Вимірник параметрів снаряда, випущеного зі стрілецької зброї

Пристрій відноситься до вимірювальної техніки і може бути використано для виміру (визначення) параметрів стрілецької зброї. Відомий пристрій для виміру швидкості польоту снаряда (В.Л. Попов, Е.А Дискин. Раневая балістика. Праці військово-медичної академії. Том 234, cтop.18-19. Санкт-Петербург, 1994, с.164), у якому як блокуючий пристрої використовуються контактні пристосування - балістичні рами-мішені з натягнутої рівнобіжними рядами тонкого дроту. Недоліком такого пристрою є неможливість багаторазового використання застосовуваних у ньому раммішеней унаслідок їхнього руйнування після кожного акта відстрілу зброї. Відомий пристрій для виміру швидкості польоту снаряда, обрано як прототип (В.Л. Попов, ЕА Дискин. Раневая балістика. Праці військово-медичної академії. Том 234, cтrop.18-19. Санкт-Петербург, 1994, с.164), у якому використовуються два блокуючі пристрої, розташовані на фіксованій відстані друг від друга, і блок реєстрації. Як блокуючі пристрої використовуються неконтактні пристосування, кожне з який містить джерело плоско-рівнобіжного пучка світла і фотодіод. Після пострілу снаряд послідовно проходить через обох блокуючи пристроїв. У момент проходження снаряда через площину світлового потоку пристрою, що блокує, тінь від снаряда проектується на фотодіод, унаслідок чого в останньому за рахунок зміни рівня освітленості виникає електричний імпульс. Імпульси від обох пристроїв, що блокують, підсилюються і подаються на вимірювальний прилад - електронно-рахунковий частотомір, що вимірює часовий інтервал між імпульсами, що надходять. Швидкість снаряда визначається відношенням відстані між пристроями, що блокують, до обмірюваного тимчасового інтервалу. Недоліками такого пристрою є: 1. Складність його виготовлення, обумовлена необхідністю створення пристроїв, що блокують, у виді джерел плоско-рівнобіжного пучка світла, т.ч. обладаючих малої расходимостью світлового пучка. 2. Складність юстировки джерел світла і фотоприймачів пристроїв, що блокують, друг щодо друга. В основу винаходу поставлена задача створення пристрою для визначення початкової швидкості снаряда, випущеного зі стрілецької зброї, що володіє високою чутливістю виміру, а також простотою методу виміру й економічністю. Спосіб виміру в пристрої, що заявляється, заснований на вимірі ефектів, що супроводжують політ снаряда. Поставлена задача вирішується тим, що в системі параметрів снаряда, випущеного зі стрілецької зброї, що містить пристрій, що реєструє, пристрої, що блокують розташовані на фіксованій відстані друг від друга і з'єднані з джерелом напруги живлення, згідно винаходу, блокуючі пристрої виконані у виді датчиків iнфpaчервoнoгo випромінювання, з'єднаних із пристроєм, що реєструє, через підсилювачі-формувачі імпульсних сигналів, підключені до джерела живлення, що забезпечує підвищення чутливості пристрою і зниження погрішності вимірів. На (фіг.) представлена структурна схема вимірника швидкості снаряда. Вимірник містить датчики (1) і (2) інфрачервоного (ІЧ) випромінювання, розташовані уздовж передбачуваної траєкторії польоту снаряда на відстані 1 друг від друга. Вихід кожного з датчиків підключений до входу свого підсилювача-формувача 3, 4 імпульсів і джерелу напруги живлення 6. Другі входи підсилювачів-формувачів імпульсних сигналю підключені також до джерела напруги живлення 6. Виходи кожного з підсилювачів-формувачів імпульсних сигналів підключені до входів пристрою, що реєструє, 5. Вимірник працює таким чином. Кожний з датчиків починає реєструвати фотостр ум, обумовлений випромінюванням від навколишніх предметів, однак, величина його невелика і являє собою тло, тому на виході підсилювачів-формувачів у стаціонарному стані, тобто при відсутності снаряда, що летить крізь пристрій, сигнали дорівнюють нулю. Відповідно пристрій, що реєструє, також дає нульовий сигнал на виході. При пострілі снаряд, що вилітає зі стовбура, має температуру вище температури навколишнього середовища за рахунок розігріву його в каналі стовбур. ІЧ випромінювання від розігрітого снаряда супроводжує політ снаряда. Тому, при прольоті снаряда повз датчики 1, 2 його ІЧ випромінювання буде фіксуватися кожним з датчиків. Виникаючі на датчиках сигнали подаються на входи відповідних підсилювачів-формувачів 3, 4 . На ви ході кожного з них формуються по одному імпульсі, що подаються на відповідні входи пристрою, що реєструє, 5. Пристрій вимірює часовий інтервал між цими двома імпульсами і по відомій відстані 1 робить перерахування обмірюваного тимчасового інтервалу в значення швидкості польоту снаряда. Вимірник працює в складі стенда для відстрілу стрілецької зброї, що містить верстат для закріплення зброї, сам вимірник і кулеуловлювач. Усі три пристрої розташовані співвісно з траєкторією польоту снаряда. Як приклад конкретного виконання вимірника параметрів снаряда, випущеного зі стрілецької зброї, використана схема, що складається з двох датчиків ІЧ-випромінювання підсилювачів-формувачів і пристрою, що реєструє. Як датчики ІЧ-випромінювання використані два германієвих фотодіоди ФД-10Г-А що працюють у спектральному діапазоні від 0,5 до 1,8мкм, що мають у робочому спектральному діапазоні високу чутливість (не менш 17ма/лм), і малий час спрацьовування (не більш 0,12мкс). Датчики ІЧ-випромінювання встановлювалися на відстані 500мм друг від друга співвісно з траєкторією польоту снаряда. Підсилювачі-формувачі імпульсів були зібрані за схемою оптоелектронного одновібратора (В.И. Іванов, А.И. Аксьонов, A.M. Юшин. Напівпровідникові оптоелектронні прилади. Довідник. Энергоатомиздат, 1989р., 448с., cтop.364). Як пристрій, що реєстр ує, був використаний двухканальний запам'ятовуючий осцилограф типу З8-13. До входу першого каналу осцилографа підключався вихід першого підсилювача-формувача, до входу другого каналу - ви хід др угого підсилювачаформувача. Після проведення пострілу запам'ятовуючий осцилограф фіксував імпульси від кожного з ІЧ-фотоприймача, після чого між ними вимірявся часовий інтервал. Швидкість польоту снаряда визначалося як відношення відстані між датчиками ІЧ-випромінювання до обмірюваного тимчасового інтервалу між імпульсами. Іспиту вимірника проводилися при стрілянині з автомата АКМ калібру 7,62. Тривалість обмірюваних імпульсів від кожного з датчиків ІЧ-випромінювання складала приблизно 5мкс, середнє значення тимчасових інтервалів між імпульсами складало приблизно 670мкс. Це відповідало швидкості польоту снаряда приблизно 750м/с, що є типовим значенням для даного виду зброї. Використання подібної схеми виміру початкової швидкості польоту снаряда, а також вибір як датчики ІЧвипромінювання германієвих фотодіодів ФД-10Г-А дозволило підвищити чутливість вимірника в порівнянні з прототипом приблизно в 3 рази і знизити погрішність виміру приблизно вдвічі при іспиті зброї з великими швидкостями польоту снаряда.