RU2482440C1 - Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation - Google Patents
Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2482440C1 RU2482440C1 RU2012104328/11A RU2012104328A RU2482440C1 RU 2482440 C1 RU2482440 C1 RU 2482440C1 RU 2012104328/11 A RU2012104328/11 A RU 2012104328/11A RU 2012104328 A RU2012104328 A RU 2012104328A RU 2482440 C1 RU2482440 C1 RU 2482440C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- projectile
- elements
- fragments
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для измерения характеристик осколочного поля снаряда.The invention relates to landfill tests of ammunition and can be used, in particular, to measure the characteristics of the fragmentation field of the projectile.
Известен способ измерения скорости метаемого тела, заключающийся в размещении двух датчиков на заданном расстоянии между собой, выполнении конструкции датчика в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, измерении временного интервала пролета метаемого тела относительно двух датчиков, определении скорости метаемого тела на основе измеренного временного интервала, определении комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников первого и второго датчиков в процессе движения метаемого тела, определении координат движения метаемого тела на основе информации о комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, выдачи информации о скорости и координатах движения метаемого тела в блок индикации (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение №2285267 от 10.10.2006 г.).There is a method of measuring the velocity of a missile body, which consists in placing two sensors at a predetermined distance between each other, performing a sensor design in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, measuring the time interval of the missile body flying relative to two sensors, determining the speed of the missile body based on the measured time interval, determining the combination of triggered sensitive elements of the lines of the photodetectors of the first and second sensors in the process the movement of the missile body, determining the coordinates of the movement of the missile body on the basis of information about the combination of triggered sensitive elements of the photodetector lines, the issuance of information about the speed and coordinates of the movement of the missile body in the display unit (Efanov V.V., Muzhichek S.M. 2285267 dated 10/10/2006).
Известно устройство для измерения скорости метаемого тела, которое содержит два разнесенных датчика, первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, выход первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, причем первые входы матрицы элементов И соединены с первыми входами блока логики, а вторые входы соединены со вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены со входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение №2285267 от 10.10.2006 г.).A device for measuring the speed of a missile body, which contains two spaced sensors, the first and second measuring devices associated with the outputs of the sensors, the first, second, third, fourth OR elements, the first and second logic blocks, each of the sensors is made in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, and the outputs of the horizontally arranged line of photodetectors of the first sensor are connected simultaneously with the inputs of the first OR element and the first inputs of the first block The outputs of the vertically arranged photodetector line of the first sensor are connected simultaneously with the inputs of the second OR element and the second inputs of the first logic unit, the outputs of the horizontally arranged photodetector line of the second sensor are connected simultaneously with the inputs of the third OR element and the first inputs of the second logic unit, outputs of the vertically arranged photodetector line of the second sensors are connected simultaneously with the inputs of the fourth OR element and the second inputs of the second logic block, the output of the first and second e OR elements are connected respectively to the first inputs of the first and second measuring devices, the outputs of the third and fourth measuring devices OR are connected respectively to the second inputs of the first and second measuring devices, the output of the power source is connected to the lines of emitting diodes, the logic unit consists of a matrix of elements AND, from a matrix of triggers , the display unit, and the first inputs of the matrix of AND elements are connected to the first inputs of the logic unit, and the second inputs are connected to the second inputs of the logic unit, and the outputs of the elements AND are connected enes to the inputs of flip-flops, the outputs of which are connected to a display unit (Efanov VV muzhichek SM, RF patent №2285267 of 10.10.2006).
Недостатком данных способа и устройства является невозможность определения характеристик осколочного поля снаряда, таких как количество осколков, скоростей их полета, углов подхода осколков к мишени, геометрических размеров осколков, массы осколков, давления на фронте ударной волны осколочного поля снаряда.The disadvantage of the data of the method and device is the inability to determine the characteristics of the fragmentation field of the projectile, such as the number of fragments, their flight speeds, the angles of approach of the fragments to the target, the geometric dimensions of the fragments, the mass of the fragments, the pressure at the front of the shock wave of the fragmentation field of the projectile.
