ОБРАЗЦОВЫЙ ТАРИРОВОЧНЫЙ СНАРЯД

Полезная модель относится к технике высокоскоростного метания в лабораторных условиях и предназначена для аэробаллистических исследований. Может быть использована в баллистических испытаниях для тарировки электромагнитных датчиков дульной скорости.
Для измерения скорости метаемых элементов, как правило, используются разного рода оптические блокировки. В экспериментальных баллистических установках, например [4], дульная скорость, скорость метаемого элемента на срезе ствола, одна из основных характеристик. В области дульного среза есть сильные негативные эффекты (вспышки, высокоскоростной поток раскаленных газов, небольшие кусочки продуктов горения и т.д.), которые усложняют использование оптических методов зондирования. Поэтому используются различного рода электромагнитные датчики дульной скорости [5]. В большинстве своем датчики дульной скорости крепятся непосредственно на ствол, имеют чуть больший калибр измерительного канала и два электромагнитных блокирующих сечения, расстояние между которыми принимается за измерительную базу. Поскольку датчики дульной скорости подвергаются значительным ударным нагрузкам, возникает необходимость периодической проверки соответствия измерительной базы паспортным данным.
Известны различные устройства для определения измерительной базы электромагнитных датчиков дульной скорости (патент DE №1.673.382, 05.01.1972, патент ЕР №4672316, 9.06.1987). Использование подобных устройств подразумевают демонтаж датчика дульной скорости и проверку его в условиях поверочной лаборатории.
Также известны метаемые элементы, содержащие в своей конструкции различные компоненты, в частности более двух поражающих частей.
Наиболее близкой по технической сущности и условиям применения является взятая за прототип конструкция многопульного патрона (патент RU №2251067). Метаемый элемент многопульного патрона имеет корпус - оболочку (фиг 1.1), цилиндрическая часть которой взаимодействует с нарезами метательного устройства и обеспечивает обтюрацию метающих газов. В оболочке последовательно размещены два рабочих элемента 2. Донная толкающая часть 3 завальцована в оболочке для удержания внутренних компонентов метаемого элемента в процессе разгона.
Недостатком такого решения является металлическая оболочка, экранирующая поражающие части.
Техническим результатом полезной модели является повышение точности измерения дульной скорости в баллистических экспериментах, обеспечение возможности контроля и тарировки электромагнитных датчиков дульной скорости непосредственно на баллистической установке.
Технический результат достигается тем, что создана конструкция образцового тарировочного снаряда, которая состоит из ведущей цилиндрической части, соосно присоединенной к ней цилиндрической толкающей части, а также из последовательно размещенных в снаряде рабочих элементов. Ведущая цилиндрическая часть выполнена в виде сплошного тела из немагнитного материала с высокой прочностью на сжатие, в углублениях которого соосно установлено не менее двух рабочих элементов в виде дисков или колец из магнитовосприимчивого материала. Расстояние между соседними рабочими элементами является измерительной базой, но не менее 100 мм, а толкающая часть выполнена с возможностью герметизации объема камеры сгорания метательного устройства.
При прохождении цилиндрической ведущей части по измерительному каналу датчика дульной скорости установленные в ней металлические диски (кольца) взаимодействуют с магнитным полем генерируя ЭДС в измерительных катушках датчика дульной скорости. Поскольку расстояние между дисками измеряется с достаточной точностью, имеется возможность вычислить скорость тарировочного метаемого снаряда и, как следствие, осуществить тарировку электромагнитного датчика дульной скорости.
Положительный эффект, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в следующем:
- позволяет компенсировать большую часть систематических погрешностей всей измерительной системы;
- позволяет с заданной периодичностью контролировать состояние электромагнитного датчика дульной скорости;
- дает возможность проводить линейную коррекцию;
- позволяет осуществлять контроль непосредственно на месте эксплуатации в рабочих условиях.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 - многопульный патрон, общий вид (прототип);
на фиг. 2 - вариант, тарировочный снаряд, продольный разрез;
на фиг. 3 - вариант, тарировочный снаряд под калибр 30 мм, внешний вид;
на фиг.4 - типичная осциллограмма сигналов с измерительных катушек в процессе прохождения тарировочного снаряда калибром 30 мм. по измерительному каналу датчика дульной скорости;
на фиг. 5 - электромагнитный датчик дульной скорости, разрез.
