Спосіб і принцип програмування снаряда
Формула / Реферат
1. Спосіб програмування снаряда (5) під час проходження ствола гармати (7) або дульного гальма (6) за допомогою блока програмування (1), який відрізняється тим, що
на снаряд (5), під час прольоту, передають створений генератором сигнал (4) для програмування частоти (f1), при цьому частоту-носій (f1) модулюють призначеною для програмування інформацією, і
програмування здійснюють під час проходження крізь порожнистий провідник (2), який працює нижче граничної частоти моди відповідного порожнистого провідника (ТЕ, ТМ).
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у порожнистому провіднику (2, 11) проводять вимірювання V0 снаряда (5) за допомогою частоти (f1), створеної для вимірювання, причому таке вимірювання у часі здійснюють до програмування,
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що у порожнистому провіднику (2, 11) збуджують електромагнітне поле для можливості відбиття частоти (f1) та оцінювання на снаряді (5).
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що у порожнистому провіднику (2, 11) здійснюють передачу енергії на снаряд (5) за допомогою створеної для передачі енергії частоти (f3).
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що частота (f1-3)>0 Гц.
6. Пристрій для програмування снаряда (5) під час проходження крізь ствол гармати (7) або дульне гальмо (6) за допомогою блока програмування (1), з наступними ознаками:
блок програмування (1) включає щонайменше один порожнистий провідник (2), яким є ствол гармати (7), дульне гальмо (6) чи додаткова деталь між кінцем ствола гармати (7) і початком дульного гальма (6) або яку закріплено на кінці дульного гальма (6).
щонайменше один передавальний адаптер (3), на який передається несуча частота сигнальним генератором, причому сигнал має частоту (f1) нижче частоти зрізу відповідного режиму хвилеводу,
щонайменше один модулятор (18) для модулювання на частоті-носії (f1) інформації, передбаченої для снаряда (5), а також
щонайменше один встановлений на/в снаряді (5) приймальний адаптер (8), який електрично комутується акумулятором або процесором (19) в снаряді (5).
7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що приймальним адаптером (8) є котушка на снаряді (5), встановлений в/на снаряді (5) диполь і/або щілинний випромінювач тощо.
8. Пристрій за п.6 або п. 7, який відрізняється тим, що додатково встановлено приймальний адаптер (9), а також зв'язаний з адаптером (9) приймальний пристрій (10) для контролю програмування.
9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що перед пристроєм програмування (1) для вимірювання V0 і/або передачі енергії встановлені конструктивні елементи (12, 13, 22, 23), такі як передавальний адаптер (12), приймальний адаптер (13) і генератор сигналу (22, 23), встановлені на вимірювальний пристрій (20) і/або блок передачі енергії (21), які, крім того, в переважному варіанті здійснення винаходу, мають спільний порожнистий провідник (11).
10. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що снаряд (5) для передачі енергії має датчик (14), який отримує сигнал частотою (f3) генератора сигналу (23) і заряджає акумулятор (15) в снаряді (5).
