem, a silnik jest obrotowo połączony z co najmniej jednym licznikiem synchronicznym i jednym urządzeniem kodującym, zaś licznik synchroniczny i jedno urządzenie kodujące połączone są z jednostką regulacyjną przez dwa odnośne wejścia, przy czym jednostka regulacyjna zasilana jest przez licznik

PL 195 838 B1 synchroniczny informacjami dotyczącymi aktualnego położenia wirnika silnika a przez urządzenie kodujące - informacjami o aktualnym położeniu łoża działa, a ponadto jednostka regulacyjna ma dwa dodatkowe wejścia, przez które wprowadzane są informacje o prędkości odniesienia oraz położeniu odniesienia.

Zgodnie z wynalazkiem, podczas ognia ciągłego dokonuje się pomiaru ruchu wylotowego końca lufy działa, w skrócie rejonu wylotu lufy. Sygnały uzyskiwane podczas pomiarów ocenia się dla przeprowadzenia korekty wyjściowego ustawienia lufy działa lub dla zmiany położenia wylotowego końca lufy działa, tj. jego wzniesienia l i azymutu a, tak aby ruch wylotowego końca lufy działa uległ skompensowaniu.

W tym celu, w rejonie wylotu lufy umieszczone jest kątowe urządzenie pomiarowe, które ma dwa czujniki pomiarowe usytuowane w płaszczyźnie prostopadłej do podłużnej osi lufy, rozsunięte względem siebie o 90°.

Dynamiczne błędy działa lub dynamiczne kierunkowe błędy wylotu ulegają zgodnie z wynalazkiem aktywnemu skompensowaniu tak, że osiąga się zmniejszenie odstępstw oraz zwiększenie prawdopodobieństwa trafienia.

Zgodnie ze szczególnym przykładem realizacji wynalazku, kątowe urządzenie pomiarowe zbudowane jest z dwóch czujników pomiarowych, z których każdy ma żyroskop światłowodowy. Na krótko przed rozpoczęciem ognia ciągłego kąty żyroskopów światłowodowych są uzgadniane z kątami urządzenia kodującego działa. Pomiar ruchu wylotowego końca lufy działa w trakcie ognia ciągłego polega na tym, że ustala się w sposób ciągły odstępstwa mierzonych kątów żyroskopów światłowodowych od kątów urządzenia kodującego. Ustala się w ten sposób odstępstwa kierunku wylotu lufy działa od pierwotnie ustalonego oraz od zadanego kierunku odniesienia. Sygnały pomiarowe uzyskane w ten sposób wykorzystywane są do regulacji mechanizmów napędowych służących do nastawiania kierunku lufy działa.

Dla osiągnięcia założonego celu przy użyciu żyroskopów światłowodowych, jako szczególnie korzystne wskazać należy co następuje:

- korzystna jest zasada pomiaru, ponieważ umożliwia pomiar faktycznych błędów kątów przestrzennych wylotowego końca lufy działa,

- pomiar jest niezależny od wpływów zewnętrznych,

- użyte czujniki pomiarowe są stosunkowo ekonomiczne i solidne, nie mają ruchomych części, nie ulegają zanieczyszczeniu i nie są narażone na wpływy zewnętrzne,

- procesy ustawienia i równoważenia, jakie należy wykonać przed faktycznymi pomiarami, mogą być zrealizowane bez żadnych trudności,

- zamierzona korekta dynamicznych błędów działa lub błędów kierunku wylotu może następować w sposób ciągły po każdym wystrzale.

Wynalazek zostanie objaśniony poniżej na podstawie przykładu realizacji omówionego w oparciu o załączone rysunki.

Na załączonych rysunkach fig. 1 przedstawia uproszczony perspektywiczny widok działa z częścią urządzenia według wynalazku, zaś fig. 2 przedstawia uproszczony schemat blokowy urządzenia według wynalazku.

Działo 1, zwłaszcza przystosowane do prowadzenia szybkiego, ciągłego ognia, przedstawiono na rysunku fig. 1. Urządzenie pomiarowe z pierwszym czujnikiem pomiarowym 4 oraz drugim czujnikiem pomiarowym 5, odsuniętymi względem siebie o 90° w płaszczyźnie prostopadłej do podłużnej osi lufy 2 działa 1, usytuowane jest na wylotowym końcu 3 lufy 2 działa 1. Rozsunięcie o 90° jest szczególnie korzystne, jednakże rozsunięcie o kąt mniejszy niż 90° jest również możliwe. Ponadto, choć szczególnie korzystny jest brak rozsunięcia czujników 4 i 5 względem siebie wzdłuż podłużnej osi lufy 2, to nie jest to jednak warunek bezwzględny.

