Устройство за определяне на износването на канала на артилерийско оръжие, Патентна банка
Изобретението се отнася до областта на артилерийското оръжие и може да се използва за определяне на износването на канала на артилерийско оръжие. Устройството за определяне на износването на ствола на артилерийско оръжие съдържа два сензора, директно фиксирани върху цевта на определено разстояние един от друг, и блок за измерване на скоростта на снаряда, последователно свързан блок за анализ на скоростта на снаряда, аналогово-цифров преобразувател, блок за памет, предавател, приемник, индикатор, докато изходът на блока за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блока за анализ на скоростта на снаряда, анализ на скоростта на снаряда блокът се състои от първо, второ и трето прагово устройство, генератор на сигнали, елемент ИЛИ и изходът на блока за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блока за анализ на скоростта на снаряда, чийто вход са първите входове на праговите устройства, вторите входове на които са свързани към първия, втория и третия изход на генератора на сигнали, съответно изходите на първото, второто и третото прагово устройство са свързани към входовете на елементът ИЛИ, чийто изход е изходът на блока за анализ на скоростта на снаряда. Техническият резултат се състои в увеличаване на срока на експлоатация чрез определяне на действителното износване на цевта на артилерийското оръжие въз основа на анализа на началната скорост на снаряда. 1 з.п. f-ly, 2 ил.
Изобретението се отнася до областта на артилерийското оръжие и може да се използва за определяне на износването на канала на артилерийско оръжие.
Известно е устройство за измерване на началната скорост на снаряд, което съдържа два сензора, директно закрепени към цевта на определено разстояние.един от друг и единица за измерване на скоростта на снаряда (Изпитване на малки оръжия и оръдия. Урок. / Под общата редакция на М. В. Грязев, изд. Тулски държавен университет, Тула, 2006 г., стр. 84).
Недостатъкът на това устройство е липсата на анализ на динамиката на намаляване на началната скорост на снарядите по време на стрелба и в резултат на това невъзможността да се определи износването на отвора на артилерийското оръжие.
В момента цевта на оръжието варира в зависимост от броя на изстрелите, докато гарантираният ресурс на цевите за пистолет GSh-301 е 2000 изстрела, GSh-30 - 4000 изстрела, GSh-6-30A - 6000 изстрела, GSh-6-23M - 9000 изстрела.
Този подход за подмяна на цевта по броя на изстрелите, а не по действителното състояние на отвора на цевта, не позволява да се използва пълният срок на експлоатация на цевите.
Резултатът от изобретението е да се увеличи срокът на експлоатация чрез определяне на действителното износване на цевта на артилерийското оръжие въз основа на анализа на началната скорост на снаряда.
Този резултат се постига с факта, че в устройството за определяне на износването на цевта, съдържащо два сензора, директно закрепени върху цевта на определено разстояние един от друг, и блок за измерване на скоростта на снаряда, допълнително свързани последователно са блок за анализ на скоростта на снаряда, аналогово-цифров преобразувател, блок за памет, предавател, приемник, индикатор, докато изходът на блока за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блока за анализ на скоростта на снаряда.
Освен това блокът за анализ на скоростта на снаряда се състои от първо, второ и трето прагово устройство, генератор на сигнали, елемент ИЛИ, а изходът на блока за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блокаанализ на скоростта на снаряда, чийто вход са първите входове на праговите устройства, чиито втори входове са свързани към първия, втория и третия изход на генератора на сигнали, съответно изходите на първото, второто и третото прагови устройства са свързани към входовете на елемента ИЛИ, изходът на който е изходът на блока за анализ на скоростта на снаряда.
Фигура 1 показва блокова схема на устройство за определяне на износването на отвора на артилерийско оръжие, фигура 2 - блоков анализ на скоростта на снаряда.
Устройството за определяне на състоянието на цевта съдържа първия 1 и втория 2 сензора, директно закрепени върху цевта на определено разстояние един от друг, и блок 3 за измерване на скоростта на снаряда, който допълнително включва последователно свързан блок 4 за анализ на скоростта на снаряда, аналогово-цифров преобразувател 5, блок 6 на паметта, предавателно устройство 7, приемно устройство 8, индикатор 9, докато изходът на блок 3 за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блок 4 за анализ на скоростта на снаряда.
Освен това блокът за анализ на скоростта на снаряда 4 се състои от първите 10, 11 втори и 12 трети прагови устройства, генератора на сигнали 13, елемента OR 14, като изходът 3 на блока за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блока за анализ на скоростта на снаряда 4, чийто вход е първите входове на праговите устройства 10, 11, 12, вторите входове на които са свързани съответно към първия, втория и третия изход на генератора на сигнали 13, изходите на първото 10, второто 11 и третото 12 прагови устройства са свързани към входовете на елемента ИЛИ 14, изходът на който е изходът на блок 4 за анализ на скоростта на снаряда.
Като сензори 1, 2 за измерване на началната скорост на снаряда могат да се използватмагнитострикционен, контактен, соленоиден, индукционен, фотоелектронен (Изпитване на малки оръжия и оръдия, Урок. / Под общата редакция на М. В. Грязев, издателство на Тулския държавен университет, Тула, 2006 г., стр. 84).
Магнитострикционните сензори се състоят от цевно ядро, обвито с тел в емайлирана и копринена изолация, докато навивките са положени близо един до друг, между сърцевината на сензора и намотката е положен изолационен слой от фибростъкло, намотката също е защитена от изолация от фибростъкло, външната страна на сензора е импрегнирана с лак, сензорите са свързани към източник на постоянен ток.