Текст
Реферат: Предметом винаходу є здійснення індуктивного і/або ємнісного програмування снаряда (5). Запропоновано використовувати порожнистий провідник (2, 11) для передачі енергії, оскільки електромагнітне поле сконцентроване в порожнистому провіднику. Використовуваний при цьому блок програмування (1) складається щонайменше з порожнистого провідника (2, 11), який розташований або встановлений в області дула, наприклад, перед дульним гальмом (6). Передавальний адаптер (3) для передачі живиться від генератора сигналу (4). В модуляторі (18) на частоті-носії (fj) модулюється передбачена для снаряда (5) інформація. На/в снаряді (5) встановлений приймальний адаптер (8), який електрично комутується акумулятором або процесором (19) в снаряді (5). Він приймає модульований сигнал і передає його на процесор (19). Після цього проводиться власне програмування. UA 107098 C2 (12) UA 107098 C2 UA 107098 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Спосіб і принцип програмування снаряду Винахід стосується проблеми програмування снаряда під час проходження крізь ствол і/або проходження через дульне гальмо. Пов'язаний з цим пристрій підходить також для вимірювання Vo і об'єднання всього цього для передачі енергії на снаряд. Для програмованих боєприпасів потрібно передати на снаряд інформацію про час підривання і/або траєкторію польоту, які також задаються. В системах, в яких час підривання розраховується за виміряною дульною швидкістю Vo, інформація може бути передана лише при виході з дула і/або під час польоту. Якщо програмування відбувається ще до виходу зі ствола гармати, снаряд, як правило, пролітає поруч з блоком програмування з дульною швидкістю V0, і тому рухається відносно блока програмування. Відомий блок програмування описаний в винаході СН 691 143 А5. За допомогою передавальної котушки інформація індуктивно передається на котушку зворотного зв'язку в/на снаряді. Цей блок програмування має масивну конструкцію, що через вагу і обертальний момент може мати негативний вплив на гармату. Крім того, неекранована передавальна котушка програмування може спричинити небажане випромінювання, тому що котушка також діє як антенна. Випромінений сигнал може бути захоплений і через це потрапити в місце встановлення гармати. З опису винаходу до патенту WO 2009/085064 А2 відомий спосіб, за яким програмування відбувається шляхом надсилання світлових променів. Для цього по периметру снаряда встановлюються оптичні датчики. У раніше неопублікованому описі винаходу до патенту DE 10 2009 024 508.1 описано спосіб коригування траєкторії польоту керованих на кінцевому етапі боєприпасів, особливо, коли ці снаряди або боєприпаси мають штампування і відносяться до середнього калібру. В ньому пропонується після вогневого удару (тривалого вогню, швидкого одиночного вогню) приводити в дію кожен снаряд окремо і при цьому передавати додаткову інформацію для окремого снаряда щодо напрямку магнітного поля Землі. Форма снаряда створюється за принципом керування снарядами напрямним променем. При цьому кожен снаряд зчитує лише призначений для цього снаряда напрямний промінь і може визначити на підставі додаткової інформації абсолютний крен у просторі, щоб досягти правильної видачі коригувального імпульсу. Альтернативні можливості передачі, наприклад за допомогою мікрохвильового передавача, відомі фахівцям, зокрема з опису винаходу до патенту ЕР 1 726 911 А1. Отже програмування під час польоту технічно можливе, однак і воно піддається впливу завад. У винаході поставлена задача створити систему, яка при простій конструкції дає можливість досягти оптимального програмування. Ця задача вирішується в пунктах 1 -б формули винаходу. Кращі варіанти здійснення винаходу показані в наведеній нижче формулі винаходу. За основу винаходу взята ідея здійснювати програмування індуктивно і/або ємнісно під час прольоту снаряда крізь ствол гармати і/або проходженні через дульне гальмо. Пропонується використовувати для програмування порожнистий провідник, оскільки електромагнітне поле сконцентроване в порожнистому провіднику. Використання порожнистого провідника нижче граничної частоти для вимірювання дульної швидкості снаряда чи іншого подібного елемента відомо з опису винаходу до патенту DE 10 2006 058 375 А. В ньому пропонується, щоб ствол гармати або трубна напрямна і/або частини дульного гальма використовувалися в якості порожнистого провідника (порожнистим провідником вважається трубка з характерною формою поперечного перерізу, що має стінку з дуже доброю електропровідністю. Технічно дуже поширені, передусім, прямокутні і круглі порожнисті провідники), які працюють нижче граничної частоти відповідної моди порожнистого провідника. Однак її використання