RU2816756C1 - Autonomous method for determining initial velocity of artillery projectile with remote air deposition - Google Patents
Autonomous method for determining initial velocity of artillery projectile with remote air deposition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816756C1 RU2816756C1 RU2022126463A RU2022126463A RU2816756C1 RU 2816756 C1 RU2816756 C1 RU 2816756C1 RU 2022126463 A RU2022126463 A RU 2022126463A RU 2022126463 A RU2022126463 A RU 2022126463A RU 2816756 C1 RU2816756 C1 RU 2816756C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- frequency
- electrical signal
- initial velocity
- radiation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 102220498641 Protein LRATD2_F41A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 231100000225 lethality Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 102220005306 rs33926796 Human genes 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
Предлагаемое изобретение относится к управлению дистанционным подрывом снарядов в воздухе нарезной артиллерии.The present invention relates to the control of remote detonation of projectiles in the air of rifled artillery.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
В артиллерии нашли широкое применение программируемые снаряды воздушного подрыва. Вычислительный комплекс артиллерийской системы определяет и вводит в снаряд заданное время его подрыва после выстрела. 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.Programmable air blast projectiles have found widespread use in artillery. The computer complex of the artillery system determines and enters into the projectile the specified time of its detonation after the shot. The actual detonation time may differ from the specified one due to different charge properties and wear of the gun barrel. Measuring and entering into the projectile the value of its initial velocity significantly increases the effectiveness of the artillery system.
Аналогом данного технического решения является программируемый снаряд (патент RU 2535313 на изобретение, заявка: 2012137290/03, МПК F42C (2006.01) опубликован: 10.12.2014. Бюл. №34).An analogue of this technical solution is a programmable projectile (patent RU 2535313 for the invention, application: 2012137290/03, IPC F42C (2006.01) published: 12/10/2014. Bulletin No. 34).
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.The programmable projectile contains an energy storage device, an electronic unit, a fuse and a signal and energy reception sensor. Programming, as well as energy transfer, occurs when the projectile passes through the gun barrel, muzzle brake or similar element that acts as a wave guide. The actual detonation time may differ from the specified one due to different charge properties and wear of the gun barrel. Measuring and entering into the projectile the value of its initial velocity significantly increases the effectiveness of the artillery system.
Другим аналогом является способ измерения дульной скорости снаряда (патент RU 2406959 С1 на изобретение, заявка: 2009126134/02, МПК F41A, В21С (2006.01) опубликован: 20.12.2010. Бюл. №35). В этом аналоге 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.Another analogue is a method for measuring the muzzle velocity of a projectile (patent RU 2406959 C1 for the invention, application: 2009126134/02, IPC F41A, B21C (2006.01) published: 12/20/2010. Bulletin No. 35). In this analogue it is proposed to use the barrel or muzzle brake as a wave guide. In this case, the effect of Doppler changes in the frequency of the received signal is used. The patent description also discusses a method for measuring the speed of a projectile using a pair of inductive coils located behind the muzzle brake at a certain distance from each other. In this case, the speed is determined by measuring the time interval between the projectile and the distance between the coils. In known systems with guided ammunition, for example, AHEAD, the distance between the inductive coils is 10 cm. The small distance between the coils, the shape of their electromagnetic field, the ambient temperature and the propellant gases limit the accuracy of measuring the velocity of the projectile. The measured value of the velocity of the projectile exiting the gun barrel enters the computer complex and the required delay time for the detonation of the projectile is determined. This value must be introduced into the projectile through communication devices before the projectile is completely released from the barrel. A short period of time of the order of 10 -4 seconds for performing these procedures places stringent requirements on the communication channel and computing devices of the complex. At the same time, the accuracy of solving the problem is also limited.
Недостатком рассмотренного способа измерения дульной скорости снаряда является также усложнение конструкции артиллерийских орудий.The disadvantage of the considered method of measuring the muzzle velocity of a projectile is also the complication of the design of artillery guns.
Следующим аналогом, является артиллерийский боеприпас (патент RU 2310154 С1 на изобретение, заявка: 2006114810/02, МПК F42B (2006.01) опубликован: 10.11. 2007. Бюл. №31).The next analogue is artillery ammunition (patent RU 2310154 C1 for invention, application: 2006114810/02, IPC F42B (2006.01) published: November 10, 2007. Bulletin No. 31).
