RU100215U1

RU100215U1 - Small-caliber anti-aircraft artillery complex

Info

Publication number: RU100215U1
Application number: RU2010128813/28U
Authority: RU
Inventors: Василий Николаевич Тикменов; Святослав Ереджибович Чич
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Элинс"
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2010-12-10

Abstract

1. Малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс, содержащий соединенные интерфейсными линиями связи стрельбовый модуль, многофункциональную оптоэлектронную информационную систему измерения текущих координат, автомат сопровождения цели по азимуту и углу места, центральную вычислительную машину и контур наведения стволов, отличающийся тем, что все элементы комплекса смонтированы на общем шасси-лафете, а центральная вычислительная машина снабжена программой вычисления координат прицеливания, программой наведения стволов в момент открытия огня и программой учета параметров и траектории движения цели. ! 2. Малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс по п.1, отличающийся тем, что программа вычисления координат прицеливания центральной вычислительной машины выполнена с возможностью учета изменения веса, прилагаемого к узлам фиксации стрельбового модуля при изменении углов стрельбы и начальной скорости снарядов. ! 3. Малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс по п.1, отличающийся тем, что программа наведения стволов в момент открытия огня выполнена с возможностью компенсации динамических ошибок наведения путем учета производных скорости изменения координат по азимуту и углу места. ! 4. Малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс по п.1, отличающийся тем, что шасси-лафет снабжен системой стабилизации стволов стрельбового модуля для ведения стрельбы на марше. ! 5. Малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс по п.1, отличающийся тем, что на стволах стрельбового модуля и шасси-лафете установлены датчики регистрации низкочастотных вибраций, возникающих при ведении стрельбы очередями, 1. Small-caliber anti-aircraft artillery complex containing a firing module connected by interface lines, a multifunctional optoelectronic information system for measuring current coordinates, an automatic target tracking machine in azimuth and elevation, a central computer and a barrel guidance circuit, characterized in that all elements of the complex are mounted on a common chassis-carriage, and the central computing machine is equipped with a program for calculating aiming coordinates, a program for guiding trunks at the moment opening fire and a program for accounting parameters and the trajectory of the target. ! 2. Small-caliber anti-aircraft artillery system according to claim 1, characterized in that the program for calculating the aiming coordinates of the central computing machine is configured to take into account the change in weight applied to the fixing units of the firing module when changing the angles of fire and the initial velocity of the shells. ! 3. Small-caliber anti-aircraft artillery complex according to claim 1, characterized in that the barrel guidance program at the moment of firing is made with the ability to compensate for dynamic guidance errors by taking into account the derivatives of the rate of change of coordinates in azimuth and elevation. ! 4. Small-caliber anti-aircraft artillery complex according to claim 1, characterized in that the chassis carriage is equipped with a stabilization system for the barrel of the firing module for firing on the march. ! 5. Small-caliber anti-aircraft artillery system according to claim 1, characterized in that on the trunks of the firing module and the chassis carriage mounted sensors for recording low-frequency vibrations that occur when firing bursts,

Description

Полезная модель относится к автоматизированным зенитным артиллерийским орудиям, предназначенных для поражения широкого спектра воздушных целей, в том числе, высокоскоростных средств ВТО на ближних рубежах.The utility model relates to automated anti-aircraft artillery guns designed to engage a wide range of air targets, including high-speed WTO weapons at close range.

Известны зенитные артиллерийские комплексы малого калибра ЗУ-23, «Шилка», «Голкипер», «Вулкан» и др., предназначенные для борьбы с воздушными целями на малых рубежах (Зенитно-ракетное оружие мира. С-П. ИНТИРОСП, 2005, с.46-101.Famous anti-aircraft artillery systems of small caliber ZU-23, "Shilka", "Goalkeeper", "Volcano" and others. Designed to combat air targets at small lines (Anti-aircraft missile weapons of the world. St. P. INTIROSP, 2005, p. .46-101.

Недостатком этих комплексов является:The disadvantage of these complexes is:

- низкая вероятность попадания в высокоскоростные малоразмерные воздушные цели;- low probability of hitting high-speed small-sized air targets;

- большой расход боеприпасов.- high ammunition consumption.

