RU2519616C1 - Computer-aided assessment method of efficiency of destructive effect of remote-action ammunition, and device for its implementation - Google Patents
Computer-aided assessment method of efficiency of destructive effect of remote-action ammunition, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2519616C1 RU2519616C1 RU2012152801/11A RU2012152801A RU2519616C1 RU 2519616 C1 RU2519616 C1 RU 2519616C1 RU 2012152801/11 A RU2012152801/11 A RU 2012152801/11A RU 2012152801 A RU2012152801 A RU 2012152801A RU 2519616 C1 RU2519616 C1 RU 2519616C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammunition
- remote
- munition
- destruction
- field
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматизированной оценки эффективности поражающего действия боеприпасов дистанционного действия.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used for automated assessment of the effectiveness of the damaging effects of remote-controlled munitions.
Известен способ оперативной оценки эффективности поражающего действия ударного боеприпаса, заключающийся в выделении на чертеже исследуемого объекта отсеков (зон), имеющих различную уязвимость к действию физических факторов боеприпаса, моделировании процесса обстрела исследуемого объекта некоторым количеством боеприпасов, построении условного закона поражения исследуемого объекта, вычислении величины показателя эффективности поражающего действия боеприпаса для исследуемого объекта, причем при проведении испытаний определяют величины показателей поражающего действия боеприпаса, получают (уточняют) зависимости, связывающие показатели, характеризующие поражающее действие боеприпаса, с величинами его физических факторов и техническими характеристиками исследуемого объекта, при минимально необходимом числе испытаний [1].A known method for the rapid assessment of the effectiveness of the damaging effect of shock ammunition, which consists in highlighting on the drawing of the investigated object compartments (zones) having different vulnerabilities to the action of physical factors of the ammunition, modeling the process of shelling the investigated object with a certain amount of ammunition, building the conditional law of destruction of the studied object, calculating the value of the indicator the effectiveness of the damaging effect of the ammunition for the object under study, and when testing is determined in masks indicators munition striking action obtained (specify) depending linking indicators characterizing lethality munition, with its values of physical factors and characteristics of the investigated object with the minimum required number of test [1].
Известно устройство оперативной оценки эффективности поражающего действия ударного боеприпаса, содержащее устройство метания боеприпасов, трубку холодной пристрелки, исследуемый объект, при этом выход устройства метания изделий через трубку холодной пристрелки оптически связан с точкой попадания боеприпаса в исследуемый объект (подрыва боеприпаса) и координатами формирования физических факторов боеприпаса, первый и второй блоки неконтактных датчиков, блок передающих устройств, блок определения показателей поражающего действия боеприпаса и вычисления величины показателя эффективности боеприпаса, который состоит из последовательно соединенных первого, второго многофункционального пульта управления и ЭВМ, причем n-входы первого и второго блоков неконтактных датчиков оптически связаны с координатами пролета боеприпаса до и после его подрыва, а выходы соединены через блок передающих устройств с n-входами первого многофункционального пульта управления [1].A device for the operational evaluation of the effectiveness of the damaging effect of an ammunition containing a device for throwing ammunition, a cold shooting tube, an object under study, the output of a device for throwing products through a cold shooting tube is optically connected with the point of entry of the ammunition into the object under study (undermining the ammunition) and the coordinates of the formation of physical factors ammunition, the first and second blocks of proximity sensors, a block of transmitting devices, a block for determining indicators of the damaging effect of a bo of the ammunition and calculating the value of the ammunition efficiency indicator, which consists of the first, second multifunctional control panel and a computer connected in series, the n-inputs of the first and second blocks of non-contact sensors are optically connected with the coordinates of the munition span before and after its detonation, and the outputs are connected through the transmitting unit devices with n-inputs of the first multifunctional control panel [1].
Недостатками известных способа и устройства являются невозможность их использования для автоматизированной оценки эффективности поражающего действия боеприпасов дистанционного действия из-за того, что в данном случае поражение цели происходит не при прямом попадании боеприпаса в цель, а при его подрыве на некотором расстоянии (дистанции) от цели, при этом поражение цели происходит из-за появления новых поражающих факторов - аэро(гидро)удара, пробивного, зажигательного, инициирующего действия поля поражения боеприпаса. Кроме того, для оценки эффективности поражающего действия дистанционных боеприпасов используется не условный, а координатный закон поражения, а также другая обобщенная характеристика эффективности поражающего действия.The disadvantages of the known method and device are the impossibility of using them for an automated assessment of the effectiveness of the damaging effect of remote-controlled munitions due to the fact that in this case the target does not hit when the munition hits the target directly, but when it is detonated at a certain distance (distance) from the target in this case, the destruction of the target occurs due to the appearance of new damaging factors - aero (hydro) impact, penetrative, incendiary, initiating action of the ammunition destruction field. In addition, to assess the effectiveness of the striking effect of distance munitions, it is not the conditional but the coordinate law of destruction that is used, as well as another generalized characteristic of the effectiveness of the striking effect.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение оперативности и точности получения исходных данных, необходимых для построения координатного закона поражения и вычисления величины интегральной характеристики эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия, а также снижение трудоемкости и стоимости проведения испытаний.The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the efficiency and accuracy of obtaining the initial data necessary to construct the coordinate law of destruction and calculate the magnitude of the integral characteristics of the effectiveness of the damaging effects of remote-controlled munitions, as well as reducing the complexity and cost of testing.
Технический результат, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в повышении оперативности и точности получения исходных данных, необходимых для построения координатного закона поражения исследуемого объекта и вычисления величины интегральной характеристики эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия, а также в снижении трудоемкости и стоимости проведения испытаний. Это достигается за счет получения исходных данных для построения координатного закона поражения исследуемого объекта и вычисления величины интегральной характеристики эффективности поражающего действия боеприпаса не путем воздействия физических факторов боеприпаса на аналог исследуемого объекта, а путем представления исследуемого объекта в виде второго набора типовых отсеков (агрегатов), получения при проведении испытаний в автоматизированном режиме законов распределений поражающих элементов по форме, массе, направлениям и скорости разлета, определении общего числа поражающих элементов, определении показателей поражающего действия боеприпаса, получении (уточнении) расчетных зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие боеприпаса дистанционного действия, с величинами его физических факторов и техническими характеристиками исследуемого объекта, при минимально необходимом количестве испытаний. Кроме того, устройство метания боеприпасов при таком подходе выполняется в виде первого набора, содержащего дистанционный боеприпас и набор опытных боевых частей.The technical result that can be obtained by solving the technical problem is to increase the efficiency and accuracy of obtaining the source data necessary to construct the coordinate law of destruction of the investigated object and calculate the magnitude of the integral characteristics of the effectiveness of the damaging effect of the remote-controlled munition, as well as to reduce the complexity and cost of conducting tests. This is achieved by obtaining the initial data for constructing the coordinate law of destruction of the investigated object and calculating the integral characteristics of the effectiveness of the striking effect of the munition not by the action of physical factors of the munition on the analogue of the studied object, but by presenting the studied object in the form of a second set of typical compartments (units), obtaining when conducting tests in an automated mode of the laws of distributions of damaging elements in shape, mass, directions and speed STI expansion, determining the total number of submunitions, determining indicators damaging effect munition receipt (refining) the calculated dependencies linking indicators characterizing lethality munition remote action with the values of its physical factors and characteristics of the investigated object with the minimum number of tests required. In addition, the ammunition throwing device in this approach is made in the form of a first set containing a remote ammunition and a set of experimental warheads.
