RU2756991C1 - Способ автоматизированной сравнительной оценки дистанционных боеприпасов по поражающему действию - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области испытаний боеприпасов и может быть использовано при проведении сравнительных испытаний дистанционных боеприпасов по поражающему действию. Способ заключается в определении частных характеристик поражающего действия дистанционного боеприпаса при проведении испытаний, вычислении в автоматическом режиме частных величин показателей поражающего действия дистанционного боеприпаса, получении зависимостей, связывающих показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса с величинами его физических факторов при минимально необходимом количестве испытаний. Дополнительно осуществляют качественную и количественную оценку дистанционных боеприпасов. Для количественной оценки вычисляют комплексный показатель поражающего действия каждого дистанционного боеприпаса, используя для сравнения боеприпасов между собой отношения их комплексных показателей. Изобретение позволяет повысить оперативность, точность и полноту автоматизированной сравнительной оценки конкурирующих дистанционных боеприпасов по поражающему действию, а также снизить трудоемкость проведения испытаний. 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области испытаний и может быть использовано при проведении сравнительных испытаний дистанционных боеприпасов по их поражающему действию.

Проблема объективной сравнительной оценки эффективности действия дистанционных боеприпасов связана с тем, что дистанционные боеприпасы (боеприпасы дистанционного действия) в отличие от ударных, могут поражать цель не только при прямом попадании в нее, но и при разрыве на некотором расстоянии от цели (И.А. Балаганский, Л.А. Мержиевский. Действие средств поражения и боеприпасов. Учебник. Новосибирск. Изд-во НГТУ. 2004 г., стр. 12-16).

При оценке эффективности боеприпасов используются частные и обобщенные характеристики поражающего действия, причем частные лежат в основе вычисления их обобщенных характеристик (избыточное давление, удельный импульс продуктов взрыва и ударной волны и т.д.).

Поражающее действие дистанционного боеприпаса на исследуемый объект определяется воздействием на его жизненно важные отсеки (агрегаты) совокупностью физических факторов боеприпаса.

Терминология, используемая в рамках данного изобретения.

Под физическими факторами 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.

Под показателями поражающего действия боеприпаса дистанционного действия, определяемыми значениями его физических факторов, приводящих к поражению отсеков (зон) исследуемого объекта в соответствующей терминологии, понимаются показатели фугасного действия боеприпаса (избыточное давление ударной волны), показатель зажигательного действия боеприпаса, показатель пробивного действия боеприпаса, показатель инициирующего действия боеприпаса, показатель аэроудара и другие показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса с величинами его физических факторов.

Уровень техники

Известны способы оценки дистанционного боеприпаса частными характеристиками поражающего действия.

Известный способ оценки фугасного действия малокалиберного боеприпаса заключается в последовательном подрыве набора зарядов бризантного взрывчатого вещества на заданном расстоянии от закрепленной преграды, установленной на заданной дальности под заданным углом, определении массы заряда М, приводящего к разрушению преграды, установке линейки датчиков давления на заданном расстоянии друг от друга, подрыве заряда, приводящего к разрушению преграды и определении датчиками давления избыточного давления на фронте ударной волны, подрыве исследуемого боеприпаса и определении датчиками давления избыточного давления на фронте ударной волны от исследуемого боеприпаса, определении эквивалентной массы заряда исследуемого боеприпаса, сравнении массы заряда, приводящего к разрушению преграды с эквивалентной массой заряда исследуемого боеприпаса. (С.М. Мужичек, А.А. Скрынников, С.А. Абрамов, В.В. Ефанов, И.А. Новиков. Методика сравнительной оценки поражающего действия малокалиберных боеприпасов по результатам их наземных испытаний. Сб. статей «29 Всероссийская НТК "Передача, прием, обработка и отображение информации о быстропротекающих процессах". - М.: ИД Академии Жуковского, 2018, стр. 446-452Э).

