RU2773786C1 - Измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок - Google Patents
Измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773786C1 RU2773786C1 RU2021138420A RU2021138420A RU2773786C1 RU 2773786 C1 RU2773786 C1 RU 2773786C1 RU 2021138420 A RU2021138420 A RU 2021138420A RU 2021138420 A RU2021138420 A RU 2021138420A RU 2773786 C1 RU2773786 C1 RU 2773786C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- recorder
- test object
- printed circuit
- circuit board
- power source
- Prior art date
Links
- 238000009114 investigational therapy Methods 0.000 title 1
- GOZCEKPKECLKNO-RKQHYHRCSA-N Picein Chemical compound C1=CC(C(=O)C)=CC=C1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 GOZCEKPKECLKNO-RKQHYHRCSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 231100000812 repeated exposure Toxicity 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок содержит регистратор, который смонтирован на кронштейне с источником питания и включает в себя печатную плату, содержащую в своем составе многоканальный микроконтроллер, снабженный электроразъемом коммутации со стационарным считывающим устройством, запоминающее устройство, аналогово-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи. Внутренний объем залит пицеином, обеспечивающим герметичность конструкции при выстреле и возможность извлечения платы регистратора после выстрела при нагреве пицеина. Минусовой токовывод источника питания постоянной готовности вместе с аналогичным токовыводом печатной платы выведены за пределы конструкции с возможностью коммутации непосредственно перед испытанием. Кронштейн обеспечивает возможность адаптации регистратора к месту размещения в составе объекта испытаний. Форма кронштейна выбирается из конкретных условий размещения регистратора. Электрические коммуникации регистратора с объектом испытаний осуществляются с помощью транзита проводов через элементы конструкции объекта испытаний без нарушения функциональных свойств этих элементов. Технический результат – расширение функциональных возможностей. 2 ил.
Description
Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для сбора и регистрации информации о режимах работы узлов и модулей взрывательных устройств под действием перегрузок при их отработке в лабораторных и стрельбовых испытаниях, а также для принятия решения о целесообразности их дальнейшего применения или модернизации.
При разработке электронных детонаторов снарядов или ракет при анализе произошедших ошибок часто возникают проблемы с определением причин, которые привели к ним. Существует необходимость использования регистраторов для получения информации о режимах работы отрабатываемых узлов при выстреле, на траектории и т.д.
Современный регистратор данных представляет собой электронную вычислительную систему, выполняющую сбор информации от различных источников и запись ее в накопитель информации, обеспечивающий сохранение заданного объема информации в течение заданного времени. Так, например, из уровня техники (RU 156448, опубл. 10.11.2015) известен бортовой аварийный регистратор, применяемый на транспортных средствах (автомобилях, поездах, судах, летательных аппаратах). Регистратор содержит в корпусе электронный интерфейс, присоединенный для приема данных, устройство энергонезависимой памяти, электрически присоединенное к электронному интерфейсу для сохранения данных, аккумуляторную батарею, расположенную в резервном источнике питания, расположенном снаружи корпуса и имеющем электрический разъем, присоединенный к ответному электрическому разъему корпуса для обеспечения рабочего напряжения на электронный интерфейс и устройство энергонезависимой памяти.
Недостатком этого регистратора является то, что данные могут передаваться только при функционировании транспортного средства, регистратор не может быть использован при испытаниях с перегрузками ~ 30000g, кроме того, имеет место нарушение питания и несрабатывание резервного источника питания в период до начала выключения основного источника питания.
Известно устройство регистрации параметров работы снаряда под действием перегрузок - 30000g (патент CN 112212912, опубл. 12.01.2021). Устройство представляет собой герметичную конструкцию, в корпусе которой размещены блок сбора данных, который включает различные датчики, в зависимости от того, какие параметры снаряда требуется зарегистрировать, блок записи и аккумулятор. В некоторых вариантах осуществления множественные датчики представляют собой один или комбинацию любого из датчиков угловой скорости, удара, вибрации, перегрузки и т.д. Датчики интегрированы на подложку печатной платы, чтобы сформировать блок сбора данных. Корпус выполнен стальным, внутренние компоненты и печатная плата залиты изоляционным клеем.