В данном аналоге, повышение точности дистанционного инициирования подрыва малокалиберных вращающихся артиллерийских снарядов достигается тем, что в корпусе снаряда размещен датчик скорости вращения, выполненный преимущественно в виде связанного с магнитным полем Земли магнитометра. Используя прямую зависимость между угловой и линейными скоростями вращающегося изделия на начальном участке полета, определяют начальную скорость движения каждого снаряда, согласно которой адекватно регулировать в автоматическом режиме дистанцию (время) инициирования взрывателя. Скорость вращения снаряда вокруг его продольной оси измеряют посредством подсчета числа оборотов в единицу времени, при этом используют магнитное поле Земли. При вращения боеприпаса вокруг оси и пересечении силовых линий магнитного поля Земли возникает переменная по величине и полярностей ЭДС, в форме периодического импульсного сигнала, однозначно характеризующего линейную скорость, получаемую снарядом при выстреле. В зависимости от фактической начальной скорости, сравниваемой с установленным базовым уровнем, схемой задержки вырабатывается соответствующее замедление инициирования подрыва снарядов, с меньшей погрешностью по дальности и, следовательно, с меньшим удалением по дальности от цели, что значительно повышает эффективность поражающего действия снаряда. При этом значительно сокращается боекомплект, необходимый для выполнения боевой задачи.In this analogue, increasing the accuracy of remote initiation of detonation of small-caliber rotating artillery shells is achieved by the fact that a rotation speed sensor is placed in the projectile body, made primarily in the form of a magnetometer connected to the Earth’s magnetic field. Using the direct relationship between the angular and linear velocities of the rotating product in the initial part of the flight, the initial speed of movement of each projectile is determined, according to which it is adequate to automatically regulate the distance (time) of fuse initiation. The speed of rotation of a projectile around its longitudinal axis is measured by counting the number of revolutions per unit time, using the Earth's magnetic field. When the ammunition rotates around its axis and intersects the lines of force of the Earth's magnetic field, an EMF of variable magnitude and polarity arises in the form of a periodic pulse signal, which uniquely characterizes the linear speed obtained by the projectile when fired. Depending on the actual muzzle velocity compared to the established baseline, the delay circuit produces a corresponding delay in the initiation of projectile detonation, with less range error and therefore less distance from the target, which significantly increases the lethality of the projectile. At the same time, the ammunition required to complete the combat mission is significantly reduced.
При расчете среднеквадратической погрешности определения начальной скорости снаряда ±0,15% отклонение начальной скорости малокалиберного снаряда по уровню 3σ составит ±4,5 м/с. Автоматическое управление временем (дистанцией) подрыва заметно сокращает ошибку по дальности, так воздушный подрыв указанных малокалиберных снарядов по уровню 3σ характеризуется ошибками:When calculating the root-mean-square error in determining the initial velocity of a projectile of ±0.15%, the deviation of the initial velocity of a small-caliber projectile at the 3σ level will be ±4.5 m/s. Automatic control of the time (distance) of detonation significantly reduces the range error, so the aerial detonation of these small-caliber projectiles at the 3σ level is characterized by errors:
- на дальности 1 км ±7,8 м;- at a distance of 1 km ±7.8 m;
- на дальности 2 км ±13,4 м.- at a distance of 2 km ±13.4 m.
При вращении магнитометра 7 в составе снаряда на траектории полета со скоростями, присущими малокалиберным снарядам (100 тыс. оборотов в минуту), в магнитном поле Земли в нем возникает ЭДС уровня 10 мВ.When
Недостатком данного способа измерения скорости вращения снаряда, является погрешность измерения скорости вращения снаряда обусловленная прецессионными и нутационными движениями снаряда.The disadvantage of this method of measuring the speed of rotation of a projectile is the error in measuring the speed of rotation of the projectile due to the precessional and nutational movements of the projectile.
Наиболее близким изобретением, прототипом (патент RU 2703835 С1 на изобретение заявка: 2018135544 МПК F41F 1/00 (2006.01), G01P 3/481 (2006.01), опубликован: 22.10.2019 Бюл. №30), является инерционный способ определения начальной скорости управляемого снаряда нарезного орудия.The closest invention, prototype (patent RU 2703835 C1 for invention application: 2018135544 IPC F41F 1/00 (2006.01), G01P 3/481 (2006.01), published: 10/22/2019 Bulletin No. 30), is an inertial method for determining the initial speed of a controlled rifled gun projectile.