Поставленная задача с достижением технического результата достигается тем, что в способе автоматизированной оценки эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса, заключающемся в выделении на чертеже исследуемого объекта отсеков (агрегатов), имеющих различную уязвимость к действию физических факторов боеприпаса, и определении их характеристик уязвимости, описании внешних контуров объекта и его отдельных конструктивных элементов, получении проекции объекта на картинную плоскость, определении частных характеристик поражающего действия боеприпаса, дополнительно при проведении испытаний определяют в автоматизированном режиме законы распределения поражающих элементов поля поражения боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета, общее число поражающих элементов, величины показателей поражающего действия поля поражения дистанционного боеприпаса, получают (уточняют) зависимости, связывающие показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса, с величинами его физических факторов и техническими характеристиками поражаемого объекта при минимально необходимом количестве испытаний, строят координатный закон поражения исследуемого объекта, определяют величину интегральной характеристики эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия для исследуемого объекта, сравнивают по величине интегральной характеристики дистанционные боеприпасы между собой.The problem with the achievement of the technical result is achieved by the fact that in the method of automated assessment of the effectiveness of the damaging effect of the remote munition, which consists in highlighting on the drawing of the object under study compartments (units) having different vulnerability to the action of physical factors of the munition, and determining their vulnerability characteristics, description of external contours the object and its individual structural elements, obtaining the projection of the object on the picture plane, determining the particular characteristics of the damaging effect of the munition, in addition, during tests, the laws of the distribution of the damaging elements of the ammunition destruction field by the shape, weight, directions and speed of expansion, the total number of damaging elements, the values of the indicators of the damaging effect of the distance of the destruction of the ammunition are determined in an automated mode, dependencies connecting indicators characterizing the damaging effect of the destruction field of a remote munition, with the values of its physical factors and technical With the characteristics of the target with the minimum required number of tests, the coordinate law of the damage to the target is built, the integral characteristic of the effectiveness of the damaging effect of the remote-controlled munition is determined for the target, the distance ammunition is compared by the value of the integrated characteristic.
Кроме того, подрыв дистанционного боеприпаса осуществляют с помощью устройства инициирования во взрывной камере, имеющей щель (щели), размеры которой (которых) позволяют выделять часть (части) поля поражения боеприпаса дистанционного действия, летящую (летящие) в направлении (направлениях), определяемом двугранным углом Δθ, на заданном расстоянии от боеприпаса устанавливают исследуемый объект, до и после взаимодействия поля поражения боеприпаса с исследуемым объектом измеряют физические факторы, которые воздействуют на все или некоторые из n измерителей М физических факторов боеприпаса, фиксируют одно или несколько изменяющихся во времени значений М физических факторов боеприпаса, которые передают на вход первого многофункционального пульта управления, осуществляют первым многофункциональным пультом управления запоминание, предварительную обработку результатов измерений, хранение и передачу результатов измерений в цифровом коде на вход второго многофункционального пульта управления, осуществляют вторым многофункциональным пультом управления получение законов распределений поражающих элементов поля поражения боеприпаса по массе, направлениям и скорости разлета, определение общего числа поражающих элементов, определение числовых значений показателей поражающего действия поля поражения боеприпаса и получение (уточнение) зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения боеприпаса, с параметрами физических факторов, образующихся в окружающей среде в результате его подрыва, их хранение и передачу на вход ЭВМ.In addition, the destruction of the remote munition is carried out using an initiation device in an explosive chamber having a slit (s), the dimensions of which (which) make it possible to isolate part (s) of the destruction field of the remote-controlled munition flying (flying) in the direction (s) defined by the dihedral the angle Δθ, at a given distance from the ammunition, the investigated object is installed, before and after the interaction of the ammunition damage field with the studied object, physical factors are measured that affect all or some f out of n meters of M physical factors of ammunition, one or several time-varying values of M physical factors of ammunition are recorded, which are transmitted to the input of the first multifunctional control panel, the first multifunctional control panel stores, preprocesses measurement results, stores and transmits the measurement results in digital the input code of the second multifunctional control panel, carry out the second multifunctional control panel obtaining the law in the distributions of the striking elements of the ammunition destruction field by weight, direction and speed of expansion, determining the total number of striking elements, determining the numerical values of the indicators of the striking effect of the ammunition destruction field and obtaining (updating) dependencies linking the indicators characterizing the striking effect of the ammunition destruction field, with the parameters of physical factors generated in the environment as a result of its undermining, their storage and transmission to the input of the computer.
Поставленная задача с достижением технического результата достигается тем, что в устройстве автоматизированной оценки эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия, содержащем устройство метания, трубку холодной пристрелки, исследуемый объект, при этом выход устройства метания через трубку холодной пристрелки оптически связан с точкой попадания боеприпаса в исследуемый объект и координатами формирования физических факторов боеприпаса, первый и второй блоки неконтактных датчиков, блок передающих устройств, блок определения показателей поражающего действия боеприпаса и определения величины интегральной характеристики эффективности боеприпаса, который состоит из последовательно соединенных первого, второго многофункционального пульта управления и ЭВМ, причем n-входы первого и второго блоков неконтактных датчиков оптически связаны с координатами поля поражения после подрыва боеприпаса, а выходы соединены через блок передающих устройств с n-входами первого многофункционального пульта управления, устройство метания боеприпасов выполнено в виде первого набора, содержащего дистанционный боеприпас и набор опытных боевых частей, исследуемый объект выполнен в виде второго набора состоящего из закрепленной пластины заданной толщины, типового отсека со сменными передней и задней стенками, имитатора типового топливного отсека, типового объекта подрыва, первый блок датчиков выполнен в виде устройства для определения распределений элементов поля поражения дистанционного боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета, дополнительно введены устройство инициирования и взрывная камера, имеющая щель (щели), размеры которой (которых) позволяют выделять часть (части) поля поражения дистанционного боеприпаса, летящую (летящие) в направлении (направлениях), определяемом (определяемых) двугранным углом (двугранными углами) Δθ.The objective with the achievement of the technical result is achieved by the fact that in the device for automated evaluation of the effectiveness of the damaging effects of remote-controlled ammunition containing a throwing device, a cold sighting tube, an object under study, while the output of a throwing device through a cold sighting tube is optically connected to the point where the ammunition hits the target and the coordinates of the formation of the physical factors of the ammunition, the first and second blocks of non-contact sensors, the block of transmitting devices , a unit for determining the indicators of the damaging effect of ammunition and determining the magnitude of the integrated characteristic of the effectiveness of the ammunition, which consists of a series of first, second multifunctional control panel and a computer, the n-inputs of the first and second blocks of non-contact sensors are optically connected with the coordinates of the lesion field after the munition is undermined, and the outputs are connected through the block of transmitting devices to the n-inputs of the first multifunctional control panel, the ammunition throwing device is made but in the form of a first set containing a remote munition and a set of experimental warheads, the object under study is made in the form of a second set consisting of a fixed plate of a given thickness, a typical compartment with removable front and rear walls, a simulator of a typical fuel compartment, a typical object of detonation, the first block of sensors made in the form of a device for determining the distributions of elements of the field of destruction of a remote munition in shape, mass, directions and speed of expansion, an additional initiating device is introduced and an explosive chamber having a slit (s), the dimensions of which (of which) make it possible to isolate part (s) of the distance of destruction of the remote munition, flying (flying) in the direction (s) defined by the dihedral angle (dihedral angles) Δθ.
