RU2670314C1 - Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости - Google Patents
Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670314C1 RU2670314C1 RU2017128045A RU2017128045A RU2670314C1 RU 2670314 C1 RU2670314 C1 RU 2670314C1 RU 2017128045 A RU2017128045 A RU 2017128045A RU 2017128045 A RU2017128045 A RU 2017128045A RU 2670314 C1 RU2670314 C1 RU 2670314C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- muzzle velocity
- muzzle
- radiation
- ionizing radiation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N cesium-137 Chemical compound [137Cs] TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
- F41A21/32—Muzzle attachments or glands
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/482—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by nuclear radiation detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области создания артиллерийского вооружения и боеприпасов. Датчик ионизирующего излучения, расположенный в снаряде, при движении вдоль ствола регистрирует импульсы ионизирующего излучения от двух источников излучения, установленных в дульном устройстве. Значение параметра времени между двумя импульсами передается в вычислительное устройство снаряда для определения его дульной скорости и корректировки траектории движения. Технический результат – упрощение измерения дульной скорости снаряда. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области создания артиллерийского вооружения и боеприпасов и может быть использовано для коррекции траектории движения снарядов.
Измерение начальной скорости артиллерийских снарядов является одним из важнейших направлений работ в комплексе исследований по повышению эффективности ствольной артиллерии. Точное знание этой величины позволяет осуществлять коррекцию траектории снарядов за счет их торможения на ниспадающей ветви движения, а также уточнять время работы дистанционных взрывателей боеприпасов.
Известен способ измерения скорости снаряда, при котором эта величина измеряется с помощью баллистической установки, а затем, по радиосвязи вводится в вычислительное устройство снаряда (Научно-технический сборник ГНЦ РФ ФГУП «ЦНИИХМ» им. Д.И. Менделеева «Боеприпасы», 2016 г., №1, с. 64-68). Такой способ технически сложен, а кроме того, излучение баллистической установки позволяет противнику обнаружить место расположение стреляющего орудия.
Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому способу определения и введения в вычислительное устройство значения дульной скорости снаряда являются технические устройства, рассмотренные в патенте РФ №2406959.
В этих устройствах и способах измерения дульной скорости используется, по меньшей мере, одна пара катушек, расположенная, как правило, за дульным тормозом ствола. Катушки расположены на определенном расстоянии друг от друга, причем скорость Vo определяется измеренным временем, которое требуется снаряду, чтобы пройти определяемый катушками путь. Либо вместо катушек устанавливаются датчики давления. При прохождении снаряда датчики из-за давления газов на его дно приобретают расширение, которое преобразуется в электрический сигнал и при необходимости после усиления подается к подключенному устройству его обработки.
Недостатком этих способов является техническая сложность введения данных измерения дульной скорости в движущийся с высокой скоростью снаряд.
Задачей настоящего изобретения является упрощение измерения дульной скорости снаряда.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в регистрации времени t, в течение которого снаряд пройдет расстояние L в зоне дульного тормоза на выходе из ствола орудия. В качестве точек отсчета этого времени являются моменты срабатывания миниатюрного гамма-детектора находящегося во взрывателе снаряда от воздействия на него излучения от источников гамма излучения, установленных на стволе орудия.
На схеме фиг. 1 показаны два положения снаряда (второе пунктиром), при которых детектор регистрирует излучение от излучателей гамма-частиц (импульсы на нижней части рисунка).
Скорость снаряда вычисляется с помощью соотношения:
V0=L/t. (1)
Предлагаемый способ может быть реализован с использованием известных технических устройств и приемов обработки информации с электронных приборов.
Предлагаемый способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости поясняются следующими схемами.
На фиг. 1 приведена схема измерения скорости снаряда на выходе из канала ствола орудия: 1 - ствол орудия, 2 - снаряд, 3 и 4 - излучатели гамма импульсов, 5 - гамма детектор в носовой части снаряда (во взрывателе), L - расстояние между излучателями, А, Т - соответственно оси амплитуды сигнала с детектора и времени, t - время пролета снаряда от излучателя 3 до излучателя 4. На фиг. 2 приведена схема, поясняющая устройство капсулы с изотопом цезия (стандартный источник типа ИГИ-Ц-4). На фиг. 3 показаны зоны установки (указаны стрелками) гамма-излучателей на дульном тормозе артустановки «Мста-С». На фиг. 4 приведена схема, поясняющая работу диода для регистрации гамма-квантов. На фиг. 5 показана схема построения дистанционного взрывателя с блоком измерения скорости снаряда радиационным методом.