В прототипе 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. По величине скорости вращения снаряда определяется скорость его полета с учетом шага нарезки на дульном участке ствола орудия. При выстреле, на устройство действуют огромные инерционные силы, направленные вдоль его продольной оси. Поэтому в состав подшипникового узла кроме радиального шарикоподшипника включен также упорный подшипник. Существующие в настоящее время технические решения, материалы и миниатюрные шарикоподшипники позволяют реализовать изделие, пригодное для установки в артиллерийских снарядах малых и средних калибров.In the prototype, using a miniature flywheel installed inside the projectile, connected to the projectile body by a bearing assembly containing thrust and radial bearings, the axes of which coincide with the longitudinal axis of the projectile, and permanent magnets located on the flywheel, its rotation speed relative to the flywheel is measured at the initial section of the projectile flight path , seeking to maintain its initial angular orientation, over the time interval between a given number of voltage pulses on an inductor coil connected to the projectile body and containing an open ferromagnetic core. The speed of rotation of the projectile determines its flight speed, taking into account the rifling pitch at the muzzle section of the gun barrel. When fired, the device is subject to enormous inertial forces directed along its longitudinal axis. Therefore, in addition to the radial ball bearing, the bearing assembly also includes a thrust bearing. Currently existing technical solutions, materials and miniature ball bearings make it possible to realize a product suitable for installation in small and medium caliber artillery shells.
При измерении скорости вращения корпуса снаряда относительно неподвижного вначале маховика, маховик под воздействием моментов связи между ними начинает вращаться.When measuring the speed of rotation of the projectile body relative to the initially stationary flywheel, the flywheel begins to rotate under the influence of the coupling moments between them.
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.The projectile's flight speed is determined at the initial stage of its flight by its rotation speed, taking into account the rifling pitch at the muzzle of the gun barrel. To ensure the possibility of placing the device in small and medium caliber projectiles, the diameter of the device must be sufficiently small.
Для сохранения работоспособности устройства при больших линейных ускорениях снаряда в стволе орудия необходимо выполнить вращающуюся часть с маховиком минимальной массы.To maintain the functionality of the device at high linear accelerations of the projectile in the gun barrel, it is necessary to make the rotating part with a flywheel of minimal mass.
Недостатком прототипа является наличие вращающегося измерительного маховика, который должен работать при больших линейных и угловых ускорениях снаряда.The disadvantage of the prototype is the presence of a rotating measuring flywheel, which must operate at high linear and angular accelerations of the projectile.
Таким образом, в области техники существует необходимость в появлении способа измерения начальной скорости артиллерийского снаряда, свободного от указанных недостатков.Thus, there is a need in the art for a method for measuring the muzzle velocity of an artillery projectile that is free from these disadvantages.
Технической задачей изобретения является упрощение способа.The technical objective of the invention is to simplify the method.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что на снаряд направляют плоско поляризованное излучение лазера поляризационным анализатором, установленным в задней части снаряда, преобразуют его в периодически изменяющееся излучение, частота которого равна удвоенной угловой скорости вращения снаряда, переменную составляющую полученного излучения конвертируют фотоприёмником в электрический сигнал и измеряют его частоту, а по частоте электрического сигнала вычисляют начальную скорость снаряда:The essence of the proposed invention is that plane polarized laser radiation is directed onto the projectile by a polarization analyzer installed in the rear part of the projectile, it is converted into periodically varying radiation, the frequency of which is equal to twice the angular velocity of rotation of the projectile, the variable component of the resulting radiation is converted by a photodetector into an electrical signal and its frequency is measured, and the initial velocity of the projectile is calculated from the frequency of the electrical signal:
где d - калибр ствола,where d is the barrel caliber,
α - угол наклона нарезов ствола на дульном участке ствола орудия,α is the angle of inclination of the barrel rifling at the muzzle section of the gun barrel,
ƒ - частота электрического сигнала.ƒ - frequency of the electrical signal.
Чтобы уменьшить погрешность измерения частоты, за ограниченное время счета, частоту электрического сигнала с фотоприемника преобразуют частотным преобразователем, с коэффициентом преобразования N>1.To reduce the frequency measurement error, within a limited counting time, the frequency of the electrical signal from the photodetector is converted by a frequency converter, with a conversion factor N>1.