Кроме того, в устройстве автоматизированной оценки эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса микроЭВМ второго многофункционального пульта управления определяет общее число поражающих элементов, законы распределения элементов поля поражения дистанционного боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета, осуществляет определение показателей поражающего действия боеприпаса, фугасного, зажигательного, пробивного, инициирующего, в соответствии со следующим алгоритмом: фугасное действие определяют на основе определения избыточного давления и удельного импульса ударной волны, избыточное давление на фронте ударной волны определяется в соответствии с выражениемIn addition, in a device for automated evaluation of the effectiveness of the striking effect of a remote munition, the microcomputer of the second multifunctional control panel determines the total number of striking elements, the laws of distribution of the elements of the field of destruction of a remote munition in shape, weight, directions and speed of expansion, determines the indicators of the striking effect of ammunition, high explosive, incendiary , punching, initiating, in accordance with the following algorithm: high-explosive action is determined on Nove determine specific overpressure and shock wave pulse, the excess pressure at the shock front is determined in accordance with the expression
где A, B, C - константы, определяемые при проведении экспериментов для каждого дистанционного боеприпаса индивидуально; R - расстояние до точки подрыва боеприпаса; ω - масса взрывчатого вещества боеприпаса, а удельный импульс определяется в виде выраженияwhere A, B, C are the constants determined during the experiments for each remote munition individually; R is the distance to the point of detonation of ammunition; ω is the mass of the explosive of the ammunition, and the specific impulse is determined in the form of the expression
где Δр - избыточное давление на фронте ударной волны; τ - время действия фазы сжатия ударной волны, величина показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса определяется по формуле Па=Эуд/С0, где Эуд - энергия аэроудара в типовом отсеке, С0 - энергетический критерий разрушения, зажигательное действие поля поражения боеприпаса определяется величиной текущего показателя зажигательной способности Кт, который определяют по формуле 
Кроме того, ЭВМ на основе полученных показателей и зависимостей строит координатный закон поражения исследуемого объекта с учетом его характеристик уязвимости и вычисляет величину интегральной характеристики эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия, при этом для координатного закона поражения интегральной характеристикой эффективности поражающего действия боеприпаса является приведенная площадь поражения Sпр.In addition, the computer, based on the obtained indicators and dependencies, constructs the coordinate law of destruction of the investigated object, taking into account its vulnerability characteristics and calculates the value of the integral characteristic of the effectiveness of the striking effect of ammunition of remote action, while for the coordinate law of destruction the integral characteristic of the effectiveness of the striking effect of ammunition is the reduced lesion area S pr
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, является следующая совокупность действий:New features that have significant differences in the method is the following set of actions:
1. При проведении испытаний определяют в автоматизированном режиме эмпирические распределения поражающих элементов поля поражения боеприпаса по форме, массе, направлениям, скорости разлета.1. During the tests, the empirical distributions of the damaging elements of the ammunition damage field are determined in an automated mode in shape, mass, directions, and expansion speed.
2. При проведении испытаний определяют величины показателей поражающего действия поля поражения дистанционного боеприпаса.2. During testing, determine the values of the indicators of the damaging effect of the field of destruction of the remote munition.
3. Получают (уточняют) зависимости, связывающие показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса, с величинами его физических факторов и техническими характеристиками исследуемого объекта, при минимально необходимом количестве испытаний.3. Receive (specify) the dependencies linking indicators characterizing the damaging effect of the destruction field of the remote munition, with the values of its physical factors and technical characteristics of the object under study, with the minimum required number of tests.
4. После подрыва боеприпаса дистанционного действия при взаимодействии с исследуемым объектом измеряют физические факторы боеприпаса, которые воздействуют на все или некоторые из n измерителей М физических факторов боеприпаса.4. After detonation of the remote-controlled ammunition in interaction with the test object, the physical factors of the ammunition are measured, which affect all or some of the n meters of the physical factors of the ammunition.
5. Фиксируют одно или несколько изменяющихся во времени значений М физических факторов поля поражения боеприпаса дистанционного действия, которые передают на вход первого многофункционального пульта управления.5. Fix one or more time-varying values of M physical factors of the destruction field of the remote-controlled ammunition, which are transmitted to the input of the first multifunctional control panel.
6. Осуществляют вторым многофункциональным пультом управления определение общего числа поражающих элементов, законов распределений поражающих элементов поля поражения боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета, вычисление числовых значений показателей поражающего действия поля поражения дистанционного боеприпаса, получение (уточнение) эмпирических зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса, с параметрами физических факторов, образующихся в окружающей среде в результате его подрыва, их хранение и передачу на вход ЭВМ.6. A second multifunctional control panel is used to determine the total number of striking elements, the laws of distributions of the striking elements of the ammunition destruction field in terms of shape, mass, directions and speed of expansion, to calculate the numerical values of the indicators of the striking effect of the distance of destruction of the remote ammunition, to obtain (refine) empirical relationships linking the indicators characterizing the damaging effect of the destruction field of a remote munition, with the parameters of physical factors formed in circling environment as a result of blasting, storage and transmission of computer input.
7. Строят координатный закон поражения исследуемого объекта, определяют интегральную характеристику эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса для исследуемого объекта, сравнивают по величине интегральной характеристики различные дистанционные боеприпасы между собой.7. The coordinate law of defeat of the investigated object is built, the integral characteristic of the effectiveness of the damaging effect of the remote munition for the studied object is determined, the different distance ammunition is compared by the value of the integral characteristic.
Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, являются: устройство метания боеприпасов, выполненное в виде первого набора, содержащего дистанционный боеприпас и набор опытных боевых частей; исследуемый объект, выполненный в виде второго набора, состоящего из закрепленной пластины заданной толщины, типового отсека со сменными передней и задней стенками, имитатора типового топливного отсека, типового объекта подрыва; первый блок датчиков, выполненный в виде устройства для определения распределений элементов поля поражения дистанционного боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета; взрывная камера, имеющая щель (щели), размеры которой (которых) позволяет выделять часть (части) поля поражения дистанционного боеприпаса, летящую (летящие) в направлении (направлениях), определяемом (определяемых) двугранным углом (двугранными углами) Δθ, блок определения показателей поражающего действия боеприпаса и определения величины интегральной характеристики эффективности боеприпаса, а также связи между известными и новыми элементами устройства.New elements that have significant differences in the device are: an ammunition throwing device, made in the form of a first set containing a remote ammunition and a set of experimental warheads; the studied object, made in the form of a second set, consisting of a fixed plate of a given thickness, a typical compartment with removable front and rear walls, a simulator of a typical fuel compartment, a typical object of detonation; the first block of sensors, made in the form of a device for determining the distribution of elements of the field of destruction of the remote munition in shape, mass, directions and speed of expansion; explosive chamber having a slit (s), the dimensions of which (of which) make it possible to isolate part (s) of the destruction field of the remote munition, flying (flying) in the direction (s) defined (determined) by the dihedral angle (dihedral angles) Δθ, block for determining indicators the damaging effect of ammunition and determining the magnitude of the integrated characteristics of the effectiveness of the ammunition, as well as the relationship between known and new elements of the device.
На фиг.1 схематично изображена функциональная схема устройства для автоматизированной оценки эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия.Figure 1 schematically depicts a functional diagram of a device for automated assessment of the effectiveness of the damaging effects of remote-controlled munitions.
На фиг.2 изображена функциональная схема блока определения показателей поражающего действия боеприпаса и вычисления величины интегральной характеристики эффективности боеприпаса.Figure 2 shows a functional diagram of a unit for determining indicators of the damaging effect of ammunition and calculating the magnitude of the integrated characteristics of the effectiveness of ammunition.
На фиг.3 приведена функциональная схема первого многофункционального пульта управления.Figure 3 shows the functional diagram of the first multifunctional control panel.
На фиг.4 приведена функциональная схема блока управления.Figure 4 shows the functional diagram of the control unit.
На фиг.5 приведена схема мишенной обстановки для определения распределения поражающих элементов по массе.Figure 5 shows a diagram of the target environment for determining the distribution of damaging elements by mass.
На фиг.6 приведены гистограмма и выравнивающая кривая дифференциального распределения поражающих элементов по направлениям разлета.Figure 6 shows the histogram and leveling curve of the differential distribution of the damaging elements along the directions of expansion.