Недостаток устройства связан с тем, что оценивают только работу снаряда, что ограничивает объем его применения и невозможно исследовать работоспособность и соответствие заданным номиналам его структурных и функциональных элементов для конструированного совершенствования боеприпасов с целью повышения эффективности основного действия по назначению.
Известен измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок, например, телеметрический блок снаряда, который используют для записи информации о работе исследуемого объекта, в частности, донного взрывателя, устанавливаемого в камору корпуса снаряда для отработки новых видов боеприпасов и совершенствования штатных (патент RU 2724066, опубл. 19.06.2020). Данный измерительный блок выбран в качестве ближайшего аналога. Блок крепиться к взрывателю и включает печатную плату в составе многоканального микроконтроллера, запоминающего устройства, стабилизатора напряжения, интерфейса, аналогово-цифрового преобразователя, принимающего рабочие импульсы с донного взрывателя и электрически связанного с резервным источником питания и измерительным датчиком. Все узлы залиты отверждающимся электротехническим компаундом, формируя ударопрочную конструкцию, которая выдерживает нагрузки при выстреле, на траектории, при встрече с преградой, грунтом, сохраняя целостность структурных и функциональных элементов. Преобразователь при скорости 400000 измерений в секунду обеспечивают три аналоговых канала для измерения и записи во времени контролируемого параметра, пять цифровых каналов для фиксации наличия или отсутствия события, без измерения значения. Источник питания размещен в головном обтекателе, который кольцевым пояском базируется по резьбе в упор к открытому торцу корпуса снаряда, где источник питания через электроразъем подключен к микроконтроллеру, жестко связанному с исследуемым объектом - донным взрывателем, встроенным в штатную камору корпуса снаряда. Печатная плата снабжена электроразъемом для подсоединения после извлечения из стреляного снаряда к стационарному считывающему устройству записанных данных и параметров для анализа и выводов по совершенствованию конструкции в целом и поэлементно во взаимосвязи. Оптически прозрачный донный канал снаряда позволяет использовать лазерную систему для автоматического ввода управляющих сигналов.
Недостатком ближайшего аналога является то, что структурные элементы блока размещены в разных отсеках снаряда, и используемое геометрическое замыкание их в электрическом взаимодействии накладывает ограничения на выбор объекта испытаний. Следует отметить, что конструкция телеметрического блока и использование резервного источника питания позволяет включать микроконтроллер только после выстрела, что не позволяет регистрировать сигналы с начала запуска объекта испытания. Кроме того, конструкция не является разборной, недостаточная защита от электромагнитного излучения и полей, что в целом снижает функциональные возможности блока.
Техническим результатом заявляемого устройства является расширение функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в конструкции измерительного блока испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок, включающего средство коммутации передачи сигналов от объекта испытания, опорные элементы для фиксации в испытательной сборке, источник питания, стабилизатор напряжения и соединенную с источником питания печатную плату в составе многоканального микроконтроллера, снабженного электроразъемом коммутации со стационарным считывающим устройством, запоминающего устройства, аналогово-цифрового и цифро-аналогового преобразователей, с заливкой свободного объема отверждающимся электротехническим компаундом, новым является то, что печатная плата и источник питания размещены на общем кронштейне, выполненном с возможностью крепления к конструктивным элементам объекта испытаний, опорный элемент выполнен в виде втулки, обеспечивающей силовое замыкание измерительного блока с объектом испытаний и формирование единой герметичной конструкции после заливки свободного объема втулки электротехническим компаундом, в качестве которого используют пицеин, и установки днища, а в качестве источника питания используют источник тока постоянной готовности, минусовой токовывод которого вместе с аналогичным токовыводом печатной платы выведены за пределы единой герметичной конструкции с возможностью коммутации непосредственно перед испытанием.
