устройство для защиты объектов испытания от поражающих элементов, имеющих аномальную скорость

Формула изобретения

Устройство для защиты объектов испытания от поражающих элементов, содержащее корпус с защитной пластиной, заряд взрывчатого вещества, контактные датчики контроля скорости поражающего элемента, расположенные на линии стрельбы, и управляющее устройство, соединенное с контактными датчиками, отличающееся тем, что корпус состоит из резервуара с тормозной средой и вертикальных направляющих, в которых расположена защитная пластина, заряд взрывчатого вещества расположен на верхнем срезе защитной пластины, между нижним срезом защитной пластины и резервуаром образовано окно на линии стрельбы, перед которым расположены на расстоянии друг от друга контактные датчики контроля скорости поражающего элемента, причем защитная пластина выполнена с возможностью перемещения в вертикальных направляющих корпуса до упора в резервуар с тормозной средой при нарушении условия

V_p-V<V<V+V,

где V_p - расчетное значение скорости поражающего элемента, м/с;

V - граница отклонения скорости поражающего элемента, м/с;

V_n - скорость поражающего элемента, м/с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для защиты объектов испытания и может быть использовано для испытания дорогостоящих объектов техники на действие поражающих элементов как средство их защиты от поражающих элементов (например, пуль, осколков), имеющих аномальную скорость.

Наиболее близким к заявляемому устройству является активное защитное устройство для неподвижного или подвижного объекта, содержащее защитную пластину, заряд взрывчатого вещества, контактные датчики контроля скорости поражающего элемента, расположенные параллельно на линии стрельбы, и управляющее устройство, соединенное с контактными датчиками.

Датчики выполнены в виде перекрещивающихся полос. Датчики и защитная пластина размещаются на основной пластине, которая вставляется в ножку крепежного устройства. Заряд взрывчатого вещества размещается под датчиками, защитной пластиной, в основной пластине, в крепежном устройстве [1].

Управляющее устройство по сигналам датчиков может установить диаметр, площадь поперечного сечения, скорость поступательного движения проходящего снаряда. В соответствии с анализом принимаемых сигналов управляющее устройство устанавливает тип и предполагаемое действие снаряда и определяет вид противодействия. Противодействие осуществляется следующим образом - ускоряются мешающие массы, действующие поперек к пути воздействия снаряда. Дополнительно для противодействия может быть образован кумулятивный заряд.

Данное устройство имеет большие функциональные возможности и большую степень надежности для защиты объектов, т.к. время для расчета и противодействия находится в диапазоне от 10^-4 до 10^-5 секунд. Также возможно определение кинетической энергии поражающего элемента.

Однако данное устройство не может использоваться при испытании объектов на воздействие поражающих элементов, имеющих жесткие ограничения по допустимой скорости, т.к. при пробитии плоских пластин происходит их прямое воздействие на поражающий элемент, в результате которого произойдет снижение его скорости, изменение траектории движения, реализация недопустимого угла атаки при подходе к объекту испытания и, возможно, деформацию и разрушение поражающего элемента.

Решаемая данным изобретением задача - обеспечение сохранности дорогостоящих объектов испытания путем их защиты, а также повышение вероятности требуемого результата испытаний.

Технический результат заключается в том, что исключается аномальный (по скорости) режим воздействия поражающего элемента на объект испытания и тем самым повышается вероятность требуемого результата испытаний (соответствие получаемого режима заданному).

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для защиты объектов испытания от поражающих элементов, содержащем корпус с защитной пластиной, заряд взрывчатого вещества, контактные датчики контроля скорости поражающего элемента, расположенные на линии стрельбы, и управляющее устройство, соединенное с контактными датчиками, особенность заключается в том, что корпус состоит из резервуара с тормозной средой и вертикальных направляющих, в которых расположена защитная пластина, заряд взрывчатого вещества расположен на верхнем срезе защитной пластины, между нижним срезом защитной пластины и резервуаром образовано окно на линии стрельбы, перед которым расположены на расстоянии друг от друга контактные датчики контроля скорости поражающего элемента, причем защитная пластина выполнена с возможностью перемещения в вертикальных направляющих корпуса до упора в резервуар с тормозной средой при нарушении условия

V_p- V<V<V+ V,

где V_p - расчетное значение скорости поражающего элемента, м/с;

V - граница отклонения скорости поражающего элемента, м/с;

V_n - скорость поражающего элемента, м/с.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше известного являются возможность перемещения защитной пластины в вертикальных направляющих корпуса до упора в резервуар с тормозной средой, а также расположение контактных датчиков на линии стрельбы перед окном, образованным резервуаром и нижним срезом защитной пластины.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства (вид сбоку).

На фиг.2 изображен вид А предлагаемого устройства.

На фиг.3 изображена блок-схема управляющего устройства.