Pierwszy czujnik pomiarowy 4 jest przypisany do mechanizmu napędowego do obracania lufy 2 w celu ustawienia jej podniesienia, a drugi czujnik pomiarowy 5 jest przypisany do mechanizmu napędowego do obracania lufy 2 w celu ustawienia jej azymutu. W oba te mechanizmy napędowe wyposażone są wszystkie działa omawianego typu i służą one do wycelowania lufy działa: ustawienia jej podniesienia l oraz azymutu a, i z tego względu mechanizmy te nie zostały przedstawione bardziej szczegółowo, ani też bliżej objaśnione.

Zadaniem czujników pomiarowych 4 i 5 jest wykrycie ruchów lufy 2 podczas ognia ciągłego i przetworzenie ich w elektryczne sygnały pomiarowe lub sygnały wyjściowe. Każdy z czujników pomiarowych 4 i 5 ma żyroskop światłowodowy działający zgodnie z zasadą pomiarów żyroskopowych.

PL 195 838 B1

Żyroskop światłowodowy zasadniczo składa się z pierścieniowego interferometru, w którym wiązki generowane przez laser obracają się w przeciwnych kierunkach i interferują wzajemnie ze sobą, a pierścień drogi optycznej wiązki jest utworzony z szeregu zwojów układu światłowodowego z włókien szklanych, w których następuje sprzężenie wiązki generowanej przez laser. Jeżeli taki pierścieniowy interferometr jest ustawiony pod kątami prostymi w stosunku do płaszczyzny drogi optycznej, następuje zróżnicowanie dróg wiązek obracających się w przeciwnych kierunkach, znane jako test Sagnac'a i w konsekwencji przemieszczenie prążków interferencyjnych przez nie generowanych lub zmiana wzoru interferencyjnego. Te zmiany we wzorze interferencyjnym są wychwytywane przez czujnik i przekazywane jako sygnały wyjściowe w postaci prędkości rotacji lub zmiany kątów. W innych wykonaniach żyroskopów światłowodowych do oznaczenia zmian kątowych wykorzystuje się efekt Dopplera występujący pomiędzy obracającymi się w przeciwnych kierunkach wiązkami.

Urządzenie pomiarowe jest połączone z urządzeniem regulacyjnym. Jak to pokazano na rysunku fig. 2, czujnik pomiarowy 4 połączony jest z pierwszym wejściem e1 pierwszej jednostki regulacyjnej 10. Po stronie wyjścia jednostka regulacyjna 10 jest połączona przewodami R, S, T z silnikiem 11 jednego mechanizmu napędowego, a mianowicie obracającego lufę 2 w kierunku pionowym lub ustalającego podniesienie. Silnik 11 jest połączony bezpośrednio z licznikiem synchronicznym 12, a następnie dalej przez przekładnię planetarną 13 z obciążeniem 14, które odpowiada przewidzianej do przemieszczenia części działa 1i dalej przez przekładnię pomiarową 15 z urządzeniem kodującym 16. Licznik synchroniczny 12 przyłączony jest przez wejście e2 do jednostki regulacyjnej 10, a urządzenie kodujące 16 jest podłączone do trzeciego wejścia e3 jednostki regulacyjnej 10. Prędkość odniesienia lub pozycja odniesienia wprowadzane są przez czwarte wejście e4 i piąte wejście e5 do jednostki regulacyjnej 10.

Podczas prowadzenia ognia szybkości rotacji czujnika pomiarowego 4, informacje dotyczące faktycznego położenia łoża lub wózka działa 1 generowane przez urządzenie kodujące 16, szybkość odniesienia, jak również położenie odniesienia -są przetwarzane w jednostce regulacyjnej 10w taki sposób, że można zmienić ilość obrotów silnika 11 zgodnie z informacjami wprowadzonymi przewodami R, S, T i w ten sposób oddziaływać na położenie lufy 2 aby skompensować ruch wylotowego końca 3 lufy 2.

Dodatkowy mechanizm napędowy przewidziany do obracania lufy 2 w celu nastawienia azymutu kontrolowany jest przez dodatkową jednostkę regulacyjną (nieuwidocznioną na rysunku), podobną do jednostki regulacyjnej 10, opisanej w oparciu o załączony rysunek fig. 2.