Объединение функциональных узлов устройства (печатной платы и источника тока) на едином кронштейне позволяет уменьшить занимаемый объем, обеспечить точность установки блока и облегчить ее, что позволяет использовать для отработки узлов взрывателей широкого класса современных боеприпасов.
Использование пицеина обеспечивает высокую устойчивость конструкции к перегрузкам, а также удобство сборки - разборки конструкции, что позволяет применять измерительный блок многократно.
Применение источника тока постоянной готовности, минусовой токовывод которого вместе с аналогичным токовыводом печатной платы выведены за пределы единой герметичной конструкции с возможностью коммутации непосредственно перед испытанием, позволяет запускать микроконтроллер измерительного блока до выстрела, что обеспечивает прием сигналов измерительным блоком в момент поступления управляющего сигнала на объект испытаний, обеспечивает защиту от электромагнитного излучения.
Выполнение опорного элемента в виде втулки, обеспечивающей силовое замыкание измерительного блока с объектом испытаний и формирование единой герметичной конструкции после заливки свободного объема втулки электротехническим компаундом и установки днища, позволяет увеличить прочность, обеспечить неоднократность применения, существенно упростить сборку и использовать измерительный блок для отработки узлов взрывателей широкого класса современных боеприпасов.
На фиг. 1 схематично изображен измерительный блок, где: 1 - регистратор; 2 - печатная плата; 3 - источник питания; 4 - кронштейн; 5 - испытательная сборка (снаряд); 6 - объект испытаний (взрыватель); 7 - днище; 8 - опорное кольцо, 9 - крышка; 10 - транзитные провода; 11 - корпус объекта испытаний; 12 - втулка силовая.
На фиг. 2 схематично изображен собранный и подключенный к питанию измерительный блок, установленный в снаряд, где:
13 - место, занимаемое блоком в снаряде 5; 9 - крышка.
Примером конкретного выполнения заявляемого измерительного блока может служить шестиканальный энергонезависимый ударопрочный FLASH носитель информации (УНИ), позволяющий записывать и хранить информацию о режимах работы элементов и модулей микроэлектроники, в частности, для примера - макета дистанционно-контактного взрывателя при проведении экспериментов. Шестиканальный УНИ встроен во взрыватель. УНИ конструктивно выполнен в виде узла, включающего в себя все компоненты. Короткие коммуникации УНИ защищены от внешних наводок. Заливка пицеином с возможностью разборки после выстрела позволяет проверять механические узлы. Использование возможно с донным, головным, головодонным взрывателем. Включение осуществляется непосредственно перед выстрелом.
Основным узлом УНИ является регистратор, который смонтирован на кронштейне с источником питания и включает в себя печатную плату, содержащую в своем составе многоканальный микроконтроллер, снабженный электроразъемом коммутации со стационарным считывающим устройством, запоминающее устройство, аналогово-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи. Минусовой токовывод источника питания постоянной готовности вместе с аналогичным токовыводом печатной платы выведены за пределы конструкции УНИ (фиг. 1) с возможностью коммутации непосредственно перед испытанием. После замыкания токовыводов место замыкания закрывается крышкой (фиг. 2). Кронштейн обеспечивает возможность адаптации регистратора к месту размещения в составе объекта испытаний. Форма кронштейна выбирается из конкретных условий размещения регистратора. Кронштейн имеет технологические узлы крепления к элементам конструкции, обеспечивающие удобную сборку регистратора в составе объекта испытаний. Электрические коммуникации регистратора с объектом испытаний осуществляются с помощью транзита проводов через элементы конструкции объекта испытаний без нарушения функциональных свойств этих элементов. Коммуникации экранированы элементами конструкции объекта испытаний с целью исключения воздействия электромагнитного излучения и электромагнитных полей. Установка и крепление регистратора в составе испытательной сборки производится с помощью специальной силовой втулки, заворачиваемой в корпус объекта испытаний, и воспринимающей осевую перегрузку при выстреле. Габаритные размеры втулки подбирают в зависимости от конструкции снаряда. Втулка ограничивает объем, используемый для размещения регистратора. Силовое замыкание осуществляется с помощью днища и опорного резьбового кольца, воспринимающего осевую перегрузку при выстреле. Наружные обводы силовых элементов конгруэнтны форме гнезда, согласованного с разработчиком снаряда для размещения регистратора в объеме содержимого снаряда. Внутренний объем испытательной сборки залит пицеином, обеспечивающим герметичность конструкции при выстреле и возможность извлечения платы регистратора после выстрела при нагреве пицеина.