Источник гамма-излучения
В качестве источника излучения гамма квантов предлагается использовать изотопы, например, Цезий-137. Этот изотоп успешно применяется в приборах неразрушающего контроля для дефектоскопирования различных материалов просвечиванием и позволяет контролировать стальные детали толщиной от 5 до 100 мм. Одинарная или двойная капсула, содержащая радионуклид цезий-137 в виде таблетки из порошка или гранулы на основе цеолита или стеклоплава обеспечивает среднюю энергию излучения 0,66 МЭВ. Период полураспада изотопа составляет 33 года (время близко ко времени эксплуатации орудия). Общий вид стандартной капсулы с изотопом цезия приведен на фиг. 2.
Источник типа ИГИ-Ц-4 имеет следующие параметры: диаметры - D=8 мм, и d=4,9 мм; высоты - Н=12 мм и h=5,5 мм.
Выбор источника с такими геометрическими размерами обусловлен необходимостью миниатюризации элементов для их установки в имеющиеся габариты стволов орудий, например, в дульные тормоза. Использование дульного тормоза, позволяет легко провести работы по установке источников радиоактивного излучения в специальных лабораториях. При этом устройство дульного тормоза позволяет установить эти миниатюрные источники в зоны, обеспечивающие полное отсутствие излучения снаружи ствола орудия. На фиг. 3 приведен пример дульного тормоза артиллерийской установки «Мcта», на котором стрелками указаны такие зоны.
Гашение ионизирующего излучения в металле ствола обеспечивается созданием необходимой толщины стали (стали со свинцом) в направлении излучения. Фокусирование излучения необходимо для исключения пересечения зон излучения одновременно от двух излучателей. Установка излучателей (цилиндр диаметром 8 мм и высотой 12 мм) в центрирующие пояски позволяет выполнить все мероприятия по фокусированию излучения и обеспечению гашения излучения до безопасных величин на поверхности ствола орудия (дульного тормоза). Излучатель должен быть сфокусирован на ось ствола орудия.
Элементы взрывателя, работа которых может быть нарушена при воздействии на них ионизирующего излучения, должны быть заэкранированы свинцовой оболочкой. Мощность воздействия излучателя должна быть минимальной и достаточной лишь для прохождения массива взрывателя до зоны установки детектора.
Детектор гамма-излучения
В связи с низковольтным питанием детекторов, пригодных для регистрации излучения от рассмотренного выше источника предлагается использовать полупроводниковые диоды на основе германия или кремния.
Схема, поясняющая принцип работы полупроводникового детектора приведена на фиг. 4. На нем показан диод, состоящий из пластин n-p типа, в котором за счет подачи смещения от батареи питания появляется обедненная область, в которой мало свободных носителей заряда. При попадании в эту область гамма-квантов, в ней возникают носители заряда, которые начинают движение к аноду и катоду. Такие диоды широко используются в портативных дозиметрах для регистрации ионизирующих излучений.
Детектор, на основе полупроводникового диода должен быть установлен по оси взрывателя (снаряда) для обеспечения прохождения им зоны облучения при движении снаряда по стволу орудия.
Пример такой установки диода по оси взрывателя показан на фиг. 5. На этом же рисунке кроме уже известных блоков взрывателя, описанных в других работах, приведен блок измерения скорости. Принцип построения этого блока рассмотрен ниже.
Блок измерения скорости
Основу блока составляют: электронная схема регистрации импульсов тока с детектора и специальный источник электропитания, позволяющий обеспечить работу схемы при движении снаряда в канале ствола.
Таким образом, рассмотренное техническое решение позволяет, используя отработанные известные элементы электронных приборов, обеспечить бесконтактное измерение дульной скорости каждого снаряда и не требует никакой предварительной подготовки.
Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленный способ соответствует условию промышленной применимости.