в якості системи передачі енергії не згадується. В описі винаходу до патенту WO 2009/141055 А ця ідея розвивається далі і комбінуються два способи вимірювання V0. Порожнистий провідник тепер використовується не (лише) для вимірювання V0, a для програмування згідно з винаходом. Поряд з порожнистим провідником система програмування або пристрій програмування включає передавальний адаптер для програмування, який живиться від генератора сигналу. Програмований снаряд має приймальний адаптер для програмування, який функціонально зв'язаний з передавальним адаптером. У снаряді знаходиться до того ж, щонайменше, один програмований процесор тощо, який використовує прийнятий приймальним адаптером сигнал і програмує снаряд. За допомогою контрольного сигналу функціонально зв'язаного з порожнистим провідником приймального адаптера можна перевірити програмування у переважному варіанті здійснення винаходу. 1 UA 107098 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Порожнистим провідником для програмування може бути ствол гармати, дульне гальмо або додаткова деталь між кінцем ствола гармати і початком дульного гальма або ж він може кріпитися на кінці дульного гальма. Краще здійснювати встановлення на ділянці перед дулом дульного гальма, коли, наприклад, також передбачена передача енергії на ракету або снаряд. Генератор сигналу (наприклад, осцилятор) подає сигнал з постійною центральною частотою, яка лежить нижче найменшої граничної частоти порожнистого провідника. З огляду на геометрію і вид передавального адаптера (котушки, диполя тощо) збуджується кілька мод порожнистого провідника (TEmn, де m= 0, 1, 2…, а n= 1, 2, 3…)· Генератор сигналу створює або носій у неперервному режимі, або модульований сигнал. Якщо передбачено проводити вимірювання Vo за допомогою цього порожнистого провідника або іншого порожнистого провідника, програмування повинно проводитися після вимірювання Vo. У цьому випадку також краще встановити порожнистий провідник для програмування після дульного гальма. Краще, аби сама дульна швидкість Vo вимірювалася або визначалася до і/або після. При вимірюванні перед снарядом враховується той факт, що кінчик снаряда при проходженні порожнистого провідника впливає на електромагнітне поле. При вимірюванні після снаряда в основному використовується плоска або рівна площина землі, в результаті чого вимірювання виконується незалежно від форми кінчика снаряда. При цьому земля впливає на електромагнітне поле. Ця відповідна зміна приймається приймальним адаптером в порожнистому провіднику і надсилається на пристрій обробки. Подібний спосіб відомий з опису винаходу до патенту WO 2009/141055 А1. Відстань між передавальним адаптером, який зі свого боку приймає сигнали осцилятора, і передавальним адаптером є змінною і може обиратися окремо залежно від вибору моди, однак залежить від калібру, внутрішніх розмірів порожнистого провідника і частоти. Пристрій можна доповнити або комбінувати з передачею енергії. У випадку програмованих боєприпасів снаряду має бути надана енергія для живлення вбудованої в ньому електроніки і для запуску підривного кола. Краще, аби передача відбувалася індуктивно і/або ємнісно, для чого може використовуватися порожнистий провідник. Для передачі енергії використовується вже встановлений або додатковий передавальний адаптер, який передає необхідну енергію у формі третьої частоти на датчик в снаряді, який у свою чергу заряджає акумулятор, який електрично комутується з датчиком. У свою чергу передача енергії повинна відбуватися перед програмуванням, щоб, як передбачено у переважному варіанті здійснення, програмування відбувалося, коли порожнистий провідник встановлюється на кінці дульного гальма, а отже відстань між передачею енергії і програмування є достатньою. За рахунок концентрації поля в порожнистому провіднику для необхідного відношення сигнал/шум потрібно менше енергії живлення. За рахунок вибору частоти нижче граничної частоти відбувається дуже незначне випромінювання назовні, а отже програмування є стійкішим до завад. Винахід вимагає детальнішого пояснення на основі варіанта здійснення винаходу з зображенням. Показана схематична ілюстрація: Фіг. 1 Блок програмування, Фіг. 2 Схема процесу програмування, Фіг. З Розширення пристрою вимірюванням Vo і пристроєм передачі енергії. На Фіг. 1 показаний блок програмування або пристрій програмування 1. Блок програмування 1 складається, щонайменше, з одного порожнистого провідника 2 або ділянки(ок) порожнистого провідника, а також, щонайменше, з одного передавального адаптера 3, який живиться від осцилятора 4 з частотою f1 Цифрою 5 позначений снаряд, якому при проходженні через блок програмування 1 має бути передана необхідна