Данное положение поясняется следующим. Плоско поляризованное излучение лазера направляется на заднюю часть движущегося снаряда. В задней части снаряда последовательно по ходу луча установлены анализатор плоскости поляризации излучения и фотоприемник. При вращении снаряда с угловой скоростью Ω, вместе с ним вращается анализатор плоскости поляризации падающего на снаряд излучения. Интенсивность прошедшего через анализатор и падающего на фотоприемник излучения, в соответствии с законом Малюса:This provision is explained as follows. Plane polarized laser radiation is directed at the rear of the moving projectile. In the rear part of the projectile, a radiation polarization plane analyzer and a photodetector are installed sequentially along the beam path. When the projectile rotates with angular velocity Ω, the analyzer of the plane of polarization of the radiation incident on the projectile rotates with it. The intensity of radiation passing through the analyzer and incident on the photodetector, in accordance with Malus’s law:
где I0 - интенсивность попадающего на анализатор плоско-поляризованного излучения;where I 0 is the intensity of plane-polarized radiation incident on the analyzer;
ϕ - угол между плоскостями поляризации излучения лазера и поляризационным анализатором.ϕ is the angle between the planes of polarization of laser radiation and the polarization analyzer.
Поскольку, снаряд вращается с угловой скоростью Ω, угол между плоскостью поляризации излучения лазера и поляризационного анализатора, будет изменяться по закону:Since the projectile rotates with angular velocity Ω, the angle between the plane of polarization of the laser radiation and the polarization analyzer will change according to the law:
Подставим (2) в (1), получим:Let's substitute (2) into (1), we get:
. .
Как следует из формулы (3), интенсивность отраженного от снаряда излучения содержит постоянную и переменную составляющие. Переменная составляющая сигнала изменяется с удвоенной частотой по отношению к угловой скорости вращения снаряда ƒ=2Ω/2π=Ω/π.As follows from formula (3), the intensity of the radiation reflected from the projectile contains constant and variable components. The variable component of the signal changes at twice the frequency with respect to the angular velocity of rotation of the projectile ƒ=2Ω/2π=Ω/π.
Начальная скорость снаряда V0 связана со скоростью его вращения Ω, углом наклона нарезов ствола α на дульном участке ствола орудия, а также калибром ствола d, и определяется по формуле:The initial velocity of the projectile V 0 is related to its rotation speed Ω, the angle of inclination of the barrel rifling α at the muzzle of the gun barrel, as well as the barrel caliber d, and is determined by the formula:
Так, например, при скорости снаряда V0=1000 м/сек, калибре ствола d=20 мм, угле наклона нарезов на дульном участке ствола орудия α=7°, угловая скорость снаряда составит:So, for example, with projectile speed V 0 =1000 m/sec, barrel caliber d=20 mm, rifling angle at the muzzle of the gun barrel α=7°, the angular velocity of the projectile will be:
Ω=12278,5 рад/сек., или 1955 об/сек.=117310 об/мин. При этом ƒ=3910 Гц, а после умножителя частоты 21, частота составит ƒуч=N*ƒ=N*3910 Гц.Ω=12278.5 rad/sec., or 1955 rpm.=117310 rpm. In this case, ƒ=3910 Hz, and after the frequency multiplier 21, the frequency will be ƒ uch =N*ƒ=N*3910 Hz.
Относительная погрешность измерения частоты равна [1] Метрология, стандартизация и технические измерения: (Учебник для вузов/А.С. Сигов, В.И. Нефедов; Под ред. А.С. Сигова. - М.: Высш. Шк., 2008. - 624 с.; ил):The relative error of frequency measurement is [1] Metrology, standardization and technical measurements: (Textbook for universities / A.S. Sigov, V.I. Nefedov; Edited by A.S. Sigov. - M.: Higher School, 2008. - 624 p.; ill.):
где Tсч - время счета.where T count is the counting time.
Как следует из соотношения (5) относительная погрешность измерения частоты, тем меньше чем больше частота импульсов и время счета. Частоту счета мы увеличили за счет умножителя частоты. Время счета ограничивается, временем нахождения снаряда на этапе промежуточной баллистики и принято равным Tсч=0,1 секунды.As follows from relation (5), the greater the pulse frequency and counting time, the smaller the relative frequency measurement error. We increased the counting frequency using a frequency multiplier. The counting time is limited by the time the projectile is at the stage of intermediate ballistics and is taken equal to T count =0.1 seconds.
Начальная скорость снаряда вводится в систему расчета времени подрыва снаряда после выстрела с учетом введенной дистанции подрыва.The initial velocity of the projectile is entered into the system for calculating the time of detonation of the projectile after firing, taking into account the entered detonation distance.