Устройство автоматизированной оценки эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия содержит устройство 1 метания, трубку 2 холодной пристрелки, исследуемый объект 5, при этом устройство 1 метания боеприпасов через трубку 2 холодной пристрелки оптически связано с исследуемым объектом 5, первый 3 и второй 4 блоки неконтактных датчиков, блок 6 передающих устройств, блок 7 определения показателей поражающего действия боеприпаса и вычисления величины интегральной характеристики эффективности боеприпаса, который состоит из последовательно соединенных первого 8, второго 9 многофункционального пульта управления и ЭВМ 10, причем n-входы первого 3 и второго 4 блоков неконтактных датчиков оптически связаны с координатами пролета поля поражения боеприпаса, а выходы соединены через блок 6 передающих устройств с n-входами первого 8 многофункционального пульта управления, дополнительно устройство 1 метания боеприпасов выполнено в виде первого набора, содержащего дистанционный боеприпас и набор опытных боевых частей, исследуемый объект 5 выполнен в виде второго набора, состоящего из закрепленной пластины заданной толщины, типового отсека со сменными передней и задней стенками, имитатора типового топливного отсека, типового объекта подрыва, первый блок 3 датчиков выполнен в виде устройства для определения распределений элементов поля поражения дистанционного боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета, дополнительно введены устройство 11 инициирования и взрывная камера 12, имеющая щель (щели), размеры которой (которых) позволяет выделять часть (части) поля поражения дистанционного боеприпаса, летящую (летящие) в направлении (направлениях), определяемом (определяемых) двугранным углом (двугранными углами) Δθ.A device for automated evaluation of the effectiveness of the damaging effect of a remote-controlled ammunition comprises a
Первый 8 многофункциональный пульт управления содержит блок 13 управления, источник 14 питания.The first 8 multifunctional control panel contains a
Блок 13 управления содержит n-приемных устройств 15, блок 16 обработки сигналов, клавиатуру 17, микроЭВМ 18, n-передающих устройств 19, блок 20 памяти, USB-порт 21, стандартный СОМ-порт 22, блок 23 контроля внутренних питающих напряжений, блок сигнализации 24.The
Функциональная схема второго 9 многофункционального пульта управления в значительной степени совпадает с функциональной схемой первого 8 многофункционального пульта управления.The functional diagram of the second 9 multifunctional control panel largely coincides with the functional diagram of the first 8 multifunctional control panel.
Способ автоматизированной оценки эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса реализуется следующим образом.The method of automated assessment of the effectiveness of the damaging effects of a remote munition is implemented as follows.
Устройство инициирования 11 по команде оператора вызывает подрыв во взрывной камере 12 устройства 1 метания, которое формирует поле поражающих элементов, в том числе и в направлении (направлениях), определенном (определенных) трубкой 2 холодной пристрелки. Часть (части) поля поражения, вырезаемая (вырезаемые) щелью (щелями) взрывной камеры, воздействует (воздействуют) на исследуемый объект 5.The initiating device 11 at the command of the operator causes an explosion in the blasting chamber 12 of the
До момента воздействия части поля поражения, вырезанной щелью, на исследуемый объект 5 первый блок неконтактных датчиков определяет распределения поражающих элементов поля по форме, массе, направлениям и скорости, после чего часть поля поражения осуществляет воздействие своими физическими факторами на исследуемый объект 5, а следовательно, на все или некоторые из n-вторых неконтактных датчиков, которые фиксируют одно или несколько изменяющихся во времени значений М физических факторов части поля поражения дистанционного боеприпаса, которые передаются через блок 6 передающих устройств на входы первого 8 многофункционального пульта управления, который осуществляет запоминание, предварительную обработку результатов измерений, хранение и передачу результатов измерений в цифровом коде на вход второго 9 многофункционального пульта управления, который осуществляет получение общего числа поражающих элементов, законов распределений элементов поля поражения дистанционного боеприпаса по форме, массам, углам и скоростям, вычисление числовых значений показателей поражающего действия боеприпаса и получение (уточнение) эмпирических зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие боеприпаса, с параметрами физических факторов, образующихся в окружающей среде в результате его подрыва, их хранение и передачу на вход ЭВМ 10.Until the impact of a part of the lesion field cut out by a slit on the test object 5, the first block of non-contact sensors determines the distribution of the damaging elements of the field in shape, mass, directions and speed, after which part of the damage field affects its object 5 by its physical factors, and therefore to all or some of the n-second non-contact sensors, which record one or more time-varying values of M physical factors of a part of the destruction field of a remote munition, The others are transmitted through block 6 of transmitting devices to the inputs of the first 8 multifunctional control panel, which stores, preprocesses the measurement results, stores and transmits the measurement results in digital code to the input of the second 9 multifunctional control panel, which receives the total number of damaging elements, distribution laws elements of the field of destruction of the remote munition in form, mass, angles and speeds, calculation of the numerical values of the indicators of the striking about the action of ammunition and obtaining (clarification) of empirical dependencies linking indicators characterizing the damaging effect of ammunition with the parameters of physical factors generated in the environment as a result of its detonation, their storage and transmission to the input of the
Первый 8 многофункциональный пульт управления работает следующим образом.The first 8 multifunctional control panel operates as follows.
При включении пульта управления происходит контроль его питающих напряжений с помощью блока 23 контроля внутренних питающих напряжений, тестирование внутренних узлов микроЭВМ 18, контроль работоспособности энергонезависимого перезаписываемого блока 20 памяти, n-приемных 15 и передающих 19 устройств.When the control panel is turned on, its supply voltages are monitored using the internal supply
При необходимости результаты измерений могут вводиться в память микроЭВМ 18 пульта самим оператором с помощью клавиатуры 17.If necessary, the measurement results can be entered into the memory of the
После завершения съема показаний со всех измерителей физических факторов осуществляется их предварительная обработка с помощью микроЭВМ 18 (производится выбраковка заведомо ошибочных результатов измерений, построение распределений).After the completion of taking readings from all meters of physical factors, they are pre-processed using a microcomputer 18 (culling deliberately erroneous measurement results, distributions are made).
После следующего срабатывания устройства 1 метания вышеуказанные операции повторяются.After the next operation of the
Источник 12 питания обеспечивает питание микроЭВМ 18 высокостабильными эталонными напряжениями.The power source 12 provides power to the
При возникновении необходимости или при отказе n-передающих устройств 19 информация о результатах экспериментов может быть считана с самого пульта 8 через USB-порт 21 или СОМ-порт 22.When the need arises or if the n-transmitting
После завершения проведения предусмотренного заданием объема экспериментов оператор может с помощью n-передающих устройств 19 передать предварительно обработанные результаты на второй 9 многофункциональный пульт управления.After completion of the scope of experiments provided for by the task, the operator can use n-transmitting
Второй 9 многофункциональный пульт управления предназначен для более глубокой обработки результатов экспериментов, определения общего числа поражающих элементов, законов распределения элементов поля поражения дистанционного боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости, вычисления числовых значений показателей поражающего действия поля поражения дистанционного боеприпаса и получения (уточнения) эмпирических зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса, с параметрами физических факторов, образующихся в окружающей среде в результате его подрыва и воздействия поля поражения на исследуемый объект.The second 9 multifunctional control panel is designed for deeper processing of the results of experiments, determining the total number of damaging elements, the laws of distribution of elements of the field of destruction of a remote munition by shape, weight, direction and speed, calculating the numerical values of the indicators of the damaging effect of the field of damage of a remote munition and receiving (clarification) empirical dependencies linking indicators characterizing the damaging effect of the destruction field of a remote munition, with the parameters of physical factors generated in the environment as a result of its undermining and the impact of the lesion field on the studied object.
Затем эти распределения, показатели и зависимости в цифровом виде с помощью n-передающих устройств 19 или USB-порта 21, СОМ-порта второго 9 пульта управления поступают на вход ЭВМ 10, которая строит координатный закон поражения исследуемого объекта с учетом его характеристик уязвимости (используемых в конструкции цели материалов и их толщин, размеров отсеков, наличия и состава горючих жидкостей, экранирования и резервирования жизненно важных отсеков (агрегатов), наличия и состава боевой нагрузки и т.д.) и определяет величину интегральной характеристики эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса для данного объекта. Для боеприпаса дистанционного действия интегральной характеристикой эффективности поражающего действия является приведенная площадь поражения Sпр.Then, these distributions, indicators and dependencies in digital form using n-transmitting
Кратко рассмотрим указанные выше понятия.Briefly consider the above concepts.
Основной характеристикой, определяющей эффективность поражающего действия боеприпасов дистанционного действия, является координатный закон поражения G(x,y,z), представляющий собой зависимость вероятность поражения цели от координат (x,y,z) точки подрыва боеприпаса относительно цели. Формула для вычисления координатного закона поражения имеет вид [2]:The main characteristic that determines the effectiveness of the damaging effect of remote-controlled munitions is the coordinate law of destruction G (x, y, z), which is the dependence of the probability of hitting the target on the coordinates (x, y, z) of the munition undermining point relative to the target. The formula for calculating the coordinate law of defeat has the form [2]:
G(x,y,z)=1-е-m(x,y,z),G (x, y, z) = 1st -m (x, y, z) ,
где m(x,y,z) - математическое ожидание числа поражающих элементов, поразивших цель.where m (x, y, z) is the mathematical expectation of the number of striking elements that hit the target.