Технической задачей изобретения является повышения информативности за счет определения характеристик осколочного поля снаряда относительно мишени.An object of the invention is to increase information content by determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile relative to the target.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе определения характеристик осколочного поля снаряда, заключающемся в размещении двух датчиков на заданном расстоянии между собой, выполнении конструкции датчика в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и фотоприемников, измерении временного интервала пролета метаемого тела относительно двух датчиков, определении скорости снаряда на основе измеренного временного интервала, определении комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников первого и второго датчиков в процессе движения снаряда, определении координат движения метаемого тела на основе информации о комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, выдачи информации о скорости и координатах движения снаряда в блок индикации, дополнительно размещают два датчика на заданном расстоянии между собой, выполняют конструкцию датчиков в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и фотоприемников, размещают датчик давления в виде матрицы n чувствительных элементов в непосредственной близости от мишени, осуществляют подрыв снаряда на траектории движения и формируют осколочное поле снаряда, фиксируют моменты времени и количество последовательных срабатываний элементов фотоприемников третьего и четвертого датчиков в процессе движения осколков снаряда к мишени, определяют количество эшелонированных групп осколков снаряда на основе количества последовательных срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, определяют временные интервалы движения эшелонированных групп осколков снаряда относительно третьего и четвертого датчиков, фиксируют комбинацию сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют координаты сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников на основе информации о комбинации сработавших чувствительных элементов линеек фотопремников, определяют скорость движения осколков снаряда в виде выражения , где dni - расстояние между эшелонированными группами осколков относительно третьего и четвертого датчиков Δti - время которое определяет дискретность срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, x2i, x1i, y2i, y1i z2i, z1i - координаты эшелонированных групп осколков относительно третьего и четвертого датчиков в трех плоскостях, фиксируют количества одновременно сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях и на основе полученных данных определяют геометрические размеры осколков снаряда в виде выражений lx=ni, ly=nj, lz=nk, где n - количества одновременно сработавших элементов, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, мм, определяют массу осколков в виде выражения mi=ρ*(ni*nj*nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, фиксируют изменение координат движения осколков относительно третьего и четвертого датчиков и на основе полученных данных определяют координаты Xi, Yi, Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Zi=z1i-z2i определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражений , , определяют параметры ударной волны в момент образования осколочного поля снаряда непосредственно перед мишенью, осуществляют запись полученных данных в блок памяти, осуществляют передачу данных по линии неконтактной связи на микроЭВМ.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the method for determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile, which consists in placing two sensors at a predetermined distance between each other, performing the design of the sensor in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and photodetectors, measuring the time interval of the missile body flying relative to two sensors, determining the velocity of the projectile based on the measured time interval, determining the combination of triggered sensing elements of the photo ruler the sensors of the first and second sensors in the process of moving the projectile, determining the coordinates of the projectile body’s motion based on information about the combination of the triggered sensitive elements of the photodetector lines, issuing information about the speed and coordinates of the projectile’s movement in the display unit, two sensors are additionally placed at a given distance between themselves, sensors in the form of three perpendicularly arranged lines of emitting diodes and photodetectors, place a pressure sensor in the form of a matrix of n sensitive elements in the immediate vicinity of the target, detonate the projectile on the trajectory and form a fragmentation field of the projectile, record the time points and the number of successive detections of the photodetector elements of the third and fourth sensors during the movement of the projectile fragments to the target, determine the number of separated groups of projectile fragments based on the number of consecutive triggering of sensitive elements of the lines of photodetectors, determine the time intervals of the movement of separated groups of fragments projectile relative to the third and fourth sensors, fix the combination of triggered sensitive elements of the lines of photodetectors in three planes, determine the coordinates of the triggered sensitive elements of the lines of photodetectors based on information about the combination of the sensed elements of the lines of photodetectors, determine the speed of the shell fragments in the form of an expression where d ni is the distance between the separated groups of fragments relative to the third and fourth sensors Δt i is the time that determines the discreteness of the response of the sensitive elements of the photodetector lines, x 2i , x 1i , y 2i , y 1i z 2i , z 1i are the coordinates of the separated groups of fragments relative to the third and fourth sensors in three planes, record the number of simultaneously triggered sensitive elements of the lines photodetectors in three planes and on the basis of the obtained data determine the geometric dimensions of the shell fragments in the form of the expressions l x = n i , l y = n j , l z = n k , where n are the numbers of simultaneously triggered elements, i, j, k are linear the size sensing elements photodetectors lines in three dimensions, mm, determine the mass of the fragments into an expression m i = ρ * (n i * n j * n k), where ρ - density of the projectile body material, fixed change in the motion coordinates of the fragments relative to the third and fourth sensors and on the basis of the obtained data determine the coordinates X i , Y i , Z i of the motion vectors of the fragments of the projectile in the form of the expression X i = x 1i- x 2i , Y i = y 1i -y 2i , Z i = z 1i -z 2i determine the angles the fragments approach the target in the form of expressions , , determine the parameters of the shock wave at the time of the formation of the fragmentation field of the projectile directly in front of the target, record the data obtained in the memory unit, transfer data via a non-contact communication line to the microcomputer.