Алгоритм работы УНИ следующий. Для работы УНИ разработан программный код, с помощью которого осуществлялся синхрозапуск микроконтроллера, размещенного на плате 2 и запись полученной информации в память регистратора 1. Была проведена серия из трех опытов. Во всех опытах применялся один и тот же УНИ.
При проведении испытаний требовалось обеспечить:
- максимальную пиковую перегрузку - (20000-30000)g;
- полуширину импульса перегрузок не менее 0,5 мс;
- скорость снаряда с УНИ - (100-300) м/с.
В снаряд 5 устанавливают объект испытаний 6. При сборке регистратора 1 плату 2 с источником питания 3 вклеивают в кронштейн 4. Силовую втулку 12 заворачивают в корпус объекта испытаний 6, прикрепляют к объекту испытаний 6 кронштейн 4. После установки регистратора 1 с силовой втулкой 12 в корпус снаряда 5, осуществляют силовое замыкание с помощью днища 7 и опорного резьбового кольца 8. Затем внутренний объем втулки 12 заливают пицеином и ограничивают объем днищем 7. Плата 2 подключается к источнику питания 3 с помощью гибких проводников непосредственно перед выстрелом путем их замыкания, после чего место замыкания закрывают крышкой 9. При подаче питания 3,3 В формируется синхроимпульс начала оцифровки, сбора и записи массива данных. Запись информации производилась с начального момента действия импульса перегрузок с указанными выше характеристиками. Форма сигнала записывалась в память регистратора 1 в течение 30 мс после старта с шагом дискретизации 180 мкс. Нераскрытие резьбового стыка силовой втулки 12 при действии осевой перегрузки обеспечивалась механическим ограничением радиальной деформации резьбовой части втулки в направлении к оси вращения снаряда элементами конструкции объекта испытаний 6. После испытания через плату 2 конвертора-интерфейса вся информация из памяти переписывалась в компьютер для дальнейшей ее обработки.
Разработанное устройство регистрации позволяет записывать и хранить измеряемую информацию при неоднократном воздействии импульсов перегрузок с пиковым значением до 30000g включительно и полуширине не менее 0,5 мс.
Claims (1)
- Измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок, включающий средство коммутации передачи сигналов от объекта испытания, опорные элементы для фиксации в испытательной сборке, источник питания, стабилизатор напряжения и соединенную с источником питания печатную плату в составе многоканального микроконтроллера, снабженного электроразъемом коммутации со стационарным считывающим устройством, запоминающего устройства, аналогово-цифрового и цифро-аналогового преобразователей, с заливкой свободного объема отверждающимся электротехническим компаундом, отличающийся тем, что печатная плата и источник питания размещены на общем кронштейне, выполненном с возможностью крепления к конструктивным элементам объекта испытаний, опорный элемент выполнен в виде втулки, обеспечивающей силовое замыкание измерительного блока с объектом испытаний и формирование единой герметичной конструкции после заливки свободного объема втулки электротехническим компаундом, в качестве которого используют пицеин, и установки днища, а в качестве источника питания используют источник тока постоянной готовности, минусовой токовывод которого вместе с аналогичным токовыводом печатной платы выведены за пределы единой герметичной конструкции с возможностью коммутации непосредственно перед испытанием.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2773786C1 true RU2773786C1 (ru) | 2022-06-09 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU227087U1 (ru) * | 2024-06-11 | 2024-07-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Синапс" | Носимое мультисенсорное устройство |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2329461C1 (ru) * | 2006-11-10 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Энергосодержащий источник тока |