При скоростях целей 200÷400 м/с и параметрах курса 1÷2 км, угловые скорости движения стволов стрельбового модуля могут достигать 40÷60 град/сек, что приводит к большим динамическим ошибкам наведения.At target speeds of 200–400 m / s and course parameters of 1–2 km, the angular velocity of the barrels of the firing module can reach 40–60 deg / s, which leads to large dynamic guidance errors.

Вторым недостатком является наличие значительной вибрации на элементах конструкции стволов стрельбового модуля при стрельбе очередями.The second disadvantage is the presence of significant vibration on the structural elements of the barrel of the firing module when firing in bursts.

Попытка устранения указанных недостатков была предпринята в системе управления огнем ЗУ-23М (RU 42647, Кл. F41G 7/20, F41G 5/08, 2004), содержащая соединенные между собой интерфейсными линиями связи пульт управления огнем зенитной установки, оптико-электронный блок для обнаружения и измерения координат цели, автомат сопровождения цели, стрельбовый модуль и привод зенитного орудия. При этом пульт управления огнем зенитной установки установлен на отдельной выносной треноге.An attempt to eliminate these shortcomings was made in the fire control system ZU-23M (RU 42647, Cl. F41G 7/20, F41G 5/08, 2004), containing an anti-aircraft fire control panel interconnected by interface lines, an optical-electronic unit for detection and measurement of target coordinates, automatic target tracking, firing module and anti-aircraft gun drive. In this case, the fire control panel of the anti-aircraft installation is mounted on a separate remote tripod.

В систему управления огнем была введена ЦВМ, которая обеспечивала вычисление упрежденных координат по данным оптикоэлектронных и радиолокационных источников информации. В системе применялась многофункциональная оптикоэлектронная система определения координат и сопровождения воздушных целей.A computer was introduced into the fire control system, which provided the calculation of the coordinates in advance using data from optoelectronic and radar sources of information. The system used a multifunctional optoelectronic system for determining coordinates and tracking air targets.

С целью снижения влияния вибрации при стрельбе на рассеивание снарядов в прототипе система прицеливания была вынесена на расстояние 100÷150 м от стрельбового модуля и установлена на треногу.In order to reduce the effect of vibration during firing on the dispersion of projectiles in the prototype, the aiming system was moved to a distance of 100 ÷ 150 m from the firing module and mounted on a tripod.

Как показали проведенные стрельбы, эти конструкторские решения снизили ошибки наведения и обеспечили уменьшение и стабилизацию кучности стрельбы в области вычислительных координат при скоростях целей 700÷800 м/с.As the firing showed, these design decisions reduced the guidance errors and ensured a reduction and stabilization of the accuracy of fire in the field of computational coordinates at target speeds of 700 ÷ 800 m / s.

Однако практическое применение разнесенного малокалиберного зенитного комплекса выявило ряд эксплуатационных и технических недостатков. Разнесенная система управления огнем потребовала дополнительных кабелей и систем связи для боевого расчета, что увеличило вес комплекса. Увеличилось время перевода комплекса из походного в боевое. И, как значительный недостаток - недостаточная точность стрельбы и невозможность ведения огня в движении.However, the practical application of the exploded small-caliber anti-aircraft complex revealed a number of operational and technical disadvantages. The remote fire control system required additional cables and communication systems for combat crews, which increased the weight of the complex. Increased time to transfer the complex from marching to combat. And, as a significant drawback - lack of accuracy and the inability to fire in motion.

С целью исключения указанных недостатков был разработан и создан новый малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс, обладающий повышенной точностью стрельбы.In order to eliminate these shortcomings, a new small-caliber anti-aircraft artillery complex was developed and created with improved accuracy.

Техническим результатом, обеспечивающим повышение точности стрельбы, является компенсация динамических и случайных ошибок наведения, вызванных низкочастотными вибрациями, возникающими при движении стрельбового комплекса и ведении стрельбы очередями.The technical result, providing improved accuracy, is the compensation of dynamic and random pointing errors caused by low-frequency vibrations that occur when the firing complex moves and firing in bursts.