Известный способ оценки пробивного действия дистанционного боеприпаса (Патент на изобретение RU 2491501 по заявке 2012118262/11, оп. 27.08.2013 г.) заключается в метании поля поражения боеприпаса в направлении закрепленной преграды, при этом осуществляют подрыв боевой части боеприпаса с помощью устройства инициирования во взрывной камере, в пределах двугранного угла Δθ на заданном расстоянии устанавливают закрепленную преграду заданной толщины, определяют среднюю скорость V₁ поля поражения боеприпаса по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения, летящего в пределах двугранного угла Δθ, от момента подрыва боевой части боеприпаса до момента попадания поражающих элементов поля поражения боеприпаса в закрепленную преграду заданной толщины, определяют среднюю скорость V₂ поля поражения боеприпаса по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения после пробития поражающими элементами поля поражения закрепленной преграды заданной толщины, определяют показатель пробивной способности поля поражения боеприпаса по формуле

Известный способ определения зажигательной способности боеприпаса дистанционного действия (Патент RU 2521460 по заявке №2013117931/11, оп. 27.06.2014) включает подрыв с помощью устройства инициирования последовательного набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полями поражения входной стенки имитатора типового топливного отсека с последующим образованием пробоин в имитаторе топливного бака, осуществление непосредственного контакта продуктов взрыва, осколков, паров и выливающегося из пробоин имитатора топливного бака топлива, воспламенение и горение топлива, фиксацию факта возгорания топлива.

Известен способ определения инициирующей способности боеприпаса дистанционного действия (Патент RU 2490589 по заявке №201211826/11, оп. 20.08.2013), согласно которому, инициирующую ударную волну в пассивном заряде взрывчатого вещества вызывают полем поражения боевой части дистанционного боеприпаса, изменение параметров инициирующей ударной волны пассивного боеприпаса производят изменением параметров поля поражения набора опытных боевых частей, подрыв боевых частей осуществляют с помощью устройства инициирования, определение критических параметров инициирующей ударной волны производят путем снижения параметров поля поражения набора опытных боевых частей до минимальных значений, при которых инициируется пассивный заряд, определяют величину показателя инициирующего действия боевой части дистанционного боеприпаса, снижают параметры поля поражения набора опытных боевых частей до величин, приводящих к появлению механического разрушения пассивного заряда поражающими элементами, определяют параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда в инертном исполнении, определяют величину показателя инициирования, определяют величину предельного показателя инициирования.

В известном способе проведения испытаний боеприпасов на аэроудар (Патент RU 2484421 по заявке №2012109987/11, оп. 10.06.2013) осуществляют подрыв боеприпаса во взрывной камере с щелью, ширина и длина которой позволяют выделять часть осколочного поля боеприпаса, летящую в направлении, определяемом двугранным углом Δθ, при этом последовательно подрывают набор опытных боеприпасов с полным накрытием их полем поражения входной стенки типового отсека, последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов добиваются полного разрушения отсека за счет аэроудара, оснащают боковые стенки типового отсека n датчиками, связанными с n приборами измерения давления и импульса ударной волны, измеряют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления аэроудара, возникающего в отсеке после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают критическую энергию аэроудара в отсеке, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов для типового отсека и рассчитывают величину критического показателя аэроудара для типового отсека.

Частные показатели не позволяют достаточно полно охарактеризовать поражающее действие дистанционных боеприпасов, поэтому для этой цели используются так называемые обобщенные характеристики. Для более объективной сравнительной оценки дистанционных боеприпасов предложена технология испытаний, которая позволяет в автоматизированном режиме определить интегральную характеристику эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса (С.М. Мужичек, М.А. Корзун, И.А. Новиков, В.В. Ефанов. Автоматизированная технология оценки эффективности боеприпасов дистанционного действия при проведении их наземных испытаний. ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина». 2014 стр. 71-76). Технология запатентована.

Известен, принятый за прототип патентуемого изобретения, способ автоматизированной оценки эффективности поражающего действия дистанционного боеприпаса, включающий определение частных характеристик поражающего действия боеприпаса, при проведении испытаний определение в автоматизированном режиме законов распределения поражающих элементов поля поражения боеприпаса по форме, массе, направлениям и скорости разлета, общее число поражающих элементов, вычисление величин 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 (Патент RU 2519616 по заявке 2012152801/11, оп. 20.06.2014).