RU143506U1 (ru) * | 2014-01-09 | 2014-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Телеком Сервис" (ООО "Телеком Сервис") | Блок мониторинга регистратора переговоров (бмрп) |
RU178303U1 (ru) * | 2017-05-04 | 2018-03-29 | Никита Евгеньевич Лисицын | Донный сейсмический модуль |
RU2724066C2 (ru) * | 2018-11-30 | 2020-06-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Телеметрический снаряд |
CN111599035A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-28 | 湖北三江航天红林探控有限公司 | 一种弹载数据采集存储装置 |
CN112212912A (zh) * | 2020-09-03 | 2021-01-12 | 北京电子工程总体研究所 | 一种遥测数据录取装置及制作方法 |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2329461C1 (ru) * | 2006-11-10 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Энергосодержащий источник тока |
RU143506U1 (ru) * | 2014-01-09 | 2014-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Телеком Сервис" (ООО "Телеком Сервис") | Блок мониторинга регистратора переговоров (бмрп) |
RU178303U1 (ru) * | 2017-05-04 | 2018-03-29 | Никита Евгеньевич Лисицын | Донный сейсмический модуль |
RU2724066C2 (ru) * | 2018-11-30 | 2020-06-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Телеметрический снаряд |
CN111599035A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-28 | 湖北三江航天红林探控有限公司 | 一种弹载数据采集存储装置 |
CN112212912A (zh) * | 2020-09-03 | 2021-01-12 | 北京电子工程总体研究所 | 一种遥测数据录取装置及制作方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU227087U1 (ru) * | 2024-06-11 | 2024-07-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Синапс" | Носимое мультисенсорное устройство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7082823B1 (en) | Digital signal processing back biased hall effect muzzle velocity measurement system | |
US20070144396A1 (en) | Structural damage detection and analysis system | |
RU2773786C1 (ru) | Измерительный блок испытательной сборки для исследования работы узлов и модулей взрывателей под действием перегрузок | |
KR100780807B1 (ko) | 스퀴브소자 점검회로를 이용한 디지털 탑재장비 | |
US6378437B1 (en) | Hardened subminiture telemetry and sensor system for a ballistic projectile | |
CN108646110B (zh) | 一种实装电爆装置强场电磁辐射安全裕度测试评估方法 | |
US6415211B1 (en) | Weapon and launcher test set (WALT) | |
JPS61502421A (ja) | ディジタル加速度計 | |
US4126039A (en) | Projectile strain damage indicating device | |
Franco et al. | Miniature penetrator (MINPEN) acceleration recorder development test | |
ES2261138T3 (es) | Carga propulsora con ignicion de multiples puntos. | |
USH2265H1 (en) | Transducer for measuring dynamic translation by differential variable reluctance | |
US4505153A (en) | Recoil transducer fixture | |
Muller et al. | Flight test and recovery of gun-launched instrumented projectiles using high-G onboard recording techniques | |
RU2724066C2 (ru) | Телеметрический снаряд | |
US4119913A (en) | Projectile in-bore memory system | |
USH81H (en) | Projectile guidance recording system | |
Rohwer | Miniature, single channel, memory-based, high-G acceleration recorder (MilliPen) | |
RU2785468C1 (ru) | Способ испытания объекта, содержащего электровзрывное устройство, на воздействие электромагнитного поля | |
Carpenter et al. | A Modular Approach to Hardened Subminiature Telemetry and Sensor System (HSTSS) Development | |
USH1356H (en) | Bomb sensor system | |
Collett | Measurement of in-bore set-back pressure on projectile warheads using hard-wire telemetry | |
US20020077794A1 (en) | Rocket motor propellant temperature simulator | |
RU2793044C1 (ru) | Вкладной электронный регистратор давления | |
Knick et al. | Electronic safe and arming devices for use with non-interrupted explosive initiation |