Достижение заявленного технического результата и, как следствие, повышение точности стрельбы обеспечивается тем, что малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс, содержащий соединенные интерфейсными линиями связи стрельбовый модуль, многофункциональную оптоэлектронную информационную систему измерения текущих координат, автомат сопровождения цели по азимуту и углу места, центральную вычислительную машину и контур наведения стволов, согласно полезной модели все элементы комплекса смонтированы на общем шасси-лафете, а центральная вычислительная система снабжена программой вычисления координат прицеливания, программой наведения стволов, программой определения момента открытия огня и программой учета параметров и траектории движения цели.Achieving the claimed technical result and, as a result, increasing the accuracy of the firing is ensured by the fact that the small-caliber anti-aircraft artillery system contains a firing module connected by interface lines, a multifunctional optoelectronic information system for measuring current coordinates, a target tracking machine in azimuth and elevation, a central computing machine, and barrel guidance loop, according to a utility model, all elements of the complex are mounted on a common chassis-carriage, and the central th computing system is provided with the program calculate the coordinates of the aiming, program guidance trunks program determining the moment of opening fire and taking into account the parameters of the program and goals of the movement trajectory.

При этом программа вычисления координат прицеливания центральной вычислительной машины выполнена с возможностью учета изменения веса откатных систем стрельбового модуля при изменении углов стрельбы и начальной скорости снарядов. Программа наведения стволов в момент открытия огня выполнена с возможностью компенсации динамических ошибок наведения путем учета производных скорости изменения координат по азимуту и углу места. Шасси-лафет снабжен системой стабилизации стволов стрельбового модуля для ведения стрельбы на марше. На стволах стрельбового модуля и шасси-лафете установлены датчики регистрации низкочастотных вибраций, возникающих при ведении стрельбы очередями, соединенные с центральной вычислительной машиной. Усредненные амплитуды и фазы вибросигналов датчиков использованы в алгоритмах программ вычисления углов наведения стволов стрельбового модуля по азимуту и углу места для снижения рассеивания снарядов.In this case, the program for calculating the aiming coordinates of the central computer is made with the possibility of taking into account changes in the weight of the recoil systems of the firing module when changing the angles of fire and the initial velocity of the shells. The barrel guidance program at the time of the opening of fire is made with the possibility of compensating for dynamic guidance errors by taking into account the derivatives of the rate of change of coordinates in azimuth and elevation. The carriage chassis is equipped with a barrel stabilization system for the firing module for firing on the march. On the trunks of the firing module and the chassis-carriage installed sensors for recording low-frequency vibrations arising from firing bursts connected to a central computing machine. The averaged amplitudes and phases of the sensor vibration signals are used in the algorithms for calculating the pointing angles of the firing module trunks in azimuth and elevation to reduce projectile dispersion.

Установка всех элементов комплекса на общем шасси-лафете, а также снабжение центральной вычислительной системы программой вычисления координат прицеливания, программой наведения стволов, программой определения момента открытия огня и программой учета параметров и траектории движения цели позволило уменьшить динамические ошибки при стрельбе, связанные с вибрацией стволов стрельбового модуля и юстировкой канала цели и линии стрельбы. Следствием этого является повышение точности стрельбы комплекса.The installation of all elements of the complex on a common chassis carriage, as well as the provision of a central computing system with a program for calculating aiming coordinates, a program for aiming barrels, a program for determining the moment of firing and a program for taking into account parameters and the trajectory of the target’s movement, made it possible to reduce dynamic errors during firing associated with the vibration of firing trunks module and alignment of the target channel and the line of fire. The consequence of this is to increase the accuracy of the complex.

На фигуре представлена функциональная схема малокалиберного зенитного артиллерийского комплекса.The figure shows a functional diagram of a small-caliber anti-aircraft artillery system.

Малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс содержит соединенные интерфейсными линиями связи стрельбовый модуль 1, многофункциональную оптоэлектронную информационную систему 2 измерения текущих координат, автомат 3 сопровождения цели по азимуту и углу места, центральную вычислительную машину (ЦВМ) 4 и контур 5 наведения стволов. Все элементы 1÷5 комплекса смонтированы на общем шасси-лафете 6. ЦВМ 4 снабжена программой вычисления координат прицеливания, программой наведения стволов, программой определения момента открытия огня и программой учета параметров и траектории движения цели, введенных в память ЦВМ 4.The small-caliber anti-aircraft artillery complex contains a firing module 1 connected by interface lines, a multifunctional optoelectronic information system 2 for measuring current coordinates, an automatic target tracking machine 3 in azimuth and elevation, a central computing machine (digital computer) 4, and a barrel guidance circuit 5. All elements 1–5 of the complex are mounted on a common chassis-carriage 6. The digital computer 4 is equipped with a program for calculating the aiming coordinates, a gun guidance program, a program for determining the moment of firing, and a program for taking into account the parameters and trajectory of the target entered into the memory of digital computer 4.

При этом программа вычисления координат прицеливания ЦВМ 4 выполнена с возможностью учета изменения веса откатных систем стрельбового модуля 1 при изменении углов стрельбы. Программа наведения стволов стрельбового модуля 1 и программа определения момента открытия огня выполнены с возможностью компенсации динамических ошибок наведения путем учета производных скорости изменения координат цели по азимуту и углу места. Шасси-лафет 6 снабжен системой стабилизации стволов стрельбового модуля для ведения стрельбы на марше, например в виде гироплатформы. На стволах стрельбового модуля 1 и шасси-лафете 6 установлены датчики регистрации (на фигуре не показаны) низкочастотных вибраций, возникающих при ведении стрельбы очередями, соединенные с ЦВМ 4. Усредненные амплитуды и фазы вибросигналов датчиков использованы в алгоритмах программ вычисления углов наведения стволов стрельбового модуля 1 по азимуту и углу места для снижения рассеивания снарядов. ЦВМ 4 выполнена бимодульной конструкции. Бимодульная ЦВМ 4 обслуживает систему определения координат целей, систему автоматического сопровождения по азимуту и углу места выбранной оператором для поражения цели, а также осуществляет вычисление текущих координат прицеливания, наведения стволов стрельбового модуля в упрежденную точку стрельбы с выдачей сигнала открытия огня. В комплексе впервые применена амплитудно-фазовая отрицательная обратная связь, компенсирующая вибрации при стрельбе очередями при изменении угла обстрела целей. С увеличением вертикального угла обстрела возрастает составляющая веса стволов и увеличивается нагрузка на узлы фиксации стрельбового модуля. Амплитуда вибрации также возрастает. Вибрационные ошибки учитываются в программном обеспечении ЦВМ 4. В отличие от прототипа оптоэлектронная информационная система 2, автомат 3 сопровождения цели и система управления огнем, включающая элементы 4 и 5 размещены на общей платформе стрельбового модуля 1. Зона поражения по азимуту 360º по углу места от -4 до 85º. Скорость переброса стволов стрельбового модуля 60÷90 град/с. Скорость наведения при сопровождении высокоскоростных малоразмерных воздушных целей - 40÷60 град/сек.The program for calculating the aiming coordinates of the digital computer 4 is made with the possibility of taking into account changes in the weight of the recoil systems of the firing module 1 when changing the angles of fire. The guidance program of the barrel of the firing module 1 and the program for determining the moment of opening of fire are made with the possibility of compensating for dynamic guidance errors by taking into account the derivatives of the rate of change of the coordinates of the target in azimuth and elevation. The chassis-carriage 6 is equipped with a stabilization system for the barrel of the firing module for firing on the march, for example in the form of a gyro platform. On the trunks of the firing module 1 and the chassis carriage 6, registration sensors (not shown) of low-frequency vibrations arising from firing in bursts connected to the digital computer 4 are installed. The average amplitudes and phases of the sensor vibration signals are used in algorithms for calculating the pointing angles of the firing module 1 in azimuth and elevation to reduce dispersion of shells. A digital computer 4 is made of a bimodule design. The bimodule digital computer 4 maintains a target coordinate determination system, an automatic tracking system in azimuth and elevation selected by the operator to hit the target, and also calculates the current aiming coordinates, guides the firing module to the anticipated firing point with a firing signal. For the first time, the complex used amplitude-phase negative feedback, which compensates for vibrations when firing bursts when changing the angle of fire of targets. With an increase in the vertical angle of fire, the component of the weight of the trunks increases and the load on the fixation units of the firing module increases. The amplitude of the vibration also increases. Vibration errors are taken into account in the digital computer software 4. Unlike the prototype, the optoelectronic information system 2, the target tracking machine 3 and the fire control system including elements 4 and 5 are located on the common platform of the firing module 1. The affected area in azimuth is 360º in elevation from - 4 to 85º. The speed of the transfer of the barrel of the firing module 60 ÷ 90 deg / s. The guidance speed accompanied by high-speed small-sized air targets is 40 ÷ 60 deg / s.