Ввиду осевой симметрии боеприпасов значения координатного закона в ряде случаев удобнее вычислять в системе координат, связанной с боеприпасом. Тогда положение цели относительно боеприпаса определяется двумя координатами: R - расстояние до цели и φ′ - угол между направлением на цель и осью боеприпаса. В этих координатах формула для определения математического ожидания числа поразивших цель поражающих элементов имеет вид:Due to the axial symmetry of the ammunition, in some cases it is more convenient to calculate the values of the coordinate law in the coordinate system associated with the ammunition. Then the position of the target relative to the munition is determined by two coordinates: R is the distance to the target and φ ′ is the angle between the direction of the target and the axis of the munition. In these coordinates, the formula for determining the mathematical expectation of the number of striking elements that hit the target is:
m(R,φ′)=П(R,φ′)S*(q,ν),m (R, φ ′) = П (R, φ ′) S * (q, ν),
где П(R,φ′) - плотность потока поражающих элементов;where P (R, φ ′) is the flux density of the striking elements;
S*(q,ν) - функция уязвимости цели.S * (q, ν) is the target vulnerability function.
Тогда в этой системе координат формула для вычислений значений координатного закона можно записать в виде:Then, in this coordinate system, the formula for calculating the values of the coordinate law can be written in the form:
G(R,φ′)=1-1-e-m(R,φ′).G (R, φ ′) = 1-1-e -m (R, φ ′) .
В настоящее время для построения координатного закона поражения используется метод математического моделирования.Currently, to construct the coordinate law of defeat, the method of mathematical modeling is used.
Технология построения координатного закона поражения следующая.The technology for constructing the coordinate law of defeat is as follows.
Вначале в память ЭВМ записываются все размеры, характеризующие особенность конфигурации исследуемого объекта (цели), данные о толщинах и материалах обшивки, данные о координатах, габаритах и характеристиках уязвимости всех жизненно важных агрегатов. При этом внешние контуры цели и контуры ее отдельных конструктивных элементов представляются различного рода уравнениями поверхностей, соответствующих реальным очертаниям цели, или набором более простых фигур, что чаще всего используется для описания формы уязвимых отсеков (агрегатов) цели. Затем в память ЭВМ заносятся частные характеристики поражающего действия поражающих элементов: зависимости вероятностей пробивного, зажигательного, инициирующего действия поражающих элементов от их массы и скорости встречи, а также формулы для определения углов рикошетирования в зависимости от массы и скорости поражающего элемента и характеристик преграды. Далее в память ЭВМ вводятся распределения поражающих элементов по форме, массе и направлениям разлета, общее число поражающих элементов и данные об условиях встречи, а также формулы для определения закона падения скорости поражающего элемента на траектории. Затем группа экспертов составляет список жизненно важных отсеков (агрегатов) цели, вывод из строя которых приводит к той или иной степени поражения всей цели. После этого начинается процесс математического моделирования подрыва дистанционного боеприпаса с координатами (x, z) и определяются числа осколков, попавших в те или иные агрегаты, их масса и скорость. Далее по частным характеристикам вычисляются значения вероятностей поражения каждого из агрегатов каждым осколком, а затем вычисляется вероятность поражения этого агрегата, если в него попало n осколков. После этого вычисляется вероятность поражения всей цели G для точки с координатами (x, z) по формуле:Initially, all sizes are recorded in the computer memory that characterize the configuration of the object under study (target), data on the thickness and materials of the skin, data on the coordinates, dimensions and characteristics of the vulnerability of all vital aggregates. In this case, the external contours of the target and the contours of its individual structural elements are represented by various kinds of surface equations corresponding to the actual shape of the target, or by a set of simpler shapes, which is most often used to describe the shape of vulnerable compartments (units) of the target. Then, the computer records the particular characteristics of the damaging effect of the striking elements: the dependences of the probabilities of the breakdown, incendiary, initiating action of the striking elements on their mass and speed of meeting, as well as the formula for determining the rebound angles depending on the mass and speed of the striking element and the characteristics of the obstacle. Then, distributions of the damaging elements according to the shape, mass and directions of expansion, the total number of damaging elements and data on the meeting conditions, as well as formulas for determining the law of the fall of the velocity of the damaging element on the path are entered into the computer's memory. Then a group of experts compiles a list of vital compartments (aggregates) of the target, the failure of which leads to a varying degree of defeat of the entire target. After this, the process of mathematical modeling of detonation of a remote munition with coordinates (x, z) begins and the number of fragments that fall into certain units, their mass and speed are determined. Further, according to particular characteristics, the values of the probabilities of hitting each of the units with each fragment are calculated, and then the probability of hitting this unit if n fragments fall into it is calculated. After that, the probability of hitting the entire target G for the point with coordinates (x, z) is calculated by the formula:
G=1-(1-q1)(1-q1)(l-qN),G = 1- (1-q 1 ) (1-q 1 ) (lq N ),
Проведя с определенным шагом ΔxΔz подобные расчеты для всего пространства вокруг исследуемого объекта ЭВМ вычисляет таблицу или строит графики значений G(x, z). Эти таблицы или графики использовать для решения задач по выбору наряда сил, средств и условий применения боеприпасов дистанционного действия практически невозможно, так как для их использования потребуется смоделировать весь процесс боевого применения. Поэтому на практике пользуются интегральной характеристикой координатного закона - приведенной площадью поражения Sпр, которая определяется по формуле:Having carried out similar calculations with a certain step ΔxΔz for the entire space around the studied object, the computer calculates a table or plots the values of G (x, z). It is practically impossible to use these tables or graphs to solve the tasks of choosing the force, means and conditions for the use of long-range ammunition, since their use will require modeling the entire process of combat use. Therefore, in practice, they use the integral characteristic of the coordinate law - the reduced lesion area S ol , which is determined by the formula:
Приведенная площадь поражения - это некоторая условная площадь вокруг цели, при попадании боеприпаса дистанционного действия в которую считается, что цель выводится из строя с вероятностью, равной 1.The reduced area of destruction is a certain conditional area around the target, if a remote-controlled ammunition hits it, it is considered that the target is disabled with a probability of 1.
Недостатком изложенного выше методического подхода является то, что распределения поражающих элементов по форме, массе и направлениям разлета, общее число поражающих элементов определяются не прямым, а косвенным методом, т.е. не при оценке частных характеристик поражающего действия поля поражения дистанционного боеприпаса, а путем проведения дополнительных экспериментов. Следует отметить также, что при определении распределений поражающих элементов не определяется распределение поражающих элементов по скорости.The disadvantage of the methodological approach described above is that the distributions of the damaging elements according to the shape, mass and directions of expansion, the total number of damaging elements are determined not by a direct, but by an indirect method, i.e. not when assessing the particular characteristics of the damaging effect of the destruction field of a remote munition, but by conducting additional experiments. It should also be noted that in determining the distributions of the damaging elements, the distribution of the damaging elements in speed is not determined.