Общее с прототипом:

- определяют частные характеристики поражающего действия боеприпаса;

- вычисляют величины показателей поражающего действия поля поражения дистанционного боеприпаса;

- определяют зависимости, связывающие показатели, характеризующие поражающее действие поля поражения дистанционного боеприпаса с величинами его физических факторов при минимально необходимом количестве испытаний.

Недостатками известного, взятого за прототип, способа автоматизированной оценки эффективности поражающего действия боеприпаса дистанционного действия является высокая трудоемкость и недостаточная полнота сравнительной оценки боеприпасов по поражающему действию. Недостаточная полнота сравнительной оценки боеприпасов по поражающему действию связана с тем, что сравнительная оценка боеприпасов проводится применительно к каждому конкретному объекту поражения, а не к группе объектов, как реально происходит на практике.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в повышении оперативности, точности и полноты оценки конкурирующих дистанционных боеприпасов по поражающему действию, а также снижении трудоемкости проведения испытаний

Технический результат достигается тем, что в способе автоматизированной сравнительной оценки дистанционных боеприпасов по поражающему действию при минимально необходимом количестве проводимых испытаний, включающем определение частных характеристик поражающего действия дистанционного боеприпаса, согласно изобретению, по результатам испытаний определяют величину частного показателя фугасного действия боеприпаса Э_ф по формуле

де m_экв - эквивалентная масса заряда исследуемого конкурирующего боеприпаса; М - масса заряда, приводящего к разрушению преграды, при этом считают, если Э_ф больше 2, фугасное действие конкурирующего боеприпаса удовлетворительным, если Э_ф меньше 2 - неудовлетворительным, определяют величину частного показателя пробивной способности поля поражения конкурирующего боеприпаса Э_пр по формуле

где V₁, V₂ - средние скорости поля поражения боеприпаса по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения, летящего в пределах двугранного угла, от момента подрыва боевой части боеприпаса до момента попадания поражающих элементов поля поражения боеприпаса в закрепленную преграду заданной толщины, при этом считают, если Э_пр равно 1, пробивную способность поля поражения конкурирующего боеприпаса неудовлетворительной, если Э_пр больше 1 и меньше или равно 1,5 - удовлетворительной, если Э_пр больше 1,5 - высокой, определяют величину частного показателя зажигательной способности конкурирующего боеприпаса Э_з по формуле

величину порогового показателя зажигательной способности K_пз по формуле

где I₁, I₂, I_u - величины светового импульса излучения лицевого факела металлических частиц, выбиваемых из металлической пластины заданной толщины поражающими элементами опытных боеприпасов и конкурирующего боеприпаса при взаимодействии с металлической пластиной, соответственно, при этом считают, если величина Э_з меньше 2, зажигательную способность конкурирующего боеприпаса низкой, если величина Э_з больше или равна 2 и меньше K_пз - удовлетворительной, если величина Э_з больше или равно K_пз - высокой, определяют величину частного показателя инициирующего действия конкурирующего боеприпаса Э_и по формуле

величину предельного показателя инициирования К_пи по формуле

где K₁, K₂, K_u - показатели инициирования на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении для полей поражения опытных боеприпасов и конкурирующего боеприпаса, соответственно, при этом считают, если величина Э_и меньше 2, инициирующую способность конкурирующего боеприпаса низкой, если величина Э_и больше или равно 2 и меньше К_пи, удовлетворительной, если величина Э_и больше или равно К_пи - высокой, определяют величину частного показателя аэроудара Э_а по формуле

где П_а - показатель аэроудара поля поражения испытываемого конкурирующего боеприпаса;

- критический показатель аэроудара для типового отсека, где

- удельная критическая энергия потока поражающих элементов для типового отсека, вычисляемая по формуле

где Э_кр - критическая энергия аэроудара в отсеке, вычисляемая по формуле

где

- среднее максимальное давление аэроудара, возникающее в типовом отсеке после пробития поражающими элементами боеприпаса входной стенки отсека,

V - объем типового отсека;

S - площадь входной стенки типового отсека;

С₀ - энергетический критерий разрушения.

