RU2703835C1 - Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия - Google Patents
Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703835C1 RU2703835C1 RU2018135544A RU2018135544A RU2703835C1 RU 2703835 C1 RU2703835 C1 RU 2703835C1 RU 2018135544 A RU2018135544 A RU 2018135544A RU 2018135544 A RU2018135544 A RU 2018135544A RU 2703835 C1 RU2703835 C1 RU 2703835C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- speed
- flywheel
- shell
- initial
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F1/00—Launching apparatus for projecting projectiles or missiles from barrels, e.g. cannons; Harpoon guns
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для измерения скорости метаемых тел. Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия, при котором с помощью миниатюрного маховика с постоянными магнитами и связанной с корпусом снаряда катушки индуктивности замеряется скорость вращения снаряда на начальном этапе движения по нарезкам ствола. Маховик установлен на упорном и опорном подшипниках. Учитываются интервалы времени между заданным количеством импульсов напряжения. По величине скорости вращения снаряда определяется его линейная скорость с учетом шага нарезки на дульном участке ствола орудия. Технический результат – создание автономного способа измерения начальной скорости управляемых снарядов нарезной артиллерии. 1 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Предлагаемое изобретение относится к автономным устройствам определения начальной скорости управляемых снарядов нарезной артиллерии.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В артиллерии нашли широкое применение программируемые снаряды воздушного подрыва. Вычислительный комплекс артиллерийской системы определяет и вводит в снаряд заданное время его подрыва после выстрела.
Согласно патенту RU №2535313 программируемый снаряд содержит накопитель энергии, электронный блок, взрыватель и датчик приема сигналов и энергии. Программирование, так же как передача энергии, осуществляется при прохождении снаряда через ствол орудия, дульный тормоз или подобный элемент, выполняющий функции волновода.
Фактическое время подрыва может отличаться от заданного вследствие различных свойств заряда и износа ствола орудия. Измерение и ввод в снаряд значения его начальной скорости существенно увеличивает эффективность артиллерийской системы.
Согласно патенту РФ №2406959 для измерения дульной скорости снаряда предложено использовать ствол или дульный тормоз в качестве волновода. При этом используется эффект допплеровского изменения частоты принимаемого сигнала. В описании патента рассмотрен также способ измерения скорости снаряда с помощью пары катушек индуктивности, расположенных за дульным тормозом на определенном расстоянии между собой.
При этом скорость определяется измерением интервала времени прохода снарядом расстояния между катушками.
В известных системах с управляемыми боеприпасами, например, AHEAD, расстояние между катушками индуктивности составляет 10 см. Небольшое расстояние между катушками, форма их электромагнитного поля, окружающая температура и пороховые газы ограничивают точность измерения скорости снаряда.
Измеренное значение скорости выхода снаряда из ствола орудия поступает в вычислительный комплекс и определяется необходимое время запаздывания подрыва снаряда. Эта величина должна быть введена в снаряд через устройства связи до полного выхода снаряда из ствола. Малый промежуток времени порядка 10-4 секунды для выполнения указанных процедур предъявляет жесткие требования к каналу связи и вычислительным устройствам комплекса. При этом также ограничивается точность решения задачи.
Недостатком рассмотренных способов и устройств измерения начальной скорости снарядов является также усложнение конструкции артиллерийских орудий.
Таким образом, в области техники существует необходимость в появлении способа измерения начальной скорости артиллерийского снаряда, свободного от указанных недостатков.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является создание автономного способа для измерения в снаряде нарезного артиллерийского орудия начальной скорости снаряда.
Согласно предлагаемому способу с помощью установленного внутри снаряда миниатюрного маховика, связанного с корпусом снаряда подшипниковым узлом, содержащим упорный и радиальный подшипники, оси которых совпадают с продольной осью снаряда, и расположенными на маховике постоянными магнитами, измеряется на начальном участке траектории полета снаряда его скорость вращения относительно маховика, стремящегося сохранить свою начальную угловую ориентацию, по интервалу времени между заданным количеством импульсов напряжения на катушке индуктивности, связанной с корпусом снаряда и содержащей разомкнутый ферромагнитный сердечник, а по величине скорости вращения снаряда определяется скорость его полета с учетом шага нарезки на дульном участке ствола орудия.
При выстреле на устройство, созданное по предложенному способу, на коротком промежутке времени действуют огромные инерционные силы, направленные вдоль его продольной оси. Поэтому в состав подшипникового узла кроме радиального шарикоподшипника включен также упорный подшипник. Кроме того приняты радикальные меры для снижения массы маховика до уровня менее одного грамма.