Следующим недостатком известного методического подхода является то, что при проведении расчетов используются зависимости вероятностей пробивного, зажигательного, инициирующего действия для одиночного поражающего элемента, а не для поля поражения (потока поражающих элементов). Соответственно, при проведении расчетов используются показатели и критерии поражения для одиночных поражающих элементов, а не для поля поражения. Поле поражения боеприпасов дистанционного действия рассматривается при таком подходе, как механическая сумма отдельных поражающих элементов. Вместе с тем, результаты исследований свидетельствуют о том, что при определенных плотностях полей поражения существует своеобразная «помощь» поражающих элементов друг другу и результаты действия поля поражения значительно отличаются от действия отдельных поражающих элементов. При этом при проведении реальных испытаний боеприпасов дистанционного действия на эффективность поражающего действия всегда приходится иметь дело с полем поражения, а не с отдельными поражающими элементами. Поэтому в настоящем изобретении авторы предлагают подход, позволяющий при проведении испытаний в одном опыте определять как законы распределения поражающих элементов по форме массе, направлениям, скорости разлета, общее число поражающих элементов, так и вычислять величины показателей пробивного, зажигательного, инициирующего действия, аэро(гидро)удара для поля поражения конкретного боеприпаса дистанционного действия.The next drawback of the known methodological approach is that when calculating, the dependences of the probabilities of a breakdown, incendiary, initiating action for a single striking element, and not for the lesion field (stream of striking elements) are used. Accordingly, in the calculations, indicators and criteria of the defeat are used for single striking elements, and not for the lesion field. The destruction field of remote-controlled ammunition is considered with such an approach as the mechanical sum of individual striking elements. At the same time, the research results indicate that at certain densities of the lesion fields there is a kind of “help” of the damaging elements to each other and the results of the action of the lesion field are significantly different from the action of individual damaging elements. In this case, when conducting real tests of ammunition of remote action on the effectiveness of the damaging effect, one always has to deal with the lesion field, and not with individual damaging elements. Therefore, in the present invention, the authors propose an approach that allows, when conducting tests in one experiment, to determine both the laws of distribution of the damaging elements according to the shape of the mass, directions, expansion speed, the total number of damaging elements, and to calculate the values of the indicators of penetrative, incendiary, initiating action, aero (hydro ) strike for the field of destruction of a specific ammunition of remote action.
Такой подход позволяет повысить оперативность и точность оценки эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса, сократить трудоемкость и стоимость проведения испытаний. Кроме того, при таком подходе появляется возможность сравнивать конкретные боеприпасы дистанционного действия между собой, выявлять их сильные и слабые стороны.This approach allows you to increase the efficiency and accuracy of evaluating the effectiveness of the damaging effects of remote munitions, reduce the complexity and cost of testing. In addition, with this approach, it becomes possible to compare specific ammunition of remote action with each other, to identify their strengths and weaknesses.
Учитывая специфику изобретения, авторы считают необходимым дать некоторые пояснения, касающиеся состояния вопроса и используемого понятийного аппарата.Given the specificity of the invention, the authors consider it necessary to give some explanations regarding the status of the issue and the conceptual apparatus used.
В последние годы благодаря большому числу проведенных исследований накоплен значительный опыт по построению координатных законов поражения исследуемых объектов и определению Sпр с помощью ЭВМ, определены показатели поражающего действия и расчетные (эмпирические) зависимости, позволяющие оценить факт поражения типовых жизненно важных отсеков (агрегатов) исследуемых объектов поражающими элементами боеприпасов дистанционного действия. Это делает возможным на этапах создания научно-технического задела и выполнения НИР использовать предлагаемый способ автоматизированной оценки эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия.In recent years, due to the large number of studies conducted, considerable experience has been accumulated in constructing the coordinate laws of damage to the studied objects and the determination of S pr using a computer, the indicators of the damaging effect and the calculated (empirical) dependencies that allow assessing the fact of damage to typical vital compartments (units) of the studied objects have been determined striking elements of ammunition remote action. This makes it possible at the stages of creating a scientific and technical reserve and performing research to use the proposed method for automated assessment of the effectiveness of the damaging effects of remote-controlled munitions.
Поражающее действие боеприпаса дистанционного действия на исследуемый объект определяется воздействием на его жизненно важные отсеки (агрегаты) совокупности физических факторов боеприпаса.The striking effect of the remote-controlled ammunition on the object under study is determined by the impact on its vital compartments (aggregates) of the totality of the physical factors of the ammunition.
Под физическими факторами изделия (боеприпаса) понимается ударная волна, тепловое поле, кинетическая энергия движения поражающих элементов поля поражения боеприпаса, их способность к пробивному, зажигательному, инициирующему действию, аэро(гидро) удару и т.д.The physical factors of an article (ammunition) are understood as a shock wave, thermal field, kinetic energy of movement of the striking elements of the ammunition damage field, their ability to penetrate, incendiary, initiating action, aero (hydro) impact, etc.
Под показателями поражающего действия боеприпаса дистанционного действия, определяемыми значениями его физических факторов, приводящих к поражению отсеков (зон) исследуемого объекта в соответствии с действующей терминологией, понимаются показатели фугасного действия боеприпаса (избыточное давление на фронте ударной волны, удельный импульс ударной волны), показатель зажигательного действия боеприпаса, показатель пробивного действия боеприпаса, показатель инициирующего действия боеприпаса, показатель аэроудара и т.д.Under the indicators of the damaging effect of ammunition of remote action, determined by the values of its physical factors leading to damage to the compartments (zones) of the investigated object in accordance with the current terminology, we mean the indicators of the explosive action of the ammunition (overpressure at the front of the shock wave, specific impulse of the shock wave), an indicator of incendiary the action of ammunition, the indicator of the breakdown action of ammunition, the indicator of the initiating action of ammunition, the indicator of air strike, etc.
Например, фугасное действие боеприпаса дистанционного действия определяется ударной волной, возникающей в окружающей среде при его подрыве. Показателями фугасного действия такого боеприпаса применительно к его воздействию на исследуемый объект обычно считают избыточное давление на фронте ударной волны и удельный импульс ударной волны [2].For example, the high-explosive action of a remote-controlled ammunition is determined by the shock wave that occurs in the environment when it is undermined. Excessive pressure at the front of the shock wave and the specific impulse of the shock wave are usually considered indicators of the high-explosive action of such ammunition as applied to its effect on the object under study [2].
Широко известная формула для определения избыточного давления на фронте ударной волны имеет вид [2]:The well-known formula for determining the excess pressure at the shock front has the form [2]:
где A, B, C - константы, определяемые при проведении экспериментов для каждого боеприпаса индивидуально.where A, B, C are the constants determined during the experiments for each munition individually.
Формула для определения удельного импульса имеет видThe formula for determining the specific impulse has the form
где Δр - избыточное давление ударной волны,where Δp is the overpressure of the shock wave,
τ - время действия фазы сжатия ударной волны.τ is the duration of the compression phase of the shock wave.
Таким образом, для того чтобы правильно определять показатели фугасного действия конкретного боеприпаса дистанционного действия, необходимо уметь измерять давление и импульс ударной волны, возникающей в окружающей среде в результате его подрыва. Для этого авторами разработан прибор, защищенный патентами РФ №2367919 и №2395794. В результате проведения экспериментов по подрыву боеприпаса, измерения давления и импульса ударной волны, обработки результатов экспериментов появляется возможность уточнения констант A, B, C в формуле (2) (избыточное давление на фронте ударной волны) и построения эмпирической расчетной зависимости для определения удельного импульса ударной волны применительно к данному конкретному боеприпасу.Thus, in order to correctly determine the high-explosive action indicators of a specific remote-controlled munition, it is necessary to be able to measure the pressure and momentum of a shock wave that arises in the environment as a result of its detonation. For this, the authors developed a device protected by patents of the Russian Federation No. 2367919 and No. 2395794. As a result of experiments to detonate the ammunition, measure the pressure and momentum of the shock wave, process the results of the experiments, it becomes possible to refine the constants A, B, C in formula (2) (overpressure at the front of the shock wave) and construct an empirical calculated dependence for determining the specific impulse of the shock waves applied to this particular munition.
Далее полученные зависимости используются при определении вероятности поражения исследуемого объекта за счет фугасного действия боеприпаса.Further, the obtained dependencies are used to determine the probability of damage to the investigated object due to the high-explosive action of ammunition.
При попадании элементов поля поражения боеприпаса дистанционного действия в исследуемый объект он может быть поражен за счет зажигательного действия поля поражения, инициирующего поля поражения, пробивного действия поля поражения, аэро(гидро) удара.If elements of the lesion field of ammunition of remote action enter the object under study, it can be struck due to the incendiary effect of the lesion field, the initiating lesion field, the penetrative effect of the lesion field, aero (hydro) strike.
Зажигательное действие поля поражения боеприпаса дистанционного действия предлагается определять величиной текущего показателя зажигательной способности Кт, который определяют по формуле
Инициирующее действие поля поражения дистанционного боеприпаса предлагается определять величиной текущего показателя инициирования по формуле
Пробивное действие боеприпаса дистанционного действия определяется величиной показателя пробивной способности поля поражения боеприпаса по формуле
Величина показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса определяется по формуле Пa=Эуд/С0, где Эуд - энергия аэроудара в типовом отсеке, С0 - энергетический критерий разрушения.The value of the indicator of the air strike of the field of destruction of the tested ammunition is determined by the formula P a = E beats / C 0 , where E beats is the energy of the airstrike in a typical compartment, C 0 is the energy criterion for destruction.