При этом считают, если Э_а больше или равно 2 способность конкурирующего боеприпаса создавать аэроудар высокой, если Э_а больше 1 и меньше 2 - удовлетворительной, если Э_а равно 1 - неудовлетворительной, формируют таблицу с качественной оценкой частных показателей поражающего действия каждого испытанного конкурирующего боеприпаса, определяют для каждого испытанного конкурирующего боеприпаса величину комплексного показателя поражающего действия в соответствии с формулой

где A_i - весовые коэффициенты, определяющие степень важности i-го частного показателя поражающего действия, при этом величина каждого конкретного весового коэффициента A_i меньше 1, а сумма всех п весовых коэффициентов А равна 1;

Э_пр - величина частного показателя пробивного действия;

Э_ф - величина частного показателя фугасного действия;

Э_а - величина частного показателя аэроудара;

Э_и - величина частного показателя инициирования;

Э_з - величина частного показателя зажигательного действия;

Э_п - величина другого возможного частного показателя многофакторного поражающего действия, сравнивают испытанные конкурирующие дистанционные боеприпасы по величинам комплексных показателей поражающего действия и качественных оценок частных характеристик поражающего действия каждого испытанного боеприпаса, осуществляют выбор предпочтительного конкурирующего боеприпаса на основе проведенного сравнения.

Технический результат достигается всей новой совокупностью существенных признаков, указанных в формуле, включая отличительные и общие, известные из прототипа. Новое свойство способа - возможность при испытаниях использовать единый набор имитаторов типовых отсеков типовых объектов воздействия в виде группы объектов поражения, что приводит к сокращению числа проводимых испытаний и повышению точности оценок, так как сравнительные оценки боеприпасов проводят в одинаковых условиях.

Краткое описание чертежа

Изобретение поясняется функциональной схемой устройства для реализации способа автоматизированной сравнительной оценки дистанционных боеприпасов по поражающему действию. Устройство содержит узел инициирования 1, боеприпас 2, блок 3 определения показателя фугасного действия, блок 4 определения показателя пробивного действия, блок 5 определения показателя зажигательного действия, блок 6 определения показателя инициирующего действия, блок N определения аэроудара, задатчик 7 постоянных величин, блок 8 комплексного показателя поражающего действия, выход задатчика 7 постоянных величин соединен с входом В1 блока 8 комплексного показателя поражающего действия, выходы блоков 3, 4, 5, 6,… , N соединены соответственно с входами В2, В3, В4, В5, В6 блока 8 комплексного показателя поражающего действия, выход устройства 1 инициирования соединен со входом боеприпаса 2, выход которого соединен со входами блоков 3, 4, 5, 6, …, N. Выход из блока 8 - выбор конкурирующего боеприпаса на основе проведенного сравнения.

Осуществление изобретения Подробное описание примера осуществления изобретения Испытания проводятся в два этапа. Первый этап испытаний -предварительная настройка блоков 3, 5, 6, …, N. При проведении испытаний на первом этапе определяются частные характеристики поражающего действия по алгоритму, известному из уровня техники. Второй этап испытаний, в отличие от первого, заключается в последовательном подрыве всех подлежащих сравнению натурных боеприпасов, определении величин частных показателей поражающего действия (фугасное, пробивное, зажигательное, инициирующее и аэроудара), осуществлении качественной оценки частных показателей конкурирующих боеприпасов, вычислении величин комплексных показателей конкурирующих боеприпасов, сравнении боеприпасов качественно и количественно, выборе конкурирующего боеприпаса на основе проведенного сравнения.

Подробное описание первого этапа испытаний. В блоке 3 подготовительная настройка заключается в последовательном подрыве набора зарядов бризантного взрывчатого вещества на заданном расстоянии от закрепленной преграды, установленной на заданной дальности под заданным углом, определении массы заряда М, приводящего к разрушению преграды, установке линейки датчиков давления на заданном расстоянии друг от друга, подрыве заряда, приводящего к разрушению преграды и определении датчиками давления избыточного давления на фронте ударной волны.