При частоте счетных импульсов ƒпр=3910 Гц, времени счета Tсч=0,1 сек. и N=10, относительная погрешность измерения частоты составит [1]:At the frequency of counting pulses ƒ pr =3910 Hz, counting time T count =0.1 sec. and N=10, the relative frequency measurement error will be [1]:
δƒ=±1/ƒпрTсчN=1/3910*0,1*10=0,000256δƒ=±1/ƒ pr T sch N=1/3910*0.1*10=0.000256
или 0,000256*100=0,0256%.or 0.000256*100=0.0256%.
Это позволит обеспечить измерение частоты с абсолютной с погрешностью Δƒ=3910*0,000256=1 Гц., а начальной скорости:This will ensure the measurement of absolute frequency with an error of Δƒ=3910*0.000256=1 Hz., and the initial speed:
При этом систематическая погрешность воздушного подрыва на дальности L=1000 м. составит:In this case, the systematic error of an air blast at a distance of L=1000 m will be:
ΔL=ΔV*t=0,255*1000/1000=0,255 м,ΔL=ΔV*t=0.255*1000/1000=0.255 m,
а на дальности L=2000 м ΔL=0,51 м. Дистанция подрыва L, вводится в блок дистанционного управления и расчета времени подрыва при помощи кодирования излучения лазера. Здесь предполагается, что дистанция подрыва задана точно.and at a distance of L=2000 m ΔL=0.51 m. The detonation distance L is entered into the remote control unit and calculates the detonation time using laser radiation coding. Here it is assumed that the detonation distance is specified accurately.
Основным техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность создания в снаряде автономного способа измерения его начальной скорости.The main technical result of the proposed invention is the possibility of creating an autonomous method in a projectile for measuring its initial speed.
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, является следующая совокупность действий:New features that have significant differences in method are the following set of actions:
1. На заднюю часть движущегося снаряда направляется плоско поляризованное излучение лазера;1. Plane polarized laser radiation is directed at the back of the moving projectile;
2. Анализатор плоскости поляризации излучения, размещенный в задней части вращающегося снаряда, преобразует плоско поляризованное излучение лазера в периодически изменяющуюся интенсивность излучения;2. The radiation polarization plane analyzer, located at the rear of the rotating projectile, converts the plane polarized laser radiation into periodically varying radiation intensity;
3. При вращении снаряда с угловой скоростью Ω интенсивность излучения после анализатора изменяется по синусоидальному закону с удвоенной круговой частотой ω=2Ω, при этом частота электрического сигнала ƒ=Ω/π;3. When the projectile rotates with an angular velocity Ω, the radiation intensity after the analyzer changes according to a sinusoidal law with a double circular frequency ω=2Ω, while the frequency of the electrical signal ƒ=Ω/π;
4. Частота электрического сигнала преобразуется частотным преобразователем, с коэффициентом преобразования N>1, что позволяет при ограниченном времени счета, повысить точность воздушного подрыва по дальности.4. The frequency of the electrical signal is converted by a frequency converter, with a conversion coefficient N>1, which allows, with limited counting time, to increase the range accuracy of air blasts.
Заявляемый способ является результатом научно исследовательской и экспериментальной работы.The inventive method is the result of scientific research and experimental work.
На фигуре 4 приведена схема проведения экспериментов, где:Figure 4 shows a diagram of the experiments, where:
В корпусе 1 снаряда содержится наполнение 2 взрывчатым веществом, блок 3 дистанционного управления, оптическое окно 5, за которым расположены анализатор плоскости поляризации излучения 22 и фотоприемник 7, соединенный с блоком 3 дистанционного управления.The
При выстреле внешнее передающее устройство, включающее лазер 7, связанное с орудием, излучает плоско поляризованное лазерное излучение, которое несет кодовую комбинацию - информацию о расстоянии до цели.When fired, an external transmitting device, including a
Излучение лазера, пройдя анализатор плоскости поляризации 5, попадает на фотоприемник 6. При вращении снаряда 1 с угловой скоростью Ω, вместе с ним вращается анализатор плоскости поляризации 5 излучения падающего на снаряд. Интенсивность прошедшего через анализатор 5 и падающего на фотоприемник 6 излучения, в соответствии с законом Малюса соответствует формуле (1).The laser radiation, having passed through the
При этом переменная составляющая сигнала с приемника 6 изменяется с удвоенной частотой ƒ по отношению к угловой скорости вращения снаряда.In this case, the variable component of the signal from
По частоте электрического сигнала f вычисляется начальная скорость снаряда:Based on the frequency of the electrical signal f, the initial velocity of the projectile is calculated:
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет значительно упростить, снизить вес и повысить надежность измерительной системы, а также улучшить ее энергетические характеристики. Вес анализатора размещаемого в снаряде, составляет не более двух грамм.Thus, the use of the proposed invention makes it possible to significantly simplify, reduce weight and increase the reliability of the measuring system, as well as improve its energy characteristics. The weight of the analyzer placed in the projectile is no more than two grams.