Существующие в настоящее время технические решения, материалы и миниатюрные шарикоподшипники позволяют реализовать изделие, пригодное для установки в артиллерийских снарядах малых и средних калибров.
При измерении скорости вращения корпуса снаряда относительно неподвижного вначале маховика, маховик под воздействием моментов связи между ними начинает вращаться. Это приводит к ошибкам измерения, возрастающим во времени. Поэтому целесообразно уменьшать время измерения.
Большие при выстреле угловые ускорения снаряда на малом интервале времени способствуют повышению точности определению скорости вращения снаряда, и тем самым, определения его начальной скорости.
Основным техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность создания в снаряде автономного способа измерения его начальной скорости.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
На чертеже показана конструктивная схема, поясняющая предложенный способ определения начальной скорости артиллерийского снаряда.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сущность изобретения поясняется конструктивной схемой, изображенной на чертеже.
Согласно заявленному изобретению в цилиндрическом корпусе (1) измерителя угловой скорости снаряда расположен маховик (2), вал которого (3) связан с корпусом подшипниковым узлом с радиальным шарикоподшипником (4) и упорным шарикоподшипником (5). На маховике установлено два симметрично расположенных относительно оси вращения постоянных магнита (6) с осевой намагниченностью. На корпусе (1) установлена катушка индуктивности (7) с разомкнутым ферритовым сердечником гантельного типа. При вращении маховика (2) относительно корпуса (1) в катушке индуктивности (7) возникают два импульса напряжения на каждый оборот маховика. Продольная ось корпуса (1) совпадает с продольной осью снаряда.
До выстрела орудия маховик 2 неподвижен относительно корпуса 1. При выстреле из нарезного орудия снаряд вместе с корпусом 1 начинает вращаться, а маховик 2 вследствие своих инерционных свойств пытается сохранить свою начальную угловую ориентацию. Скорость вращения снаряда на выходе из ствола орудия определяется по интервалу времени между заданным числом импульсов напряжения на катушке индуктивности 7. Скорость полета снаряда определяется на начальном участке его полета по скорости его вращения с учетом шага нарезки на дульном участке ствола орудия. Для обеспечения возможности размещения устройства в снарядах малого и среднего калибра диаметр устройства должен быть достаточно малым.
Для сохранения работоспособности устройства при больших линейных ускорениях снаряда в стволе орудия необходимо выполнить вращающуюся часть с маховиком минимальной массы. Существующие технические решения, материалы и миниатюрные шарикоподшипники позволяют создать изделие с необходимыми свойствами.
Применены неодимовые постоянные магниты с высоким соотношением магнитной энергии к массе. Вал маховика и корпус устройства выполнены из алюминиевого сплава САС.
На чертеже приведена коробчатая конструкция маховика, выполненная из тонкой листовой бериллиевой бронзы.
При изготовлении изделия, например, с диаметром корпуса 30-35 мм в пропорциях, приведенных на чертеже, масса маховика с валом, постоянными магнитами и внутренними частями подшипников может не превысить 0,5 грамма. Для дальнейшего уменьшения массы маховика целесообразно его несущую часть изготовить из углепластика.
Применение ферритового сердечника в катушке индуктивности обеспечивает измерение сигналов в широкой полосе частот. При этом появляется возможность с высокой точностью привязывать к шкале времени импульсы напряжения на катушке индуктивности. Стало возможным измерять скорость вращения снаряда по временному интервалу между заданным количеством импульсов на катушке индуктивности, связанным с количеством оборотов снаряда. Обеспечивается процедура измерений с погрешностью не более 0,1% на интервале времени менее 0,1 секунды.
Заявитель прилагает формулу изобретения, где отражены существенные признаки изобретения.