Решение технической задачи достигается тем, что в устройство определения характеристик поля поражения снаряда, состоящее из двух разнесенных датчиков и первого измерительного блока, который содержит первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, третьи входы первого и второго блоков логики соединены с выходом команды «Пуск», выход первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, дифференцирующей цепи, причем вход дифференцирующей цепи соединен с выходом команды «Пуск», а выход со вторыми входами триггеров, первые и вторые входы матрицы элементов И соединены с первыми и вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены с первыми входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации, дополнительно введены третий, четвертый датчики, мишень, устройство для метания снаряда, устройство для срабатывания взрывателя снаряда, второй блок измерений, вычислитель определения характеристик осколочного поля снаряда, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство, устройство согласования, микроЭВМ, при этом третий и четвертый датчики выполнены в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, второй блок измерений содержит первый и второй блоки регистрации параметров перемещения осколков, первый и второй блок логики, причем первая, вторая, третья группа и четвертый выходы третьего и четвертого датчиков соединены соответственно с первой, второй, третьей группой и четвертым, пятой, шестой, седьмой группами и восьмым входами второго измерительного блока, входы которого являются соответственно первыми, вторыми, третьим группами и четвертым входами первого и второго блоков регистрации параметров перемещения осколков, первая, вторая, третья группа выходов которых соединены с первой, второй и третьей группой входов соответственно первого и второго блоков логики, четвертые входы которых соединены с выходом команды «Пуск», первая и вторая группы выходов блоков логики являются соответственно первой и второй группой выходов второго блока измерений, выходы которых соединены соответственно с первой и второй группой входов вычислителя определения характеристик осколочного поля снаряда, группа выходов которого соединена с первым входом блока памяти, второй вход которого соединен с выходом первого блока измерений, выход блока памяти соединен с входом передающего устройства, выход которого через бесконтактную линию связи соединен с входом приемного устройства, выход которого через устройство сопряжения соединен с входом микроЭВМ.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the device for determining the characteristics of the field of impact of the projectile, consisting of two spaced sensors and a first measuring unit, which contains the first and second measuring devices associated with the outputs of the sensors, the first, second, third, fourth elements OR, the first and the second logic blocks, each of the sensors is made in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, and the outputs of the horizontally arranged line of photodetectors of the first the sensors are connected simultaneously with the inputs of the first OR element and the first inputs of the first logic unit, the outputs of the vertically arranged photodetector line of the first sensor are connected simultaneously with the inputs of the second OR element and the second inputs of the first logic unit, the outputs of the horizontally arranged photodetector line of the second sensor are connected simultaneously with the inputs of the third element OR and the first inputs of the second logic block, the outputs of a vertically arranged line of photodetectors of the second sensor are connected simultaneously with the inputs of the fourth OR element and the second inputs of the second logic block, the third inputs of the first and second logic blocks are connected to the output of the Start command, the output of the first and second OR elements are connected respectively to the first inputs of the first and second measuring devices, the outputs of the third and fourth OR elements connected respectively to the second inputs of the first and second measuring instruments, the output of the power source is connected to the lines of emitting diodes, the logic unit consists of a matrix of elements And, from a matrix of triggers, bl the indication of the differentiating circuit, and the input of the differentiating circuit connected to the output of the Start command, and the output with the second inputs of the triggers, the first and second inputs of the matrix of elements And connected to the first and second inputs of the logic unit, and the outputs of the elements And connected to the first inputs of the triggers the outputs of which are connected to the display unit, a third, fourth sensors, a target, a device for projecting a projectile, a device for firing a projectile fuse, a second measurement unit, a characterization calculator are additionally introduced fragment shell field, memory unit, transmitting device, receiving device, matching device, microcomputer, while the third and fourth sensors are made in the form of three perpendicularly arranged lines of emitting diodes and lines of photodetectors, the second measurement unit contains the first and second blocks of registration of parameters for moving fragments, the first and second block of logic, and the first, second, third group and fourth outputs of the third and fourth sensors are connected respectively to the first, second, third group and fourth , fifth, sixth, seventh groups and eighth inputs of the second measuring unit, the inputs of which are, respectively, the first, second, third groups and fourth inputs of the first and second blocks of registration of parameters for moving fragments, the first, second, third group of outputs of which are connected to the first, second and the third group of inputs, respectively, of the first and second logic blocks, the fourth inputs of which are connected to the output of the Start command, the first and second groups of outputs of the logic blocks are the first and second groups, respectively the output of the second measurement unit, the outputs of which are connected respectively to the first and second group of inputs of the calculator for determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile, the group of outputs of which is connected to the first input of the memory unit, the second input of which is connected to the output of the first measurement unit, the output of the memory unit is connected to the input of the transmitter device, the output of which through a contactless communication line is connected to the input of the receiving device, the output of which through the interface device is connected to the input of the microcomputer.
Кроме того, блоки регистрации параметров перемещения осколков снаряда состоят из первой, второй и третьей групп элементов И, дифференцирующей цепи, генератора импульсов, сдвигового регистра, первого и второго элементов ИЛИ, при этом n-первые, n-вторые, n-третьи и четвертый входы блока регистрации параметров перемещения эшелонированных групп осколков снаряда являются соответственно первыми входами n-первой, n-второй, n-третьей групп элементов И и входами дифференцирующей цепи, вторые входы n-первой и n-второй групп элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ, выход дифференцирующей цепи соединен с третьим входом сдвигового регистра, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и первым входом одного из n-третьих элементов И, каждый из выходов сдвигового регистра соединен с одним из вторых входов n-третьего элемента И, выходы которых соединены со входами первого и второго элемента ИЛИ, выходы n-первой, n-второй и n-третьей групп элементов И, являются соответственно n-первыми, n-вторыми и n-третьими группами выходов блока регистрации параметров перемещения осколков.In addition, the registration units for the parameters of the movement of shell fragments consist of the first, second and third groups of AND elements, a differentiating circuit, a pulse generator, a shift register, the first and second OR elements, with n-first, n-second, n-third and fourth the inputs of the unit for recording the parameters of the movement of the separated groups of shell fragments are respectively the first inputs of the n-first, n-second, n-third groups of elements And and the inputs of the differentiating circuit, the second inputs of the n-first and n-second groups of elements And are connected respectively only with the outputs of the first and second OR elements, the output of the differentiating circuit is connected to the third input of the shift register, the second and third inputs of which are connected respectively to the output of the pulse generator and the first input of one of the n-third AND elements, each of the outputs of the shift register is connected to one of the second inputs of the n-third AND element, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second OR elements, the outputs of the n-first, n-second and n-third groups of AND elements are respectively n-first, n-second and n-third groups and outputs the recording unit fragments displacement parameters.