Claims (1)
- Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости V0, заключающийся в том, что измеряют промежуток времени t прохождения снарядом мимо фиксированных точек на конечном участке ствола орудия, расположенных на расстоянии L друг от друга, с помощью соотношения V0=L/t вычисляют начальную скорость, полученное значение скорости вводят в вычислительное устройство снаряда, отличающийся тем, что в качестве фиксированных точек на стволе орудия используют зоны ствола или дульного тормоза, в которые устанавливают локальные источники ионизирующего излучения, в качестве промежутка времени принимают промежуток времени между появлением электрического тока в устройстве для регистрации ионизирующего излучения, установленном в осевой зоне снаряда или взрывателя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128045A RU2670314C1 (ru) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128045A RU2670314C1 (ru) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670314C1 true RU2670314C1 (ru) | 2018-10-22 |
Family
ID=63923370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128045A RU2670314C1 (ru) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670314C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2798441C1 (ru) * | 2022-07-12 | 2023-06-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Поляризационный способ определения начальной скорости снаряда нарезного артиллерийского орудия |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0023365A2 (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-04 | ARES, Inc. | Doppler-type projectile velocity measurement apparatus and method |
| US4664013A (en) * | 1983-03-04 | 1987-05-12 | Deutsch-Franzosisches Forschungsinstitut Saint-Louis | Method and apparatus for setting the operating time of a projectile time fuze |
| RU2241945C1 (ru) * | 2003-06-16 | 2004-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | Фотоэлектронная система |
| RU2407019C1 (ru) * | 2009-07-06 | 2010-12-20 | Владимир Иванович Винокуров | Устройство для измерения скорости метаемого тела |
| RU2406959C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2010-12-20 | Рейнметалл Эйр Дифенс Аг | Способ измерения дульной скорости снаряда |
| RU2014146420A (ru) * | 2014-11-19 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Конструкторское бюро "ИНТРОСКАН" | Способ измерения скорости снаряда и устройство для его осуществления |
-
2017
- 2017-08-07 RU RU2017128045A patent/RU2670314C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0023365A2 (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-04 | ARES, Inc. | Doppler-type projectile velocity measurement apparatus and method |
| US4664013A (en) * | 1983-03-04 | 1987-05-12 | Deutsch-Franzosisches Forschungsinstitut Saint-Louis | Method and apparatus for setting the operating time of a projectile time fuze |
| RU2241945C1 (ru) * | 2003-06-16 | 2004-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | Фотоэлектронная система |
| RU2406959C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2010-12-20 | Рейнметалл Эйр Дифенс Аг | Способ измерения дульной скорости снаряда |
| RU2407019C1 (ru) * | 2009-07-06 | 2010-12-20 | Владимир Иванович Винокуров | Устройство для измерения скорости метаемого тела |
| RU2014146420A (ru) * | 2014-11-19 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Конструкторское бюро "ИНТРОСКАН" | Способ измерения скорости снаряда и устройство для его осуществления |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2798441C1 (ru) * | 2022-07-12 | 2023-06-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Поляризационный способ определения начальной скорости снаряда нарезного артиллерийского орудия |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7573044B2 (en) | Remote detection of explosive substances | |
| US11035963B2 (en) | Method for detecting radionuclide, process for detecting radionuclide using the same, and radiation detector for the same | |
| Ibragimov et al. | Possible mechanism for enrichment of solar cosmic rays by helium-three and heavy nuclei | |
| US20110068274A1 (en) | Using uv light source for self testing gas filled gamma and neutron detectors | |
| US20110243306A1 (en) | Non-intrusive method for detection of chemical elements | |
| RU2670314C1 (ru) | Способ введения в вычислительное устройство снаряда значения его дульной скорости | |
| Ivanov et al. | Determining the primary cosmic ray energy from the total flux of Cherenkov light measured at the Yakutsk EAS array | |
| US2954473A (en) | Cerenkov radiation fission product detector | |
| CN109581474B (zh) | 伴随粒子中子检测的重叠时间窗检测方法 | |
| CN109632837B (zh) | 伴随粒子中子检测的自动时间标定方法 | |
| US20080061994A1 (en) | Radionuclide Detector and Software for Controlling Same | |
| US3454770A (en) | Directional radiation detector | |
| RU2227310C1 (ru) | Генератор меченых нейтронов | |
| Gsponer | Technical feasibility of the detection of nuclear weapons | |
| US3358602A (en) | Method and apparatus for detecting and identifying remote objects | |
| RU2793829C2 (ru) | Способ измерения параметров движения снаряда на этапе внутренней баллистики | |
| CN117804270A (zh) | 一种基于单光子敏感的运动信息测量方法 | |
| US8884234B2 (en) | Portable directional device for locating neutron emitting sources | |
| RU2482512C2 (ru) | Войсковой многофункциональный унифицированный комплекс из трех моноблочных устройств для дозиметрического контроля | |
| Coquillat | Calibration and background data analysis in the scope of the NEWS-G dark matter experiment | |
| Heilbronn et al. | Design of an accelerator-based shielding experiment at the NASA Space Radiation Laboratory relevant to enclosed, shielded environments in space | |
| Boyd | World Scientific: The FASER Experiment | |
| Gasparri et al. | Soldier Mounted Advanced Radiation Tracking (SMART) Detector | |
| Foote | Measuring MeV ions from fusion reactions in magnetic-mirror experiments | |
| Nacht et al. | Technical, Political, and Strategic Evolution of Deterrence and Arms Control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190808 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201207 |