Claims (3)
- Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного артиллерийского орудия, заключающийся в том, что с помощью установленного внутри снаряда миниатюрного маховика с расположенными на нем постоянными магнитами, связанного с корпусом снаряда подшипниковым узлом, содержащим упорный и радиальный подшипники, оси которых совпадают с продольной осью снаряда,
- на начальном участке траектории полета снаряда измеряется его скорость вращения относительно маховика, стремящегося сохранить свою начальную угловую ориентацию, по интервалу времени между заданным количеством импульсов напряжения на катушке индуктивности, связанной с корпусом снаряда и содержащей разомкнутый ферромагнитный сердечник,
- а по величине скорости вращения снаряда определяется скорость его полета с учетом шага нарезки на дульном участке ствола орудия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135544A RU2703835C1 (ru) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135544A RU2703835C1 (ru) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2703835C1 true RU2703835C1 (ru) | 2019-10-22 |
Family
ID=68318373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018135544A RU2703835C1 (ru) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2703835C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792607C1 (ru) * | 2022-07-12 | 2023-03-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Поляризационный волоконно-оптический измеритель угловой скорости вращения и начальной скорости снаряда нарезного артиллерийского орудия |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998019750A1 (en) * | 1996-11-01 | 1998-05-14 | David Zakutin | Speed-sensing projectile |
RU2406959C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2010-12-20 | Рейнметалл Эйр Дифенс Аг | Способ измерения дульной скорости снаряда |
RU143669U1 (ru) * | 2014-04-02 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское Бюро точного машиностроения имени А.Э. Нудельмана" | Датчик крена и оборотов быстровращающегося управляемого снаряда |
US8910515B1 (en) * | 2011-09-13 | 2014-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Instrumented magnetic projectile |
US9513095B2 (en) * | 2011-02-09 | 2016-12-06 | Yesaiahu REDLER | System and method for measuring parameters of motion of a projectile as it exits the muzzle of a gun |
-
2018
- 2018-10-08 RU RU2018135544A patent/RU2703835C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998019750A1 (en) * | 1996-11-01 | 1998-05-14 | David Zakutin | Speed-sensing projectile |
RU2406959C1 (ru) * | 2006-12-08 | 2010-12-20 | Рейнметалл Эйр Дифенс Аг | Способ измерения дульной скорости снаряда |
US9513095B2 (en) * | 2011-02-09 | 2016-12-06 | Yesaiahu REDLER | System and method for measuring parameters of motion of a projectile as it exits the muzzle of a gun |
US8910515B1 (en) * | 2011-09-13 | 2014-12-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Instrumented magnetic projectile |
RU143669U1 (ru) * | 2014-04-02 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское Бюро точного машиностроения имени А.Э. Нудельмана" | Датчик крена и оборотов быстровращающегося управляемого снаряда |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792607C1 (ru) * | 2022-07-12 | 2023-03-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Поляризационный волоконно-оптический измеритель угловой скорости вращения и начальной скорости снаряда нарезного артиллерийского орудия |
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 |
RU2816756C1 (ru) * | 2022-10-10 | 2024-04-04 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" | Автономный способ определения начальной скорости артиллерийского снаряда с дистанционным подрывом в воздухе |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100639045B1 (ko) | 발사체속도측정시스템및속도계산방법 | |
DK152627B (da) | Ladningshus til fremdrivning ad en ballistisk bane | |
CN102156198A (zh) | 利用转速测试弹丸炮口速度的方法 | |
US20160216075A1 (en) | Gun-launched ballistically-stable spinning laser-guided munition | |
JP3891619B2 (ja) | プログラム可能発射体の爆発時間の決定法 | |
RU2703835C1 (ru) | Инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия | |
Dobrynin et al. | Development of physical models for the formation of acoustic waves at artillery shots and study of the possibility of separate registration of waves of various types | |
JP2014515817A (ja) | 投射体をプログラムするプログラミング装置及びプログラミング方法 | |
RU2118788C1 (ru) | Надкалиберная граната | |
US4600166A (en) | Missile having reduced mass guidance system | |
CN110852008B (zh) | 一种埋头弹冲击挤进过程中弹丸速度的电磁式测量方法 | |
US20160238361A1 (en) | Accelerator | |
JPH09280798A (ja) | プログラム可能発射体の爆発時間の決定法 | |
RU2816756C1 (ru) | Автономный способ определения начальной скорости артиллерийского снаряда с дистанционным подрывом в воздухе | |
RU2553419C1 (ru) | Способ распознавания калибра стреляющего артиллерийского орудия по параметрам спектральных составляющих прецессий и нутаций | |
RU2798441C1 (ru) | Поляризационный способ определения начальной скорости снаряда нарезного артиллерийского орудия | |
US3973500A (en) | Electromagnetic generator for projectiles | |
RU2797820C1 (ru) | Артиллерийский снаряд с системой управления дистанционного подрыва | |
RU2676301C1 (ru) | Способ стрельбы зенитными снарядами | |
Knudsen et al. | The initial yaw of some commonly encountered military rifle bullets | |
Bornstein et al. | Launch dynamics of fin-stabilized projectiles | |
Jączek et al. | Innovative Method of Fuze Settings by a Number of Own Turns of a Projectile | |
Merda et al. | Experimental and numerical analysis of supersonic mortar projectiles | |
Soham et al. | Trajectory simulations by the numerical solution of the point-mass equations of motion for 7.62 mm/. 308” rifle bullets | |
Bybee | Precision guidance kit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201009 |