Кроме того, блоки логики состоят из квадратной матрицы n-порядка элементов И, из квадратной матрицы n-порядка триггеров, блока индикации, дифференцирующей цепи, причем вход дифференцирующей цепи соединен с командой «Пуск», а выход со вторыми входами триггеров, первые, вторые и третьи входы квадратной матрицы n-порядка элементов И соединены соответственно с первыми, вторыми и третьими входами блока логики, выходы квадратной матрицы n-порядка элементов И соединены с первыми входами триггеров, выходы которых соединены с входами блока индикации.In addition, the logic blocks consist of a square matrix of n-order elements And, from a square matrix of n-order triggers, an indication block, a differentiating circuit, the input of the differentiating circuit connected to the Start command, and the output with the second inputs of the triggers, the first, second and the third inputs of the square matrix of n-order elements And are connected respectively to the first, second and third inputs of the logic block, the outputs of the square matrix of n-order elements And are connected to the first inputs of triggers, the outputs of which are connected to the inputs of the display unit and.
На фиг.1 приведена схема измерения параметров движения осколков снаряда, на фиг.2 приведена структурная схема первого блока измерения, на фиг.3 - блоков логики первого блока измерений, на фиг.4 - структурная схема второго блока измерений, на фиг.5 - структурная схема блока регистрации параметров перемещения осколков снаряда, на фиг.6 - структурная схема блоков логики второго блока измерений, на фиг.7 - структурная схема третьего блока измерений.Figure 1 shows a diagram of the measurement of motion parameters of fragments of a projectile, figure 2 shows a structural diagram of a first measurement unit, figure 3 - logic blocks of a first measurement unit, figure 4 - a structural diagram of a second measurement unit, figure 5 - Fig. 6 is a structural diagram of a unit for registering parameters of movement of shell fragments; Fig. 6 is a structural diagram of logic blocks of a second measurement unit;
Устройство для измерения параметров поля поражения снаряда содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 датчики, которые разнесены в пространстве, мишень 6, устройство 7 для метания снаряда, устройство 8 для срабатывания взрывателя снаряда, первый 9, второй 10 и третий 11 блоки измерений, вычислитель 12 характеристик осколочного поля снаряда, вычислитель 13 параметров ударной волны, блок 14 памяти, передающее устройство 15, приемное устройство 16, устройство 17 согласования, микроЭВМ 18, при этом первый 1 и второй 2 датчики выполнены в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов 19 и линеек фотоприемников 20, третий 3 и четвертый 4 датчики выполнены в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов 38 и линеек фотоприемников 39, пятый 5 датчик давления в виде матрицы чувствительных элементов.A device for measuring parameters of a projectile’s lesion field comprises first 1, second 2, third 3, fourth 4 and fifth 5 sensors that are spaced apart, target 6, projectile throwing device 7, device 8 for firing a projectile fuse, first 9, second 10 and the third 11 measurement blocks, a calculator 12 characteristics of the fragmentation field of the projectile, a calculator 13 of the parameters of the shock wave, a memory unit 14, a transmitting device 15, a receiving device 16, a matching device 17, a microcomputer 18, while the first 1 and second 2 sensors are made in the form a bunch of perpendicularly arranged lines of emitting
Первый 9 блок измерений содержит первый 22 и второй 23 измерительные приборы, первый 24, второй 25, третий 26 и четвертый 27 элементы ИЛИ, первый 28 и второй 29 блок логики.The first 9 measurement block contains the first 22 and second 23 measuring instruments, the first 24, second 25, third 26 and fourth 27 elements OR, the first 28 and second 29 logic block.
Блоки (28, 29) логики состоят из матрицы элементов И 27, из матрицы триггеров 28, блока 29 индикации, дифференцирующей цепи 30.Blocks (28, 29) of the logic consist of a matrix of elements And 27, from a matrix of
Второй 10 блок измерений содержит первый 34 и второй 35 блоки регистрации параметров перемещения осколков, первый 36 и второй 37 блоки логики.The second 10 measurement block contains the first 34 and second 35 blocks of registration of parameters for moving fragments, the first 36 and second 37 logic blocks.