В блоке 5 подготовка заключается в последовательном подрыве набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полями поражения входной стенки имитатора типового топливного отсека, входную стенку имитатора типового топливного отсека выполняют из тонкого неметаллического негорючего материала, заполняют типовой топливный отсек полностью смоченным в топливе трудносгораемым материалом ячеистого строения, последовательно увеличивая параметры поля поражения опытных боеприпасов, добиваются устойчивого воспламенения трудносгораемого материала ячеистого строения, смоченного топливом, заменяют имитатор типового топливного отсека металлической пластиной заданной толщины, метают в направлении металлической пластины поле поражения опытного боеприпаса, вызывающее устойчивое воспламенение трудносгораемого материала ячеистого строения в имитаторе типового топливного отсека, определяют величину светового импульса излучения лицевого факела металлических частиц I₁, выбиваемых из металлической пластины поражающими элементами боеприпаса, заполняют имитатор типового топливного отсека полностью топливом и трудносгораемым материалом ячеистого строения, осуществляют с помощью устройства инициирования последовательный подрыв набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полями поражения входной стенки типового отсека, выполненной из тонкого негорючего материала, последовательно увеличивая параметры поля поражения опытных боеприпасов, добиваются воспламенения топлива в имитаторе типового топливного отсека, заменяют имитатор типового топливного отсека металлической пластиной заданной толщины, метают в направлении металлической пластины поле поражения опытного боеприпаса, вызывающее устойчивое воспламенение топлива и трудносгораемого материала ячеистого строения в имитаторе типового топливного отсека, определяют величину светового импульса излучения лицевого факела металлических частиц h, выбиваемых из металлической пластины поражающими элементами боеприпаса, определяют величину порогового показателя зажигательной способности К_пз по формуле

В блоке 6 подготовка заключается в возбуждении в активном заряде взрывчатого вещества, сопряженном через ослабитель с пассивным зарядом взрывчатого вещества и экранированном от него, детонационной волны, передаче ее через ослабитель для инициирования пассивного заряда взрывчатого вещества и определении параметров инициирующей ударной волны за ослабителем, причем для определения критических параметров инициирующей ударной волны возбуждение детонационной волны производят несколько раз, определение критических параметров инициирующей ударной волны производят при постоянной заданной толщине ослабителя, определяют величину критического показателя инициирования на основании усредненных критических параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, при этом инициирующую ударную волну в пассивном заряде взрывчатого вещества вызывают полем поражения боевой части дистанционного боеприпаса, изменение параметров инициирующей ударной волны пассивного заряда взрывчатого вещества производят изменением параметров поля поражения набора опытных боевых частей, подрыв боевых частей осуществляют с помощью устройства инициирования, определение критических параметров инициирующей ударной волны производят путем снижения параметров поля поражения набора опытных боевых частей до минимальных значений, при которых еще имеет место устойчивое инициирование пассивного заряда взрывчатого вещества, определяют для этого случая критические параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют величину показателя инициирующего действия K₁ дистанционного боеприпаса на основании усредненных критических параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, продолжают снижать параметры поля поражения набора опытных боевых частей до величин, приводящих к появлению устойчивого механического разрушения пассивного заряда взрывчатого вещества поражающими элементами боевой части дистанционного боеприпаса, определяют для этого случая параметры инициирующей ударной волны при постоянной заданной толщине ослабителя для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении, определяют величину показателя инициирования K₂ на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении для случая механического разрушения пассивного заряда, определяют величину предельного показателя инициирования по формуле

В блоке N производят последовательный подрыв набора опытных боеприпасов с полным накрытием их полем поражения входной стенки типового отсека, последовательно увеличивая плотность поля поражения опытных боеприпасов, добиваются полного разрушения отсека за счет аэроудара, оснащают боковые стенки типового отсека n пьезоэлектрическими датчиками, связанными с n приборами измерения давления и импульса ударной (баллистической) волны, измеряют для случая полного разрушения типового отсека величину критического среднего максимального давления аэроудара

возникающего в отсеке после пробития поражающими элементами опытного боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают критическую энергию аэроудара в отсеке по формуле

где V - объем типового отсека, рассчитывают удельную критическую энергию потока поражающих элементов

для типового отсека по формуле

где S - площадь входной стенки типового отсека, рассчитывают величину критического показателя аэроудара для типового отсека по формуле

где С₀ - энергетический критерий разрушения.

Подробное описание второго этапа испытаний.