Устройство содержит корпус, состоящий из резервуара 1 для тормозной среды и вертикальных направляющих 2, установленных на резервуаре 1.

В вертикальных направляющих 2 расположена защитная пластина 3 на двух фиксаторах 4 с возможностью перемещения. На верхнем срезе защитной пластины 3 установлен заряд взрывчатого вещества 5, содержащий электродетонатор 6. Защитная пластина 3 установлена так, что между ее нижним срезом и резервуаром образовано окно 7 на линии стрельбы (показана стрелкой), перед которым на расстоянии L расположены в подставке 8 контактные датчики 9, 10 контроля скорости поражающих элементов. Контактные датчики 9, 10 расположены на линии стрельбы на расстоянии l друг от друга и соединены с управляющим устройством (не показано). Резервуар 1 и подставка 8 жестко закреплены на стендах 11 и 12 соответственно при помощи болтов. Расстояние L выбирается из условия гарантированного перекрытия защитной пластиной 3 окна до момента подхода поражающего элемента. Расстояние l - постоянное, выбирается из опыта с учетом времени подхода поражающего элемента (фиг.1, 2).

Управляющее устройство применяется для обработки сигналов контактных датчиков 9 и 10 и содержит формирователь импульсов 13, регистратор временных интервалов 14, два генератора импульсов 15 и 16, блок совпадений 17, блок запуска 18 и генератор подрыва 19 (фиг.3).

Выходы датчиков 9 и 10 подсоединены к входу формирователя импульсов 13. Выходы формирователя импульсов 13 подключены к регистратору временных интервалов 14 и к входам генераторов импульсов 15 и 16. Выходы генераторов импульсов 15 и 16 подсоединены к входу блока совпадений 17. Блок совпадений 17, блок запуска 18, генератор подрыва 19 и заряд взрывчатого вещества 5 соединены последовательно.

Устройство для защиты объектов испытания размещается перед объектом испытания таким образом, чтобы линия стрельбы (цели) и траектория полета поражающего элемента проходила через окно 7. На расстоянии L перед окном 7 на линии стрельбы в подставке 8 размещаются контактные датчики 9, 10. Заряд взрывчатого вещества 5 устанавливается на верхнем срезе защитной пластины 3, которая устанавливается на фиксаторах 4. Задействование заряда 5 производится дистанционно путем выдачи высоковольтного импульса на электродетонатор с блок-схемы управляющего устройства в случае, если величина скорости поражающего элемента будет отличаться от заданной.

Принцип работы устройства основан на сравнении моментов времени прихода импульсов, вырабатываемых при прохождении поражающим элементом датчиков 9 и 10, на схему совпадения. Контактные датчики контролируют скорость поражающего элемента и передают эти показания на управляющее устройство.

Импульсом, выработанным при срабатывании датчика 9, запускается генератор импульсов 15, который вырабатывает два расчетных спаренных импульса T_p1 и Т_р2. Длительность первого расчетного импульса T_p1 на генераторе 15 устанавливается равной

где V_p - расчетное значение скорости, м/с;

l - расстояние между датчиками 9 и 10, м;

V - граница отклонения скорости, м/с.

Длительность второго расчетного импульса выбирается из условия минимально возможной скорости поражающего элемента (близкой к нулю), т.е. Т_р2 .

Время задержки Т_з между импульсами T_p1 и Т_р2 лежит между границами допустимой скорости поражающего элемента и определяется из условия:

Импульсом, выработанным при срабатывании датчика 10, запускается генератор импульсов 16, который в свою очередь вырабатывает импульс постоянной длительности.

Импульсы с генераторов 15 и 16 поступают на блок совпадений 17 и, если в какой-то момент времени они приходят одновременно (т.е. поражающий элемент имеет аномальную скорость), то на выходе блока совпадений появляется импульс, которым в свою очередь запускается блок запуска 18 и далее высоковольтный генератор подрыва 19, от которого срабатывает электродетонатор 6 и заряд взрывчатого вещества 5, перемещающий защитную пластину 3. Защитная пластина 3, срезая фиксаторы 4, двигается по вертикальным направляющим 2 до упора в тормозную среду резервуара 1.

Таким образом, если скорость поражающего элемента нарушает условие

V_p- V<V<V+ V,

где V_n - скорость поражающего элемента, то устройство защиты сработает и поражающий элемент попадет в защитную пластину, т.е. не поразит объект испытания. В противном случае срабатывание устройства не происходит и испытания продолжаются.

Таким образом, заявляемое решение предназначено для использования при испытаниях дорогостоящих объектов техники на действие поражающих элементов как средство их защиты от поражающих элементов (например, пуль, осколков), имеющих аномальную скорость, что подтверждает возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “промышленная применимость”.

Источник информации

1. Патент ФРГ №2906378, кл. F 41 Н 5/02, 1979 г.