Блоки (34, 35) регистрации параметров перемещения осколков снаряда состоят из первой 41, второй 42 и третьей 43 групп элементов И, дифференцирующей цепи 44, генератора 45 импульсов, сдвигового регистра 46, первого 47 и второго 48 элементов ИЛИ.Blocks (34, 35) for recording parameters of the movement of shell fragments consist of the first 41, second 42, and third 43 groups of AND elements, a differentiating
Блоки (36, 37) логики состоят из квадратной матрицы n-порядка элементов И 49, из квадратной матрицы n-порядка триггеров 50, блока 51 индикации, дифференцирующей цепи 52.Blocks (36, 37) of logic consist of a square matrix of n-order elements And 49, from a square matrix of n-
Вычислитель 12 характеристик осколочного поля снаряда и вычислитель 13 параметров ударной волны можно изготовить, например, на основе микроконтроллера.The calculator 12 characteristics of the fragmentation field of the projectile and the calculator 13 of the parameters of the shock wave can be made, for example, based on a microcontroller.
Третий измеритель состоит из квадратной матрицы n-ного порядка программируемых усилителей 53 заряда.The third meter consists of a n-th order square matrix of
Описание работы устройства.Description of the operation of the device.
В момент выдачи команды «Пуск» на устройство для метания снаряда происходит выстрел снаряда, и, кроме того, сигнал поступает на третьи входы первого 8 и второго 9 блоков измерений, для обнуление триггеров (28, 47) блоков логики (25, 26, 33, 34).At the moment of issuing the “Start” command, a projectile is fired at the projectile throwing device, and, in addition, the signal is sent to the third inputs of the first 8 and second 9 measurement blocks to reset the triggers (28, 47) of the logic blocks (25, 26, 33 , 34).
При пролете снаряда относительно первых двух датчиков (1, 2) происходит их срабатывание, и сигналы выдаются на входы первого 8 блока измерений.When the projectile passes relative to the first two sensors (1, 2), they are triggered, and signals are output to the inputs of the first 8 measurement unit.
Первый 8 блок измерений определяет скорость движения снаряда и координаты его движения на основе информации о временном интервале между моментами срабатывания датчиков (1, 2) и комбинации сработавших чувствительных элементов фотоприемников 17.The first 8 measurement unit determines the velocity of the projectile and its coordinates based on information about the time interval between the moments of the sensors (1, 2) and the combination of triggered sensitive elements of the photodetectors 17.
Это происходит следующим образом.This happens as follows.
В момент пролета снаряда относительно первого 1 датчика происходит срабатывание определенной комбинации чувствительных элементов 17 датчика, соответствующих координатам пролета снаряда в двух плоскостях.At the time of flight of the projectile relative to the first 1 sensor, a certain combination of sensitive elements 17 of the sensor is triggered, corresponding to the coordinates of the projectile in two planes.
Сигналы с выходов датчика 1 через первые 21 и вторые 22 элементы ИЛИ поступают одновременно на запуск первого 19 и второго 20 измерительных приборов и на первые и вторые входы первого 25 блока логики (фиг.2).The signals from the outputs of the
В момент пролета снаряда относительно второго 2 датчика происходит срабатывания определенной комбинации чувствительных элементов 17 датчика, соответствующих координатам пролета снаряда в двух плоскостях.At the time of flight of the projectile relative to the second 2 sensors, a certain combination of sensitive elements 17 of the sensor is triggered, corresponding to the coordinates of the projectile in two planes.
Сигналы с выходов датчика 2 через третий 23 и четвертый 24 элементы ИЛИ поступают одновременно на остановку первого 19 и второго 20 измерительных приборов и на первые и вторые входы второго блока логики (фиг.2).The signals from the outputs of the
Коды сигналов, поступающих на первые и вторые входы первого 25 блока логики, соответствуют координатам движения снаряда и обеспечивают срабатывания определенной комбинации матрицы элементов И 27, сигналы с выхода которых обеспечивают срабатывания комбинации матрицы триггеров 28, сигналы с выхода которых обеспечивают индикацию координат снаряда блоком 29 индикации (фиг.3).The codes of the signals arriving at the first and second inputs of the first 25 logic block correspond to the coordinates of the projectile movement and provide the operation of a certain combination of the matrix of elements And 27, the signals from the output of which trigger the combination of the matrix of
Аналогично работает и второй 26 блок логики.The second 26 logic block works similarly.
В момент встречи снаряда с устройством 7 срабатывания взрывателя снаряда происходит подрыв снаряда.At the moment of the meeting of the projectile with the device 7 of the fuse of the projectile firing occurs undermining the projectile.
Устройство 7 срабатывания взрывателя снаряда может быть выполнено, например, в виде листа фанеры толщиной 10 мм.The device 7 for firing a projectile fuse can be performed, for example, in the form of a
При этом корпус снаряда дробится на большое число осколков различного веса. Под воздействием газообразных продуктов детонации осколки получают большую начальную скорость, достигающую 500-1500 м/с, и разлетаются по определенным направлениям от точки взрыва. В зависимости от скорости и массы осколков формируются эшелонированные группы осколков снаряда.In this case, the shell of the projectile is fragmented into a large number of fragments of various weights. Under the influence of gaseous detonation products, the fragments receive a large initial velocity, reaching 500-1500 m / s, and fly apart in certain directions from the point of explosion. Separate groups of shell fragments are formed depending on the speed and mass of the fragments.