Распределение поражающих элементов поля поражения боеприпаса дистанционного действия по форме, массам, направлениям и скорости разлета определяется первым блоком 3 неконтактных датчиков.The distribution of the damaging elements of the field of destruction of the remote-controlled ammunition in shape, mass, direction and speed of expansion is determined by the first block of 3 non-contact sensors.
Первый блок 3 неконтактных датчиков может быть выполнен, например, в виде специальной мишенной обстановки, представляющей собой полуцилиндр, улавливающий часть поражающих элементов поля поражения боеприпаса дистанционного действия, летящих в направлении, определяемом двугранным углом Δθ (фиг.5). Щиты полуцилиндра устанавливаются на одинаковом расстоянии R от центра БЧ дистанционного боеприпаса. Угол φ разбивается на угловые секторы шириной Δφj=φj-φj-1 (j=1, 2, …, n), границы которых на щитах обозначены вертикальными линиями. Линии пересечения полуцилиндра плоскостями двугранного угла вместе с вертикальными линиями образуют площадки, улавливающие поражающие элементы, летящие в направлениях, ограниченных углами Δθ и Δφj. При взрыве боеприпаса дистанционного действия неконтактными датчиками фиксируются пробоины, число Δnj которых подсчитывается в каждой площадке. Число Δnj увеличивается в 
Примерный вид гистограммы, а также сглаживающая кривая приведены на фигуре 6.An exemplary view of the histogram, as well as a smoothing curve are shown in figure 6.
Аналогичным способом можно построить и статистическую зависимостьIn a similar way, one can construct a statistical dependence
в которой 
Функции f(φ) и F(φ) принято называть соответственно дифференциальным и интегральным законами распределения поражающих элементов по направлениям разлета. Между собой они связаны обычными соотношениямиThe functions f (φ) and F (φ) are usually called the differential and integral laws of distribution of the damaging elements along the directions of expansion, respectively. They are interconnected by the usual relations
Закон распределения поражающих элементов по углу разлета в меридиональной плоскости дает возможность определить плотность поля поражения в любой точке в окрестности точки подрыва.The law of distribution of damaging elements over the angle of expansion in the meridional plane makes it possible to determine the density of the lesion field at any point in the vicinity of the blasting point.
Пульты управления названы авторами многофункциональными, т.к. они выполняют функции снятия результатов измерений с измерителей параметров быстропротекающих процессов, обработки результатов измерений, их долговременного хранения и накопления, неконтактной (контактной) передачи, обеспечивают высокую оперативность снятия результатов измерений, сигнализацию об исправности пульта управления и готовности его к использованию.The control panels are called multifunctional by the authors, as they perform the functions of taking measurement results from measuring instruments of fast-flowing processes, processing the measurement results, their long-term storage and accumulation, non-contact (contact) transmission, provide high speed of taking measurement results, signaling the operability of the control panel and its readiness for use.
При получении (уточнении) зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие боеприпаса дистанционного действия с параметрами физических факторов боеприпаса при минимально необходимом числе испытаний в заявляемом способе используется следующий методический подход.Upon receipt (clarification) of dependencies linking indicators characterizing the damaging effect of ammunition of remote action with the parameters of the physical factors of the ammunition with the minimum required number of tests in the claimed method, the following methodical approach is used.
Известно, что при исследовании процесса поражения исследуемого объекта при воздействии по нему боеприпаса дистанционного действия возможно получение (уточнение известных) расчетных алгоритмов или зависимостей, связывающих показатели Y={ye}, характеризующие поражающее действие боеприпаса, с параметрами воздействия, которые описываются некоторым множеством X={xj}.It is known that when studying the process of destruction of an investigated object when exposed to remote-controlled ammunition, it is possible to obtain (refine known) computational algorithms or dependencies linking the indicators Y = {y e } characterizing the damaging effect of the ammunition with the exposure parameters, which are described by some set X = {xj}.
Для этого необходимо спланировать, провести эксперименты, обработать их данные, чтобы получить некоторое семейство функцийTo do this, it is necessary to plan, conduct experiments, process their data in order to obtain a certain family of functions
где {х1,х2,…,xN}={xi}.where {x 1 , x 2 , ..., x N } = {x i }.
Таким образом, выражение (3) является функцией ряда параметров. Значение уе является случайной величиной. Входные параметры xi в опытах могут задаваться целенаправленно на необходимом для получения зависимости (3) уровне, т.е. детерминированно. Связь между {yе} и {xi} характеризуется нежесткими соотношениями, а зависимость (3) является не функциональной, а стохастической. В этом случае связь зависимой переменной yе от независимых переменных {xi} может быть представлена уравнением регрессии (регрессионной моделью), а в основе статистического анализа экспериментальных данных для ее построения лежат методы регрессионного анализа.Thus, expression (3) is a function of a number of parameters. The value of y e is a random variable. The input parameters x i in the experiments can be set purposefully at the level necessary to obtain dependence (3), i.e. deterministically. The connection between {y e } and {x i } is characterized by non-rigid relations, and dependence (3) is not functional, but stochastic. In this case, the relationship of the dependent variable y e to the independent variables {x i } can be represented by the regression equation (regression model), and the statistical analysis of the experimental data for its construction is based on the methods of regression analysis.
Процесс построения регрессионной модели вида (3) в [3, 4, 5] рекомендуется разделить на несколько этапов, а именно:The process of constructing a regression model of the form (3) in [3, 4, 5] is recommended to be divided into several stages, namely:
планирование эксперимента;experiment planning;
проведение эксперимента - получение экспериментальных данных и их первичная обработка;conducting an experiment - obtaining experimental data and their primary processing;
статистический анализ экспериментальных данных и построение регрессионной модели.statistical analysis of experimental data and the construction of a regression model.
На этапе планирования эксперимента:At the planning stage of the experiment:
определяются входные переменные, области их варьирования, уровни, проводится их преобразование;input variables are determined, their variation areas, levels, their transformation is carried out;
определяются выходные переменные, способы и погрешность их измерения;output variables, methods and error of their measurement are determined;
выбирается структура регрессионной модели;the structure of the regression model is selected;
разрабатывается план эксперимента - выбираются экспериментальные точки.an experimental design is being developed — experimental points are selected.
На этапе получения экспериментальных данных: проводятся опыты, вычисления значений выходных переменных; проводятся обобщение и первичный анализ экспериментальных данных.At the stage of obtaining experimental data: experiments are carried out, the calculation of the values of the output variables; generalization and initial analysis of experimental data are carried out.
При построении регрессионной модели:When building a regression model:
проверяется выполнение исходных предпосылок, необходимых для построения модели;the fulfillment of the initial prerequisites necessary for building the model is checked;
оцениваются параметры модели;model parameters are evaluated;
проверяется адекватность построенной модели;the adequacy of the constructed model is checked;
оцениваются доверительные интервалы регрессии и прогнозные значения выходной переменной.confidence intervals of regression and predicted values of the output variable are estimated.