На втором этапе испытаний осуществляют последовательный подрыв всех подлежащих сравнению конкурирующих боеприпасов, определяют величины частных показателей поражающего действия (фугасное, пробивное, зажигательное, инициирующее и аэроудара), осуществляют качественную оценку частных характеристик поражающего действия конкурирующих боеприпасов, вычисляют величины комплексных показателей конкурирующих боеприпасов, сравнивают боеприпасы качественно и количественно между собой, по итогам сравнения производят выбор конкурирующего боеприпаса.

После завершения настройки блоков 3, 5, 6, …, N узел 1 инициирования последовательно приводит в действие каждый из сравниваемых боеприпасов 2, которые формируют в окружающей среде возмущения, воздействующие на чувствительные элементы блоков 3, 4, 5, 6, …, N. Обработка возмущений в блоках 3, 4, 5, 6, …, N приводит к определению частных характеристик и вычислению соответствующих частных показателей поражающего действия.

В блоке 3 определяются частная характеристика и частный показатель фугасного действия конкурирующего боеприпаса. После подрыва исследуемого боеприпаса происходит определение датчиками давления избыточного давления на фронте ударной волны от исследуемого боеприпаса, определение эквивалентной массы заряда исследуемого боеприпаса, сравнение массы заряда, приводящего к разрушению преграды М с эквивалентной массой заряда исследуемого боеприпаса m_экв, определение частного показателя фугасного действия конкурирующего боеприпаса по формуле

при этом считают если Э_ф≥2, фугасное действие боеприпаса удовлетворительным, если Э_ф<2 - неудовлетворительным.

В блоке 4 определяется частная характеристика и частный показатель пробивного действия конкурирующего боеприпаса. Оценка пробивного действия осколочного действия исследуемого боеприпаса, заключается в метании поля поражения боеприпаса в направлении закрепленной преграды, установленной на заданной дальности от боеприпаса под заданным углом к направлению метания, при этом подрыв боевой части боеприпаса осуществляют с помощью устройства инициирования во взрывной камере в пределах двугранного угла АЭ, на заданном расстоянии устанавливают закрепленную преграду заданной толщины, определяют среднюю скорость V₁ поля поражения боеприпаса по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения, летящего в пределах двугранного угла Δθ, от момента подрыва боевой части боеприпаса до момента попадания поражающих элементов поля поражения боеприпаса в закрепленную преграду заданной толщины, определяют среднюю скорость V₂ поля поражения боеприпаса по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения, после пробития поражающими элементами поля поражения закрепленной преграды заданной толщины, определяют частный показатель пробивной способности поля поражения боеприпаса по формуле

Считают, если Э_пр=1 пробивную способность поля поражения боеприпаса неудовлетворительной, если 1<Э_пр<1,5 удовлетворительной, если Э_пр>1,5 - высокой.

При этом закрепленная преграда и ее основные характеристики (тип материала, толщина) представляет собой имитатор типового объекта воздействия.

В блоке 5 определяется частный показатель и частная характеристика зажигательного действия конкурирующего боеприпаса. После полного накрытия полем поражения исследуемого боеприпаса металлической пластины заданной толщины, определяют величину светового импульса излучения лицевого факела металлических частиц I_u, выбиваемых из металлической пластины заданной толщины поражающими элементами исследуемого боеприпаса, определяют величину частного показателя зажигательной способности боеприпаса Э₃ по формуле

величину порогового показателя зажигательной способности K_пз по формуле

где I₁, I₂, I_u - величины светового импульса излучения лицевого факела металлических частиц, выбиваемых из металлической пластины заданной толщины поражающими элементами опытных боеприпасов и конкурирующего боеприпаса при взаимодействии с металлической пластиной, соответственно, сравнивают величины K_пз и Э₃, считают, если величина Э_з<2, зажигательную способность боеприпаса низкой, если величина Э₃ находится в интервале 2≤Э_з< K_пз - удовлетворительной, если величина Э_з≥ K_пз - высокой.

В блоке 6 определяется величину частного показателя инициирующего действия конкурирующего боеприпаса Э_и по формуле

величину предельного показателя инициирования K_пи по формуле

где K₁, K₂, K_и - показатели инициирования на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении для полей поражения опытных боеприпасов и конкурирующего боеприпаса, соответственно, сравнивают величины K_пи и Э_и, считают, если величина Э_и<2, инициирующую способность исследуемого боеприпаса низкой, если величина Э_и, находится в интервале 2≤Э_и<K_пи, удовлетворительной, если величина Э_и≥K_и - высокой.