С момента подрыва снаряда на траектории движения начинается этап определения характеристик осколочного поля снаряда (фиг.1, 4).From the moment of detonation of the projectile on the trajectory of motion, the stage of determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile begins (Figs. 1, 4).
На данном этапе определяют количество эшелонированных групп осколков снаряда, скорость их движения, геометрические размеры осколков снаряда, массу осколков, углы подхода эшелонированных групп осколков снаряда к мишени.At this stage, the number of separated groups of shell fragments, the speed of their movement, the geometric dimensions of the shell fragments, the mass of fragments, the angles of approach of the separated groups of shell fragments to the target are determined.
В момент пролета эшелонированных групп осколков снаряда относительно третьего 3 датчика происходит последовательное срабатывание комбинации чувствительных элементов 36 датчика, и сигналы с выходов третьего 3 датчика поступают на первые, вторые, третьи и четвертый входы первого 31 блока регистрации параметров перемещений осколков.At the time of flight of the separated groups of shell fragments relative to the third 3 sensors, the combination of the
Сигналы с третьих выходов третьего 3 датчика последовательно поступают на первые входы соответствующих элементов И из n-третьей 40 группы элементов И и на первый вход сдвигового регистра 43, обеспечивая тем самым последовательное поступление импульсов с выходов сдвигового регистра 43 через первый 44 и второй 45 элемент ИЛИ, на вторые входы n-первых 38 и n-вторых 39 групп элементов И, на первые входы которых поступают сигналы с выходов датчиков, с выходов первых, вторых и третьих n-групп элементов И, сигналы поступают на входы первого 33 логики, определяя тем самым координаты пролета осколков снаряда (фиг.5).The signals from the third outputs of the third 3 sensors are sequentially fed to the first inputs of the corresponding elements And from the n-third 40 of the group of elements And to the first input of the
В момент пролета осколков снаряда относительно четвертого 4 датчика происходит последовательное срабатывание комбинации чувствительных элементов 36 датчика, и сигналы с выходов четвертого 4 датчика поступают на первые, вторые, третьи и четвертый входы второго 32 блока регистрации параметров перемещений осколков.At the moment of flight of the fragments of the projectile relative to the fourth 4 sensors, the combination of the
Второй 32 блок регистрации параметров перемещения осколков работает аналогично, как и первый 31 блок регистрации параметров перемещения осколков.The second 32 unit for registering parameters for moving fragments works the same way as the first 31 unit for registering parameters for moving fragments.
Коды сигналов, поступающих на первые, вторые и третьи входы блока 33 логики, соответствуют координатам движения эшелонированных групп осколков и обеспечивают срабатывания определенной комбинации квадратной матрицы элементов И 46, сигналы с выхода которых обеспечивают срабатывания комбинации квадратной матрицы триггеров 47, сигналы с выхода которых обеспечивают индикацию координат эшелонированных групп осколков блоком 48 индикации (фиг.6).The codes of the signals arriving at the first, second, and third inputs of the
Аналогично работает и второй 34 блок логики, входящий в состав второго 9 измерительного блока.The second 34 logic block, which is part of the second 9 measuring block, works similarly.
Информация о координатах осколков поступает с первого 33 и второго 34 блоков логики на первые и вторые входы вычислителя 12 определения характеристик осколочного поля снаряда. Скорость осколков определяется в вычислителе 12 в соответствии с выражением выражения , где dni - расстояние между эшелонами осколков относительно первого и второго датчиков , Δt - время которое определяет дискретность измерения скоростей осколков снаряда (фиг.1).Information about the coordinates of the fragments comes from the first 33 and second 34 logic blocks to the first and second inputs of the calculator 12 determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile. The speed of the fragments is determined in the calculator 12 in accordance with the expression where d ni is the distance between the echelons of fragments relative to the first and second sensors , Δt is the time that determines the discreteness of measuring the velocity of the shell fragments (Fig. 1).
Углы подхода осколков снаряда к мишени определяются в вычислителе 12 в соответствии с выражением , , где координаты Xi, Yi, векторов скоростей ϑni эшелонов осколков снаряда определяются в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Zi=z1i-z2i (фиг.1).The angles of approach of the fragments of the projectile to the target are determined in the calculator 12 in accordance with the expression , , where the coordinates X i , Y i , velocity vectors ϑ ni of echelons of shell fragments are determined in the form of the expression X i = x 1i- x 2i , Y i = y 1i -y 2i , Z i = z 1i -z 2i (Fig. 1 )
Геометрические размеры осколков снаряда определяются в вычислителе 12 в виде выражений lx=ni, ly=nj, lz=nk, где n - количества одновременно сработавших элементов, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях.The geometric dimensions of the shell fragments are determined in the calculator 12 in the form of the expressions l x = ni, l y = nj, l z = nk, where n are the numbers of simultaneously triggered elements, i, j, k are the linear dimensions of the sensitive elements of the photodetector lines in three planes.