Боевая работа зенитного комплекса полностью автоматизирована. Операторы боевого расчета отвечают только за совмещение маркеров на экранах индикаторов 7 с выбранной (по данным системы целеуказания или командам командира) целью. Сигнал целеуказания, а также сигналы с оптоэлектронной информационной системы 2 подаются на автомат 3 сопровождения цели и ЦВМ. Далее ЦВМ 4 осуществляет вычисление текущих координат прицеливания и наведение стволов стрельбового модуля 1 в упрежденную точку стрельбы с выдачей сигнала открытия огня. При этом амплитудно-фазовая отрицательная обратная связь датчиков вибрации модуля 1 и ЦВМ 4 через контур 5 компенсирует динамические и случайные ошибки наведения при стрельбе очередями с учетом работы системы отката стволов при изменении угла обстрела целей.The combat operation of the anti-aircraft complex is fully automated. Combat crew operators are only responsible for combining markers on the screens of indicators 7 with the chosen target (according to the target designation system or commander’s commands). The target designation signal, as well as signals from the optoelectronic information system 2, are supplied to the target tracking machine 3 and the digital computer. Then, the digital computer 4 calculates the current coordinates of the aiming and guidance of the barrels of the firing module 1 in the anticipated point of firing with the issuance of a signal to open fire. In this case, the amplitude-phase negative feedback of the vibration sensors of module 1 and digital computer 4 through circuit 5 compensates for dynamic and random guidance errors when firing bursts taking into account the operation of the barrel rollback system when changing the angle of fire of targets.

Полезная модель разработана на уровне опытного образца. Готовится ее промышленное освоение.The utility model is designed at the prototype level. Its industrial development is being prepared.

Claims

1. Small-caliber anti-aircraft artillery complex containing a firing module connected by interface lines, a multifunctional optoelectronic information system for measuring current coordinates, an automatic target tracking machine in azimuth and elevation, a central computer and a barrel guidance circuit, characterized in that all elements of the complex are mounted on a common chassis-carriage, and the central computing machine is equipped with a program for calculating aiming coordinates, a program for guiding trunks at the moment opening fire and a program for accounting parameters and the trajectory of the target.

2. Small-caliber anti-aircraft artillery system according to claim 1, characterized in that the program for calculating the aiming coordinates of the central computing machine is configured to take into account the change in weight applied to the fixing units of the firing module when changing the angles of fire and the initial velocity of the shells.

3. Small-caliber anti-aircraft artillery complex according to claim 1, characterized in that the barrel guidance program at the moment of firing is made with the ability to compensate for dynamic guidance errors by taking into account the derivatives of the rate of change of coordinates in azimuth and elevation.

4. Small-caliber anti-aircraft artillery complex according to claim 1, characterized in that the chassis carriage is equipped with a stabilization system for the barrel of the firing module for firing on the march.

5. Small-caliber anti-aircraft artillery system according to claim 1, characterized in that on the trunks of the firing module and the chassis carriage there are sensors for recording low-frequency vibrations arising from firing bursts connected to a central computing machine.

6. Small-caliber anti-aircraft artillery system according to claim 5, characterized in that the averaged amplitudes and phases of the sensor vibration signals are used in algorithms for calculating the pointing angles of the firing module in azimuth and elevation to reduce projectile dispersion.