Принципът на работа на соленоидните сензори е да показват импулс от електрически тип в соленоида, когато той взаимодейства с магнитното поле на летящ снаряд, предварително магнетизиран на специално устройство.
Индукционните сензори са направени под формата на дюза на муцуната на цевта, имат заварена рамка, състояща се от две бобини, свързани с връзки. Сензорът е прикрепен към цевта със съединителна гайка и разделителни пръстени. Намотките на сензора са свързани паралелно и свързани към AC веригата. Измервателната база е разстоянието между вертикалните равнини, минаващи през средата на бобините.
Принципът на действие на сензорите се основава на амплитудната модулация на постоянния ток, протичащ през намотките на намотките, когато снарядът пресича магнитното поле на сензора.
Фотоелектронните сензори са направени под формата на две целеви рамки, върху структурата на които са разположени източници и приемници на радиация; по време на полета на снаряда светлинният поток на първия и втория сензор е екраниран, в резултат на което възникват електрически импулси, които след усилване се подават към блока за генериране на временни импулси.
Катокритерият за работоспособността на багажника се използва концепцията за оцеляването на багажника.
Оцеляването на цевта е способността на цевта да поддържа основните характеристики на оръжието при определени условия на бойна употреба и при интензивно нагряване на цевта да устои на механичното въздействие на основните ремъци на снаряда (Авиационно артилерийско въоръжение. / Под редакцията на Н. А. Лобачев, издание на VVIA на името на проф. Н. Е. Жуковски, 2005 г.).
Живучестта на цевите е най-важният фактор, определящ жизнеспособността на оръжията като цяло, както и бойните, оперативните и икономическите характеристики на артилерийските оръжейни системи като цяло.
Жизнеността се счита за изчерпана, когато първоначалната скорост се намали с 5% от номиналната стойност.
Основната причина за износването на цевта е височината на отвора на цевта поради термичния ефект на праховия газ, чиято температура достига 2500 ... 3000 K, и големите сили на триене между нарезите и водещия колан.
В момента жизнеспособността на цевите на самолетните оръдия е в диапазона от 3000 ... 4000 изстрела и зависи от балистичните характеристики и режима на огън.
Устройството работи по следния начин.
В процеса на стрелба, когато снарядът се движи по цевта, под действието на налягането на праховите газове и реакцията на водещия колан, стените на цевта се деформират, когато вълната на деформация достигне секцията, където е монтиран сензорът, в намотката му се появява импулс на ЕМП.
Според импулсите на първия и втория сензор блокът 3 за измерване на скоростта на снаряда извършва измервания в съответствие с израза:
където B е стойността на основата, разстоянието между сензорите; t е времето, необходимо на снаряда да измине това разстояние.
Началната скорост на снаряда се определя в съответствие с израза
Корекцията ΔV се определя от таблиците,изчислени по формулите на вътрешната балистика и координирани с помощта на експериментално-теоретичен коефициент, който е постоянен за дадено оръдие и условия на стрелба.
Сигналът, пропорционален на скоростта на снаряда, се подава към входа на блока 4 за анализ на скоростта на снаряда, от входа на който се подава към първите входове на праговите устройства 10, 11, 12, чиито втори входове получават сигнали съответно от първия, втория и третия изход на генератора на сигнали 13.
Сигналите от първия, втория и третия изход на генератора 13 сигнали съответстват на стойностите на началната скорост на снаряда, съответно по-малко от 1%, 2,5% и 5%.
В този случай жизнеспособността на отвора се счита за изчерпана, когато началната скорост се намали с 5% от номиналната стойност.
В зависимост от текущите стойности на началната скорост от изходите на първите 10, или вторите 11, или третите 12 прагови устройства, сигналите през ИЛИ елемента 14, през аналогово-цифровия преобразувател 5 се подават към входа на блока памет 6.
От изхода сигналите през предавателя 7, приемника 8 се подават към входа на индикатора 9.
На изхода на индикатор 9 се извежда информация за състоянието на цевта под формата на съобщения „износването на цевта е незначително“, „износването на цевта е 50%“ и „цевта е напълно износена“.
По този начин се увеличава експлоатационният живот на авиационното оръжие поради издаването на информация за действителното износване на цевта на оръжието и се осигурява възможност за работа с артилерийско оръжие според действителното състояние на износване на цевта.
Иск
1. Устройство за определяне на износването на отвора на артилерийско оръжие съдържа два сензора, директно прикрепени към цевта на определено разстояние един от друг, и единица за измерване на скоростта на снаряда,освен това изходите на първия и втория сензор са свързани към първия и втория вход на блока за измерване на скоростта на снаряда, характеризиращ се с това, че допълнително са въведени последователно свързан блок за анализ на скоростта на снаряда, аналогово-цифров преобразувател, запаметяващо устройство, предавател, приемник, индикатор, докато изходът на блока за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блока за анализ определяне на скоростта на снаряда.
2. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че блокът за анализ на скоростта на снаряда се състои от първо, второ и трето прагово устройство, генератор на сигнали, елемент ИЛИ и изходът на блока за измерване на скоростта на снаряда е свързан към входа на блока за анализ на скоростта на снаряда, чийто вход е първите входове на праговите устройства, вторите входове на които са свързани съответно към първия, втория и третия изход на генератора на сигнали, изходите на първото, второто и третото прагово устройство са свързани към входовете на елемента ИЛИ, чийто изход е изходът на блока за анализ на скоростта на снаряда. .