Масса осколков определяется в вычислителе 12 в виде выражения mi=ρ*(ni*nj*nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда.The mass of the fragments is determined in the calculator 12 in the form of the expression m i = ρ * (n i * n j * n k ), where ρ is the density of the material of the shell body.
Во время воздействие ударной волны на квадратную матрицу n-ного порядка пьезоэлектрических датчиков 5, с выходов данных датчиков сигналы с поступают на вход квадратной матрицы n-ного порядка программируемых усилителей 53 заряда, после усиления поступают на вход вычислителя 13 параметров ударной волны.During the impact of the shock wave on the n-th order square matrix of
Вычислитель 13 параметров ударной волны определяет массовую скорость (u1), температуру ударной волны (T1) и удельный импульс ударной волны (J1).The computer 13 parameters of the shock wave determines the mass velocity (u 1 ), the temperature of the shock wave (T 1 ) and the specific impulse of the shock wave (J 1 ).
Затем эти данные и данные о скорости движения снаряда и его координатах поступают на первый и второй входы блока 14 памяти, с выхода которого через передающее 15 и приемное 16 устройства, устройство 17 сопряжения поступают на входы микроЭВМ 18.Then this data and data on the velocity of the projectile and its coordinates are received at the first and second inputs of the memory unit 14, from the output of which through the transmitting 15 and receiving 16 devices, the interface device 17 is fed to the inputs of the microcomputer 18.
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает определение характеристик осколочного поля снаряда и параметров ударной волны.Thus, the present invention provides a determination of the characteristics of the fragmentation field of the projectile and the parameters of the shock wave.
Claims (4)
,
где dni - расстояние между осколками относительно третьего и четвертого датчиков Δti - время движения осколков снаряда относительно третьего и четвертого датчиков, x2i, x1i, y2i, y1i, z2i, z1i - координаты осколков относительно третьего и четвертого датчиков в трех плоскостях, фиксируют количество одновременно сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют геометрические размеры осколков снаряда в виде выражений lxi=ini, lyi=jnj, lzi=knk, где ni, nj, nk - количество одновременно сработавших элементов в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определяют массу осколков в виде выражения mi=ρ·(ini·jnj·knk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, фиксируют изменение координат движения осколков относительно третьего и четвертого датчиков и на основе полученных данных определяют координаты Xi, Yi, Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Zi=z1i-z2i, определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражений , ,
определяют параметры ударной волны в непосредственной близости от мишени, осуществляют запись полученных данных в блок памяти, осуществляют передачу данных по линии неконтактной связи на микроЭВМ.1. The method of determining the characteristics of the fragmentation field of the projectile, which consists in placing two sensors at a predetermined distance between each other, performing the design of the sensor in the form of two perpendicularly arranged lines of emitting diodes and photodetectors, measuring the time interval between the first and second sensors during the movement of the projectile, determining the speed projectile based on the measured time interval, determining the spatial positions of the triggered elements of the photodetectors of the first and second sensor in the process of moving the projectile, determining the coordinates of the projectile’s movement based on information about the spatial positions of the triggered photodetector elements, issuing information about the speed and coordinates of the projectile’s motion in the display unit, characterized in that two sensors are additionally placed at a given distance between each other, and the pressure sensor is placed in the immediate vicinity of the target, carry out the detonation of the projectile on the trajectory of movement and form a fragmentation field of the projectile, record the time points and the number of successors triggering of photodetector elements of the third and fourth sensors during the movement of projectile fragments towards the target, determining the number of projectile fragments based on the analysis of the number of successive triggering of sensitive elements of the photodetector lines, determining the time intervals of movement of the projectile fragments relative to the third and fourth sensors, recording the spatial positions of the triggered sensitive elements of the rulers photodetectors in three planes, determine the coordinates of the movement of fragments of the shell and on the basis of information about the spatial positions of the triggered sensitive elements of the photodetector lines, the velocity of the projectile fragments is determined in the form of an expression
,
where dni - the distance between the fragments relative to the third and fourth sensors Δti - the time of movement of the fragments of the projectile relative to the third and fourth sensors, x2i, x1i, y2i, y1iz2iz1i - coordinates of the fragments relative to the third and fourth sensors in three planes, fix the number of sensitive sensors of the photodetector lines simultaneously in three planes, determine the geometric dimensions of the shell fragments in the form of expressions lxi= ini, lyi= jnj, lzi= knkwhere ni, nj, nk - the number of simultaneously triggered elements in three planes, i, j, k - linear dimensions of the sensitive elements of the photodetector lines in three planes, determine the mass of fragments in the form of the expression mi= ρiJnjKnk), where ρ is the density of the material of the shell body, fix the change in the coordinates of the movement of the fragments relative to the third and fourth sensors and, based on the data obtained, determine the coordinates Xi, Yi, Zi motion vectors of shell fragments in the form of the expression Xi= x1i-x2i, Yi= y1i-y2i, Zi= z1i-z2i, determine the angles of approach of the fragments to the target in the form of expressions,,