Планирование экспериментов позволяет получить зависимости, связывающие показатели, характеризующие поражающее действие испытываемого боеприпаса дистанционного действия, с величинами его физических факторов, при минимально необходимом числе испытаний.The planning of experiments allows one to obtain dependencies linking indicators characterizing the damaging effect of the tested ammunition of distant action, with the values of its physical factors, with the minimum required number of tests.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить оперативность и точность получения исходных данных для построения координатного закона поражения исследуемого объекта и вычисления величины интегральной характеристики эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия за счет получения (уточнения) в результате испытаний зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса, с параметрами физических факторов боеприпаса и техническими характеристиками исследуемого объекта, при минимально необходимом количестве испытаний, а также снизить трудоемкость и стоимость проведения испытаний.The present invention improves the efficiency and accuracy of obtaining source data for constructing the coordinate law of destruction of the investigated object and calculating the integral characteristics of the effectiveness of the damaging effects of ammunition of remote action by obtaining (refinement) as a result of tests of dependencies linking indicators characterizing the damaging effect of the lesion field of the remote munition, with the parameters of the physical factors of the ammunition and the technical characteristics and the object under investigation, with the minimum required number of tests, as well as reduce the complexity and cost of testing.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ на изобретение №2442104, 2012 г.1. RF patent for the invention No. 2442104, 2012
2. Ф.П.Миропольский, Е.В.Пырьев, В.В.Головенкин, С.В.Хрулин. Авиационные боеприпасы. - М.: ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е.Жуковского и Ю.А.Гагарина», 2010, с.335-342.2. F.P. Miropolsky, E.V. Pyryev, V.V. Golevenkin, S.V. Khrulin. Aircraft ammunition. - M.: Air Force Research Center “VVA named after prof. N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin ”, 2010, p.335-342.
3. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессия. - М.: Финансы и статистика, 1981.3. Demidenko E.Z. Linear and nonlinear regression. - M.: Finance and Statistics, 1981.
4. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. - М: Финансы и статистика, 1986.4. Draper N., Smith G. Applied regression analysis. - M: Finance and Statistics, 1986.
5. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика. Справочное издание. - М.: Финансы и статистика, 1983.5. Ayvazyan S.A. and other applied statistics. Reference Edition. - M.: Finance and Statistics, 1983.
Claims (5)
где A, B, C - константы, определяемые при проведении экспериментов для каждого дистанционного боеприпаса индивидуально; R - расстояние до точки подрыва боеприпаса; ω - масса взрывчатого вещества боеприпаса, а удельный импульс определяется в виде выражения
где Δр - избыточное давление на фронте ударной волны; τ - время действия фазы сжатия ударной волны, величина показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса определяется по формуле Па=Эуд/С0, где Эуд - энергия аэроудара в типовом отсеке, С0 - энергетический критерий разрушения, зажигательное действие поля поражения боеприпаса определяется величиной текущего показателя зажигательной способности Кт, который определяют по формуле
where A, B, C are the constants determined during the experiments for each remote munition individually; R is the distance to the point of detonation of ammunition; ω is the mass of the explosive of the ammunition, and the specific impulse is determined in the form of the expression
where Δp is the excess pressure at the front of the shock wave; τ is the duration of the compression phase of the shock wave, the value of the air strike indicator of the field of destruction of the tested ammunition is determined by the formula P a = E beats / C 0 , where E beats is the energy of the air strike in the typical compartment, C 0 is the energy criterion for destruction, the incendiary effect of the field of destruction of the ammunition is determined by the magnitude of the current incendiary index K t , which is determined by the formula
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152801/11A RU2519616C1 (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Computer-aided assessment method of efficiency of destructive effect of remote-action ammunition, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152801/11A RU2519616C1 (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Computer-aided assessment method of efficiency of destructive effect of remote-action ammunition, and device for its implementation |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012125604 Substitution | 2012-06-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2519616C1 true RU2519616C1 (en) | 2014-06-20 |
Family
ID=51216772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012152801/11A RU2519616C1 (en) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | Computer-aided assessment method of efficiency of destructive effect of remote-action ammunition, and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2519616C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603177C1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of remote controlled combat module parameters estimating and transformable system for its implementation |
| RU2674453C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-12-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Anti-aircraft missiles and missile launchers inspection method |
| RU190530U1 (en) * | 2019-04-30 | 2019-07-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | THE DEVICE OF AUTOMATED EVALUATION OF THE REALIZABILITY OF THE BATTLE TASK OF GROUPING ROCKET COMPLEXES |
| RU2756991C1 (en) * | 2020-10-05 | 2021-10-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") | Method for automated comparative evaluation of remote ammunition by damaging effect |
| RU2789675C1 (en) * | 2022-03-28 | 2023-02-07 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Method for assessing the damaging effect of anti-personnel mines of directed action |
Citations (5)
| 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 |
| 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) |
| US7684020B1 (en) * | 2005-09-02 | 2010-03-23 | Artis, Llc | Sensor system and method for detecting and identifying rapidly moving objects |
| RU2442104C1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-02-10 | Сергей Михайлович Мужичек | Method and device for operational efficiency evaluation of ammunition destructive power |
-
2012
- 2012-12-07 RU RU2012152801/11A patent/RU2519616C1/en active
Patent Citations (5)
| 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 |
| US7684020B1 (en) * | 2005-09-02 | 2010-03-23 | Artis, Llc | Sensor system and method for detecting and identifying rapidly moving objects |
| 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) |
| RU2442104C1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-02-10 | Сергей Михайлович Мужичек | Method and device for operational efficiency evaluation of ammunition destructive power |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603177C1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of remote controlled combat module parameters estimating and transformable system for its implementation |
| RU2603177C9 (en) * | 2015-05-15 | 2017-02-13 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of remote controlled combat module parameters estimating and transformable system for its implementation |
| RU2674453C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-12-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Anti-aircraft missiles and missile launchers inspection method |
| RU190530U1 (en) * | 2019-04-30 | 2019-07-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | THE DEVICE OF AUTOMATED EVALUATION OF THE REALIZABILITY OF THE BATTLE TASK OF GROUPING ROCKET COMPLEXES |
| RU2756991C1 (en) * | 2020-10-05 | 2021-10-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") | Method for automated comparative evaluation of remote ammunition by damaging effect |
| RU2789675C1 (en) * | 2022-03-28 | 2023-02-07 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Method for assessing the damaging effect of anti-personnel mines of directed action |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2442104C1 (en) | Method and device for operational efficiency evaluation of ammunition destructive power | |
| RU2519616C1 (en) | Computer-aided assessment method of efficiency of destructive effect of remote-action ammunition, and device for its implementation | |
| Rigby et al. | Validation of semi-empirical blast pressure predictions for far field explosions-is there inherent variability in blast wave parameters? | |
| Wang et al. | An efficient CDEM-based method to calculate full-scale fragment field of warhead | |
| Qi et al. | Probabilistic blast load model for domes under external surface burst explosions | |
| Langenderfer et al. | An evaluation of measured and predicted air blast parameters from partially confined blast waves | |
| RU2756991C1 (en) | Method for automated comparative evaluation of remote ammunition by damaging effect | |
| Zezulová et al. | On Diagnostics of Military Fortification Constructions | |
| RU2521932C1 (en) | Method of remote ammunition piercing effect estimation and device to this end | |
| RU126168U1 (en) | SCIENTIFIC RESEARCH MODEL FOR THE EVALUATION OF RADIO ELECTRONIC SYSTEMS EFFICIENCY INDICATORS | |
| RU2518678C1 (en) | Method of determining characteristics of fragmentation field of ammunition and device for its implementation | |
| RU2484421C1 (en) | Method for testing of ammunition for air shock and device for its realisation | |
| RU2758248C1 (en) | Device for forming a catalog of the results of modeling the process of functioning of air defense systems | |
| Roponen | Simulating artillery fire in forest environment | |
| RU2814324C1 (en) | Method of testing ammunition for air impact and device for its implementation | |
| Chan et al. | Serious gaming for improvised explosive device neutralization training | |
| RU2640734C1 (en) | Method of modeling control points | |
| RU2789681C2 (en) | Method for assessment of damaging effect of anti-personnel fragmentation mines | |
| Yavuz et al. | Numerical and experimental investigation of jet formation and particulation in shaped charges with tulip-like steel liners | |
| RU2789676C1 (en) | Method for assessing the damaging effect of high-explosive anti-personnel mines | |
| RU2562871C1 (en) | Targets layout for testing ammunition with circular fragmentation field | |
| Yakovenko et al. | Building a Model of the Process of Shooting a Mobile Armored Target with Directed Fragmentation-Beam Shells in the Form of a Discrete-Continuous Stochastic System | |
| Andreen et al. | Risk Analysis of Live Fire Shoot House Containment Systems Against Multiple Projectile Impacts | |
| Teland et al. | Blast wave injury prediction models for complex scenarios | |
| RU2482439C1 (en) | Method of fragmentation ammunition testing and bench for its realisation |