РЕГИСТРАТОР ПРОЛЕТА МОДЕЛЬЮ ЗАДАННОГО СЕЧЕНИЯ КОНТАКТНОГО ТИПА
OVERFLIGHT RECORDER OF PRESET SECTION OF CONTACT TYPE

Изобретение относится к области аэробаллистических исследований и может быть использовано при отработке различных образцов стрелкового и артиллерийского вооружения с целью определения их аэродинамических характеристик.
Известны механические контактные датчики типа рам-мишеней из металлизированной фольги (пленки), разделенных слоем диэлектрического материала, фиксирующих моменты пролета моделью определенных сечений трассы. Они являются простым и довольно надежным средством регистрации. С их помощью можно проводить не только измерение скорости, но и регистрацию ее изменения вдоль по трассе, устанавливая на различных расстояниях друг от друга («Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях» под редакцией Н.А. Златина, Г.И. Мишина, «Наука», Москва, 1974 г., стр. 125).
Недостатком данных контактных датчиков является неопределенность в моменте замыкания вследствие деформации обкладок датчика, который может быть произведен как носком модели, так и хвостом, что уменьшает точность определения скорости на участке траектории движения модели. Кроме того, материал модели должен иметь электропроводящие свойства.
Известен «Способ регистрации попадания в мишень» (патент РФ №2543672, MПК F41J 5/00(2006.01), опубл. 10.03.2015, бюл. №7). В регистраторе, реализующем данный способ, одна сторона мишени покрыта электропроводящим покрытием с высокой электропроводностью, которое соединено через диод с обкладкой конденсатора и через резистор с входом операционного усилителя, выход которого соединен с исполнительным устройством и при попадании пули в мишень происходит передача электрического заряда пули на покрытие мишени и осуществляется поворот мишени или световая регистрация попадания пули в цель. Данный регистратор выбран в качестве прототипа.
Наряду с относительно высокой скоростью определения попадания пули в мишень данный способ и реализованное устройство имеет ряд существенных недостатков, снижающих надежность его работы. Это, прежде всего, изменение электропроводящих свойств покрытия мишени при многократном ее пробитии, наличие регулировочного резистора для подбора порога срабатывания устройства, величина которого соизмерима с уровнем помех. Кроме того, пуля должна иметь электрический заряд, полученный в результате трения о ствол и воздушное пространство до мишени и передать его на электропроводящее покрытие мишени, что трудно осуществимо при небольших расстояниях до мишени, малых скоростях пули и ненастных погодных условиях проведения стрельб на открытых трассах.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является необходимость устранения указанных недостатков, а именно, обеспечение надежности и точности фиксации момента пробития контактного датчика в заданном сечении измерительной базы, и независимости работы регистратора от материала модели, его покрытия и электропроводящих свойств.
Технический результат заключается в повышении надежности и точности фиксации момента пробития контактного датчика в заданном сечении измерительной базы за счет использования явления электрического пробоя.
Технический результат достигается за счет того, что заявляемый регистратор пролета моделью (метаемым объектом) заданного сечения контактного типа, содержащий мишень в виде первого листа из электропроводящего материала, электрически соединенного с первым выводом конденсатора, соединенные последовательно первый и второй резисторы, в отличие от прототипа снабжен индуктивностью, источником высоковольтного питания, импульсным трансформатором и формирователем импульсов, второй резистор имеет постоянное сопротивление, мишень снабжена вторым листом из электропроводящего материала, электрически изолированным от первого листа слоем диэлектрика, первый лист соединен с первым выводом индуктивности, а ее второй вывод соединен с выходом источника высоковольтного питания и первой обкладкой высоковольтного конденсатора, второй лист соединен со вторым выводом второго резистора и началом первичной обмотки импульсного трансформатора, конец первичной обмотки импульсного трансформатора соединен с первым выводом второго резистора и вторым выводом первого резистора, вторичная обмотка импульсного трансформатора соединена с соответствующими входами формирователя импульса, вторая обкладка конденсатора соединена с первым выводом первого резистора.
Использование всей совокупности признаков заявляемой формулы позволяет фиксировать момент прохождения тока при возникновении высоковольтного электрического пробоя между листами мишени в момент механического пробития моделью одного из листов мишени и диэлектрика.
Изобретение поясняется фигурой, на которой представлена функциональная схема, реализующая заявляемый регистратор.
Регистратор пролета моделью заданного сечения контактного типа, содержит мишень 1 в виде первого листа из электропроводящего материала, электрически соединенного с первым выводом конденсатора 3, соединенные последовательно первый 4 и второй 5 резисторы, индуктивность 2, источник 7 высоковольтного питания, импульсный трансформатор 6 и формирователь 8 импульсов. Второй резистор 4 имеет постоянное сопротивление, мишень 1 снабжена вторым листом из электропроводящего материала, электрически изолированным от первого листа слоем диэлектрика (полиэтилен, бумага и т.д.).
Первый лист соединен с первым выводом индуктивности 2, а ее второй вывод соединен с выходом источника 7 высоковольтного питания и первой обкладкой высоковольтного конденсатора 3. Второй лист соединен со вторым выводом второго резистора 5 и началом первичной обмотки импульсного трансформатора 6, конец первичной обмотки импульсного трансформатора 6 соединен с первым выводом второго резистора 5 и вторым выводом первого резистора 4. Вторичная обмотка импульсного трансформатора 6 соединена с соответствующими входами формирователя 8 импульса, вторая обкладка конденсатора 3 соединена с первым выводом первого резистора 4.
Известно, что зависимость пробивного напряжения от длины промежутка для воздуха при температуре 20°С и 760 мм.рт.ст. выражается приближенным равенством Ритца (Дж. Мик, Дж. Крэгс «Электрический пробой в газах», Москва, 1960 г., издательство «Иностранной литературы», стр. 356):
где d - длина воздушного промежутка.
Заявляемый регистратор пролета модели заданного сечения контактного типа работает следующим образом.
В момент механического пробития моделью (метаемым объектом) одного из листов из электропроводящего материала и слоя диэлектрика мишени 1 (на фигуре не показано) возникает высоковольтный электрический пробой между листами мишени и происходит разряд через индуктивность 2, резисторы 4 и 5 и первичную обмотку импульсного трансформатора 6, предварительно заряженного от источника 7 высоковольтного питания высоковольтного конденсатора 3. В результате этого во вторичной обмотке импульсного трансформатора 6 наводится импульс, который поступает на вход формирователя 8 импульса и информирует потребителя о моменте прохождения моделью заданного сечения.
В качестве источника 7 высоковольтного питания может быть использована однофазная мостовая схема выпрямления с умножением напряжения, а в качестве формирователя 8 импульса - схема триггера на тиристорах с раздельным запуском через импульсный трансформатор.
Заявляемое изобретение повышает надежность и точность фиксации прохождения моделью заданного сечения, а также позволяет использовать модели, выполненные как из электропроводящих, так и диэлектрических материалов.
Применение подобных устройств, фиксирующих моменты пролета моделей (метаемых объектов) определенных сечений трассы может быть использовано не только для измерения скорости модели, но и для регистрации ее изменения вдоль измерительной трассы.