determine the parameters of the shock wave in the immediate vicinity of the target, record the data obtained in the memory unit, transfer data over a non-contact line to a microcomputer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104328/11A RU2482440C1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104328/11A RU2482440C1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2482440C1 true RU2482440C1 (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=48789957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012104328/11A RU2482440C1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2482440C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104713428A (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 上海机电工程研究所 | Ground combined test device of directional fuze warhead total system and test method thereof |
RU2597034C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of detecting explosive charge blasting contained in test object, and explosion delay from the moment of the test object contact with obstacle and device for its implementation |
EP3093608A1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-16 | RUAG Ammotec AG | System for analyzing the properties of fragmented riccochets |
RU2627346C1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации | Parameters determination method of splinter battlefield three-d distributed elements |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5050501A (en) * | 1991-01-07 | 1991-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Projected grenade simulator |
RU2131583C1 (en) * | 1996-04-05 | 1999-06-10 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения Московского государственного технического университета им.Н.Э.Баумана | Process testing fragmentation ammunition with circular field of scattering of splinters and stand for its realization |
RU2237847C2 (en) * | 2002-02-18 | 2004-10-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И.Забабахина | Device for protection of test objects against hitting elements having abnormal speed |
RU2353893C2 (en) * | 2007-03-09 | 2009-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э.Баумана") | Method of measuring separation velocity of shell splinters (odintsov's method) |
-
2012
- 2012-02-07 RU RU2012104328/11A patent/RU2482440C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5050501A (en) * | 1991-01-07 | 1991-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Projected grenade simulator |
RU2131583C1 (en) * | 1996-04-05 | 1999-06-10 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения Московского государственного технического университета им.Н.Э.Баумана | Process testing fragmentation ammunition with circular field of scattering of splinters and stand for its realization |
RU2237847C2 (en) * | 2002-02-18 | 2004-10-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И.Забабахина | Device for protection of test objects against hitting elements having abnormal speed |
RU2353893C2 (en) * | 2007-03-09 | 2009-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э.Баумана") | Method of measuring separation velocity of shell splinters (odintsov's method) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104713428A (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 上海机电工程研究所 | Ground combined test device of directional fuze warhead total system and test method thereof |
CN104713428B (en) * | 2013-12-11 | 2016-05-18 | 上海机电工程研究所 | Fuze-warhead system-wide ground combined test device and test method thereof |
EP3093608A1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-11-16 | RUAG Ammotec AG | System for analyzing the properties of fragmented riccochets |
RU2597034C1 (en) * | 2015-07-20 | 2016-09-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of detecting explosive charge blasting contained in test object, and explosion delay from the moment of the test object contact with obstacle and device for its implementation |
RU2627346C1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации | Parameters determination method of splinter battlefield three-d distributed elements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482440C1 (en) | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation | |
CN103411613B (en) | Based on the missile-borne penetration attitude algorithm device of earth magnetism/micro-inertial navigation information combination | |
RU2285267C1 (en) | Device for measuring speed of thrown body | |
SE440825B (en) | MARKET APPLICATION MARKETING DEVICES, WHICH CAN Separate RICOSCHETS | |
CN104764899B (en) | A kind of explosion velocity of explosive method of testing | |
CN103575926A (en) | Muzzle initial velocity real-time measuring method suitable for micro inertial navigation system for high overload bullets | |
RU2401430C1 (en) | Device for measuring speed of projectile | |
RU2498317C1 (en) | Method for determining characteristics of fragmentation field of shell, and device for its implementation | |
RU2470310C1 (en) | Method to determine characteristics of fragment cloud of projectile and device for its implementation | |
RU2576333C1 (en) | Method of determining ballistic characteristics of projectiles and data processing system for its implementation | |
RU2502947C2 (en) | Method for determining characteristics of shell coverage field, and device for its implementation | |
RU2518853C2 (en) | Method to determine conditions of shell approach to target and device for its implementation | |
RU2564686C1 (en) | Method of characteristics determination of dispersion of projectiles during firing using artillery-type weapons, and information-calculation system for its implementation | |
RU2498318C1 (en) | Method for determining characteristics of fragmentation field of shell in dynamics, and device for its implementation | |
CN203758386U (en) | Bullet flight speed test simulation experiment device | |
RU2326388C1 (en) | Device for measuring speed of thrown body | |
RU2482439C1 (en) | Method of fragmentation ammunition testing and bench for its realisation | |
US20190101464A1 (en) | Remote measurement of blast wave propagation | |
RU2661069C1 (en) | Method for determining the dependence of the ballistic characteristics of the projectile from the conditions of the shooting and the information computing system for its implementation | |
RU2572370C1 (en) | Determination of projectiles scatter characteristics at artillery fire and data processing system to this end | |
CN106595394A (en) | Method for measuring bomb impact point of supersonic projectile by using sonic boom | |
RU2482438C1 (en) | Method of fragmentation ammunition testing and bench for its realisation | |
倪晋平 et al. | Method for measuring velocity of warhead fragments based on photoelectric detection | |
KR101570062B1 (en) | System and method for measuring the rate of fire using sound pressure | |
RU2014134209A (en) | The method for determining the characteristics of the dispersion of shells when firing from artillery weapons and information and computer system for its implementation |