В блоке N определяется частный показатель и частная характеристика аэроудара конкурирующего боеприпаса. При попадании поля поражения исследуемого боеприпаса в типовой отсек объектов воздействия измеряют величину среднего максимального давления аэроудара

возникающего в типовом отсеке после пробития поражающими элементами испытываемого боеприпаса входной стенки отсека, рассчитывают энергию аэроудара в отсеке по формуле

рассчитывают по формуле

величину показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса, сравнивают величину показателя аэроудара поля поражения испытываемого боеприпаса с величиной критического показателя аэроудара, определяют величину частного показателя аэроудара по формуле

где

- критический показатель аэроудара для типового отсека, где

- удельная критическая энергия потока поражающих элементов для типового отсека, вычисляемая по формуле

где Э_кр - критическая энергия аэроудара в отсеке, вычисляемая по формуле

где V - объем типового отсека; S - площадь входной стенки типового отсека; С₀ - энергетический критерий разрушения, считают, если Э_а≥2 способность боеприпаса создавать аэроудар высокой, если 1<Э_а<2 - удовлетворительной, если Э_а=1 - неудовлетворительной.

Далее в блоке 8 по результатам испытаний формируется таблица с качественной оценкой частных характеристик поражающего действия каждого испытанного боеприпаса.

Боеприпасы, имеющие по результатам испытаний неудовлетворительные или низкие частные характеристики поражающего действия, из дальнейшего рассмотрения исключаются.

Кроме того, определенные в блоках 3, 4, 5, 6, …, N величины частных показателей поражающего действия не отбракованных на этапе качественной оценки боеприпасов поступают на В2, В3, В4, В5, В6 входы блока 8 комплексного показателя поражающего действия. В блоке 8 по результатам проведенных испытаний определяют комплексный показатель поражающего действия дистанционного боеприпаса Э в виде

где A_i - весовые коэффициенты, определяющие степень важности i-го частного показателя поражающего действия, определяемые экспертным методом;

Э_пр - величина показателя пробивного действия;

Э_ф - величина показателя фугасного действия;

Э_а - величина показателя аэроудара;

Э_и - величина показателя инициирования;

Э_з - величина показателя зажигательного действия.

Э_n - величина другого возможного показателя многофакторного поражающего действия.

Весовые коэффициенты A_i, определяющие степень важности i-го частного показателя поражающего действия, определяются экспертным методом и поступают на вход 1 блока 8 с выхода задатчика 7 постоянных величин.

Результаты проведенных экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что использование предлагаемого способа позволяет сократить время проведения испытаний и трудоемкость их проведения в несколько раз (в зависимости от числа исследуемых объектов). Полнота оценки повышается за счет того, что получаемые результаты содержат как количественную, так и качественную оценки поражающего действия боеприпасов. Кроме того, точность оценки повышается за счет полного учета всех поражающих факторов боеприпасов.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить оперативность, точность и полноту автоматизированной сравнительной оценки конкурирующих дистанционных боеприпасов по поражающему действию, а также снизить трудоемкость проведения испытаний. Приведенный пример реализации не ограничивает объем притязаний, а только демонстрирует возможность реализации предлагаемого способа.

Claims (44)