Na krótko przed spustem uruchamiającym ogień ciągły działa 1 żyroskopy światłowodowe czujników pomiarowych 4 i 5 uzgadnia się z kątami urządzenia kodującego działa 1. Podczas prowadzenia ognia ciągłego odstępstwa kątów żyroskopów światłowodowych od kątów urządzenia kodującego są oceniane w jednostce regulacyjnej 10i wykorzystywane do regulacji mechanizmów napędowych przeznaczonych do obracania lufą 2.

Claims (6)

1. Sposób korygowania dynamicznych błędów działa, powodowanych podczas ognia ciągłego przez ruch wylotowego końca (3) lufy (2) działa (1) - wycelowanego pod względem podniesienia l oraz azymutu a, znamienny tym, że podczas ognia ciągłego dokonuje się pomiaru ruchu wylotowego końca (3) lufy (2) działa (1), uzyskując sygnały pomiarowe, a uzyskane sygnały pomiarowe wykorzystuje się do korekty podniesienia l oraz azymutu a lufy (2) dla skompensowania ruchu wylotowego końca (3) lufy (2) działa.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ruch wylotowego końca (3) lufy (2) działa mierzony jest za pomocą dwóch czujników pomiarowych (4, 5), które dokonują pomiaru kątów i korzystnie każdy z nich ma żyroskop światłowodowy.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że na krótko przed spustem uruchamiającym ogień ciągły działa (1), kąty żyroskopów światłowodowych uzgadnia się z kątami urządzenia kodującego działa (1), a podczas prowadzenia ognia ciągłego dokonuje się pomiarów, które obejmują ciągłe pomiary kątów żyroskopów światłowodowych, zaś sygnały pomiarowe odpowiadające odchyleniom kątów żyroskopów światłowodowych od wartości kątów urządzenia kodującego ocenia się i wykorzystuje do regulacji mechanizmów napędowych przeznaczonych do ustalania podniesienia l oraz azymutu a lufy (2).

PL 195 838 B1

4. Urządzenie do korygowania dynamicznych błędów działa, powodowanych podczas ognia ciągłego przez ruch wylotowego końca (3) lufy (2) działa (1) - wycelowanego pod względem podniesienia l oraz azymutu a, znamienne tym, że w rejonie wylotu (3) ma na lufie (2) usytuowane urządzenie pomiarowe (4, 5) do pomiaru ruchu wylotowego końca (3) lufy (2) i przetworzenia pomiarów w sygnały wyjściowe oraz że ma urządzenie regulacyjne (10) do przetwarzania sygnałów pomiarowych, przez które urządzenie pomiarowe (4, 5) połączone jest z mechanizmem napędowym (11), przeznaczonym do ustalania podniesienia l oraz azymutu a lufy (2), dla zmiany podniesienia l oraz azymutu a lufy (2) w funkcji sygnałów pomiarowych, dla skompensowania ruchu wylotowego końca (3) lufy (2) działa (1).

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że urządzenie pomiarowe obejmuje dwa czujniki pomiarowe (4, 5) z żyroskopami światłowodowymi, usytuowane na lufie (2) działa (1) w rejonie wylotu lufy (2), przy czym te czujniki pomiarowe (4, 5) są rozsunięte względem siebie poprzecznie w stosunku do podłużnej osi lufy, o kąt korzystnie 90°, a urządzenie regulacyjne obejmuje dwie jednostki regulacyjne (10), z których każda jest połączona z jednym z czujników pomiarowych (4, 5) tak, że jeden z czujników pomiarowych (4) jest połączony poprzez przypisaną mu jednostkę regulacyjną (10) z mechanizmem napędowym, przeznaczonym do ustalania podniesienia l, a drugi czujnik pomiarowy (5) jest połączony poprzez przypisaną mu jednostkę regulacyjną z mechanizmem napędowym, przeznaczonym do ustalania azymutu a.

6. Urządzenie według zastrz. 5, w którym wyjście każdej jednostki regulacyjnej (10) jest połączone z silnikiem (11), znamienne tym, że silnik (11) jest obrotowo połączony z co najmniej jednym licznikiem synchronicznym (12) i jednym urządzeniem kodującym (16), zaś licznik synchroniczny (12) i jedno urządzenie kodujące (16) połączone są z jednostką regulacyjną (10) przez wejścia (e2, e3) i jednostka regulacyjna (10) zasilana jest przez licznik synchroniczny (12) informacjami dotyczącymi aktualnego położenia wirnika silnika (11), a przez urządzenie kodujące (16) - informacjami o aktualnym położeniu łoża działa (1), a ponadto jednostka regulacyjna (10) ma dwa dodatkowe wejścia (e4, e5), przez które wprowadzane są informacje o prędkości odniesienia oraz położeniu odniesienia.