Пример реализации предложенной полезной модели представлен на фиг. 2. Цилиндрическая толкающая часть 1 может быть изготовлена из текстолита, внешний диаметр соответствует диаметру ствола баллистической установки +0,2 мм для обеспечения форсирования. Цилиндрическая толкающая часть имеет проточку, в которую устанавливается металлический диск 3 максимально возможного диаметра. Ведущая цилиндрическая часть 2 может быть выполнена из полиэтилена высокого давления, имеет две проточки, одну в заднем торце, посредством которой пристыковывается к толкающей части, и одну проточку в переднем торце, в которую устанавливается второй металлический диск. Расстояние между дисками должно составлять не менее 100 мм.
На фиг. 3 показан пример реализации изобретения для тарировки электромагнитных датчиков дульной скорости, исполнение для калибра 30 мм. Цилиндрическая толкающая часть 1 изготовлена из текстолита, внешний диаметр соответствует диаметру ствола баллистической установки 30+0,2 мм для обеспечения форсирования. Цилиндрическая толкающая часть имеет проточку, в которую устанавливается металлический диск 2 диаметром 25 мм. Ведущая цилиндрическая часть 3 выполнена из полиэтилена высокого давления, имеет проточку в переднем торце, в которую устанавливается второй металлический диск 2 диаметром 25 мм. Расстояние между дисками 200 мм. Также показан пороховой метательный заряд 4.
Принцип работы датчика дульной скорости иллюстрирован на фиг. 5 Метаемый снаряд 1 из текстолита, содержащий металлический диск 2, двигаясь по измерительному каналу, последовательно проходит переходник 3, служащий для крепления датчика дульной скорости к стволу метательной установки, блокирующее сечение 4 датчика дульной скорости, на измерительных катушках которого возникает ЭДС. Далее двигаясь соосно корпусу 5 датчика дульной скорости, метаемый элемент пересекает второе блокирующее сечение, на измерительных катушках которого также возникает ЭДС. Сигналы с измерительных катушек датчика дульной скорости записываются осциллографом. Таким образом, если расстояние между блокирующими сечениями известно, пользователь имеет возможность вычислить скорость метаемого элемента на дульном срезе.
Принцип работы изобретения иллюстрируется типичной осциллограммой (фиг. 4). На сигнале с первого блокирующего сечения датчика дульной скорости при пересечении его металлическим диском, установленным в переднем торце цилиндрической ведущей части 1, выбирается характерная точка (например, максимум по амплитуде соответствующий 1,2 В) и отмечается момент времени 7,98 мкс. На сигнале с первого блокирующего сечения датчика дульной скорости при пересечении его металлическим диском, установленным в переднем торце цилиндрической толкающей части 2, аналогично выбирается характерная точка (максимум по амплитуде, соответствующий 1,28 В) и отмечается момент времени 163,7 мкс. Дельта по времени составляет 155,7 мкс. Расстояние между металлическими дисками известно - 200 мм, таким образом, определяется скорость метаемого элемента. В данном эксперименте она составит 1284,5 м/с. Аналогичный расчет проводится для характерных точек 3, 4 второго блокирующего сечения. Сверяя полученные результаты с расчетами, выполненными для характерных точек 1, 3, имеется возможность вычислить расстояние между блокирующими сечениями датчика дульной скорости и сделать вывод о его состоянии.
Таким образом реализуется технический результат - возможность тарировки датчиков дульной скорости непосредственно в рабочих условиях на месте проведения экспериментов. Использование изобретения позволяет компенсировать большую часть систематических погрешностей всей измерительной системы. Пользователь получает возможность с заданной периодичностью контролировать состояние электромагнитного датчика дульной скорости в случае необходимости проводить линейную коррекцию.
ЛИТЕРАТУРА
1. Brandenberger helmuth, ebauches sa, «Device for Determining the Muzzle Velocity of a Projectile and Method for Prepring the Device for Operation», (DE1673382 (A1)) - 1972-01-05.
2. Godwin Dipl.-Ing. Ettel, Werkzeugmaschinenfabrik  AG, «Verfahren zum Eichen einer Vo-Messeinrichtung» (EP 0141924 B), 17 окт. 1987.
3. Патент РФ 2251067, Многопульный патрон. Бобылев A.M., Липсман Д.Л., Савельев В.Б., Хвататов В.П., Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева".
4. Заявка на изобретение РФ №2015113676, 13.04.2015, Экспериментальный баллистический комплекс. Бураков В.А., Буркин В.В., Ищенко А.Н., Корольков Л.В., Степанов Е.Ю., Чупашев А.В., Агафонов С.В., Рогаев К.С.
5. Заявка на полезную модель РФ №2015127042, 06.07.2015, Датчик дульной скорости. Буркин В.В., Ищенко А.Н., Корольков Л.В.