1. Способ автоматизированной сравнительной оценки дистанционных боеприпасов по поражающему действию, заключающийся в определении при проведении испытаний частных характеристик поражающего действия дистанционного боеприпаса, вычислении в автоматизированном режиме величин частных показателей поражающего действия дистанционного боеприпаса при минимально необходимом количестве испытаний, отличающийся тем, что по результатам испытаний определяют величину частного показателя фугасного действия боеприпаса Э_ф по формуле
2. 
3. где m_экв - эквивалентная масса заряда исследуемого конкурирующего боеприпаса;
4. М - масса заряда, приводящего к разрушению преграды,
5. при этом считают, если Э_ф больше 2, фугасное действие конкурирующего боеприпаса удовлетворительным, если Э_ф меньше 2 - неудовлетворительным,
6. определяют величину частного показателя пробивной способности поля поражения конкурирующего боеприпаса Э_пр по формуле
7. 
8. где V₁, V₂ - средние скорости поля поражения боеприпаса по временной зависимости фильтрованных частот Доплера сигналов, отраженных от части поля поражения, летящего в пределах двугранного угла, от момента подрыва боевой части боеприпаса до момента попадания поражающих элементов поля поражения боеприпаса в закрепленную преграду заданной толщины,
9. при этом считают, если Э_пр равно 1, пробивную способность поля поражения конкурирующего боеприпаса неудовлетворительной, если Э_пр больше 1 и меньше или равно 1,5 - удовлетворительной, если Э_пр больше 1,5 - высокой,
10. определяют величину частного показателя зажигательной способности конкурирующего боеприпаса Э_з по формуле
11. 
12. величину порогового показателя зажигательной способности K_пз по формуле
13. 
14. где I₁, I₂, I_и - величины светового импульса излучения лицевого факела металлических частиц, выбиваемых из металлической пластины заданной толщины поражающими элементами опытных боеприпасов и конкурирующего боеприпаса при взаимодействии с металлической пластиной соответственно,
15. при этом считают, если величина Э_з меньше 2, зажигательную способность конкурирующего боеприпаса низкой, если величина Э_з больше или равна 2 и меньше K_пз - удовлетворительной, если величина Э_з больше или равна K_пз - высокой,
16. определяют величину частного показателя инициирующего действия конкурирующего боеприпаса Э_и по формуле
17. 
18. величину предельного показателя инициирования K_пи по формуле
19. 
20. где K₁, K₂, K_и - показатели инициирования на основании усредненных параметров инициирующей ударной волны для пассивного заряда взрывчатого вещества в инертном исполнении для полей поражения опытных боеприпасов и конкурирующего боеприпаса соответственно,
21. при этом считают, если величина Э_и меньше 2, инициирующую способность конкурирующего боеприпаса низкой, если величина Э_и больше или равна 2 и меньше K_пи - удовлетворительной, если величина Э_и больше или равна K_пи - высокой,
22. определяют величину частного показателя аэроудара Э_а по формуле
23. 
24. где П_а - показатель аэроудара поля поражения испытываемого конкурирующего боеприпаса;
25. 

    - критический показатель аэроудара для типового отсека,
26. где

    

    - удельная критическая энергия потока поражающих элементов для типового отсека, вычисляемая по формуле
27. 
28. где Э_кр - критическая энергия аэроудара в отсеке, вычисляемая по формуле
29. 
30. где

    

    - среднее максимальное давление аэроудара, возникающее в типовом отсеке после пробития поражающими элементами боеприпаса входной стенки отсека,
31. V - объем типового отсека;
32. S - площадь входной стенки типового отсека;
33. С₀ - энергетический критерий разрушения,
34. при этом считают, если Э_а больше или равно 2, способность конкурирующего боеприпаса создавать аэроудар высокой, если Э_а больше 1 и меньше 2 - удовлетворительной, если Э_а равно 1 - неудовлетворительной,
35. формируют таблицу с качественной оценкой частных показателей поражающего действия каждого испытанного конкурирующего боеприпаса, определяют для каждого испытанного конкурирующего боеприпаса величину комплексного показателя поражающего действия в соответствии с формулой
36. 
37. где A_i - весовые коэффициенты, определяющие степень важности i-го частного показателя поражающего действия, при этом величина каждого конкретного весового коэффициента A_i меньше 1, а сумма всех n весовых коэффициентов A_i равна 1;
38. Э_пр - величина частного показателя пробивного действия;
39. Э_ф - величина частного показателя фугасного действия;
40. Э_а - величина частного показателя аэроудара;
41. Э_и - величина частного показателя инициирования;
42. Э_з - величина частного показателя зажигательного действия;
43. Э_n - величина другого возможного частного показателя многофакторного поражающего действия,
44. сравнивают испытанные конкурирующие дистанционные боеприпасы по величинам комплексных показателей поражающего действия и качественных оценок частных характеристик поражающего действия каждого испытанного боеприпаса, осуществляют выбор предпочтительного конкурирующего боеприпаса на основе проведенного сравнения.

Images