Claims (6)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2816756C1 true RU2816756C1 (en) | 2024-04-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU65074A1 (en) * | 1939-12-21 | 1944-11-30 | П.Н. Агалецкий | A method of measuring the initial velocity of artillery shells |
GB1438496A (en) * | 1972-09-27 | 1976-06-09 | Terma Elektronisk Ind As | Doppler radar for velocity measuring |
RU2279624C2 (en) * | 2004-04-09 | 2006-07-10 | Владимир Степанович Никитин | Electron-dynamic projectile, method for its formation, methods for its acceleration and gun for fire by electron-dynamic projectiles |
RU2310154C1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Artillery ammunition |
RU2703835C1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-10-22 | Акционерное общество "ЗАСЛОН" | Inertial method of determining the initial speed of a guided projectile of a rifle cannon |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU65074A1 (en) * | 1939-12-21 | 1944-11-30 | П.Н. Агалецкий | A method of measuring the initial velocity of artillery shells |
GB1438496A (en) * | 1972-09-27 | 1976-06-09 | Terma Elektronisk Ind As | Doppler radar for velocity measuring |
RU2279624C2 (en) * | 2004-04-09 | 2006-07-10 | Владимир Степанович Никитин | Electron-dynamic projectile, method for its formation, methods for its acceleration and gun for fire by electron-dynamic projectiles |
RU2310154C1 (en) * | 2006-05-03 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Artillery ammunition |
RU2703835C1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-10-22 | Акционерное общество "ЗАСЛОН" | Inertial method of determining the initial speed of a guided projectile of a rifle cannon |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СОЛОВЬЕВ В.А. и др. Сравнительный анализ лазерного и радиолокационного методов измерения начальной скорости снаряда. Известия ТулГУ, 2019, Вып. 9. с. 168-174. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4641801A (en) | Terminally guided weapon delivery system | |
US2448007A (en) | Self-controlled projectile | |
US5827958A (en) | Passive velocity data system | |
US7023380B2 (en) | RF attitude measurement system and method | |
US6565036B1 (en) | Technique for improving accuracy of high speed projectiles | |
US6345785B1 (en) | Drag-brake deployment method and apparatus for range error correction of spinning, gun-launched artillery projectiles | |
JP3891619B2 (en) | How to determine the explosion time of a programmable projectile | |
US4686885A (en) | Apparatus and method of safe and arming munitions | |
US20160216075A1 (en) | Gun-launched ballistically-stable spinning laser-guided munition | |
US6629668B1 (en) | Jump correcting projectile system | |
US4951901A (en) | Spin-stabilized projectile with pulse receiver and method of use | |
AU568300B2 (en) | Terminally guided weapon delivery system | |
JP3891618B2 (en) | How to determine the explosion time of a programmable projectile | |
WO1987003359A1 (en) | Spin-stabilized projectile with pulse receiver and method of use | |
Morrison et al. | Guidance and control of a cannon-launched guided projectile | |
RU2816756C1 (en) | Autonomous method for determining initial velocity of artillery projectile with remote air deposition | |
JP4008520B2 (en) | How to determine the explosion time of a programmable projectile | |
US3353487A (en) | Device for measuring flight distance of a missile | |
US4600166A (en) | Missile having reduced mass guidance system | |
RU2797820C1 (en) | Artillery shell with remote explosion control system | |
RU2703835C1 (en) | Inertial method of determining the initial speed of a guided projectile of a rifle cannon | |
RU2798441C1 (en) | Polarization method for determining the initial velocity of a shell from a rifled artillery piece | |
RU2676301C1 (en) | Method of shooting with anti-aircraft projectile | |
RU2553419C1 (en) | Method of identification of calibre of shooting artillery piece by parameters of spectral components of precessions and nutations | |
Milutinovic et al. | The application of the ballistic pendulum for the bullets velocity measurements |