інформація, наприклад, час розділення. При цьому порожнистий провідник 2 потрібно приєднати до дульного гальма 6 (якщо є) (якщо дивитися у напрямку стрільби) або встановити між дульним гальмом б і стволом гармати 7 (див. Фіг. 4 - подібно пристрою для передачі енергії, якщо він не встановлений). Принцип роботи, або процедура програмування, описаний нижче: Сигнал частотою f1 лежить нижче граничної частоти відповідної моди порожнистого провідника. Щоб програмування величини дульної швидкості не залежало від Vo. частота повинна бути > 0 Гц. В результаті величина V0 повільних і швидких снарядів не впливає на програмування. Частота-носій f1 модулюється інформацією (18), після чого модульований сигнал надсилається на передавальний адаптер 3. Передавальний адаптер 3 збуджує електромагнітне поле в порожнистому провіднику 2 або стимулює його. Коли снаряд 5 проходить крізь порожнистий провідник 2, снаряд 5 безконтактно отримує сигнал з ємнісним і/або індуктивним зв'язком за допомогою приймального адаптера 8, що знаходиться в снаряді 5. 2 UA 107098 C2 5 10 15 20 25 30 Для цього підходять, наприклад, котушка на гарматі або снаряді 5, встановлений в/на снаряді 5 диполь або щілинний випромінювач (щілини зроблені на поверхні) тощо. У снаряді 5 з приймальним адаптером 8 електрично комутується процесор 19 чи подібний елемент, який здійснює програмування снаряда 5. Для контролю програмування може використовуватися контрольний сигнал, який отримується приймальним адаптером 9, що знаходиться в/на порожнистому провіднику 2, і надсилається зв'язаним з адаптером 9 приймальним пристроєм 10, однак він потрібен лише умовно, так що від контролю можна відмовитися. -- На Фіг. 2 показана схема програмування. В іншому варіанті здійснення винаходу програмування можна комбінувати з передачею енергії і/або вимірюванням V0. Це відображується на Фіг. 3. Краще, якщо частоти f2 і f3 будуть оптимізовані для вимірювання V0 і передачі енергії, коли використовувані для вимірювання і передачі частоти (однакові f2=f1) вже є оптимальними. Оскільки програмування в часі відбувається після вимірювання V0, наприклад, за допомогою пристрою 20, а передача енергії - за допомогою блока передачі енергії 21, конструктивні елементи (адаптери) для вимірювання і передачі повинні бути встановлені всередині пристрою вимірювання і програмування в напрямку руху гармати перед порожнистим провідником 2 програмування. В якості випробуваного розташування показане встановлення додаткового порожнистого провідника 11 між стволом гармати 7 і наявним дульним гальмом 2. Він є складовою частиною пристрою 20 і блока 21. При проходженні снаряда 5 крізь порожнистий провідник 11, відомим способом здійснюється вимірювання дульної швидкості V0 за допомогою передавального адаптера 12 і приймального адаптера 13. Для цього передавальний адаптер 12 з частотою f2 живиться від генератора сигналу 22. Потрібний для вимірювання приймальний сигнал отримується з приймального адаптера 13 і передається на блок оцінки 16. Визначена таким чином дульна швидкість може бути після цього передана на блок програмування 1, і може бути модульована частотою f1 в якості інформаційного сигналу носія. Для додаткової передачі енергії в снаряді 5 встановлений датчик 14, який отримує сигнал частотою Із додаткового генератора сигналу 23 і заряджає акумулятор 15 в снаряді 5. При прольоті снаряд 5 отримує необхідну кількість енергії, так що акумулятор 15 після залишення порожнистого провідника або ділянки порожнистого провідника 11 буде зарядженим. При цьому може використовуватися один і той самий передавальний адаптер 12, який для передачі енергії бажано живити від додаткового генератора сигналу 17. Вимірювання V0 можна проводити до і/або після передачі енергії. При цьому обидві ці процедури повинні бути проведені до програмування. 35 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 1. Спосіб програмування снаряда (5) під час проходження ствола гармати (7) або дульного гальма (6) за допомогою блока програмування (1), який відрізняється тим, що на снаряд (5), під час прольоту, передають створений генератором сигнал (4) для програмування частоти (f1), при цьому частоту-носій (f1) модулюють призначеною для програмування інформацією, і програмування здійснюють під час проходження крізь порожнистий провідник (2), який працює нижче граничної частоти моди відповідного порожнистого провідника (ТЕ, ТМ). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у порожнистому провіднику (2, 11) проводять вимірювання V0 снаряда (5) за допомогою частоти (f1), створеної для вимірювання, причому таке вимірювання у часі здійснюють до програмування, 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що у порожнистому провіднику (2, 11) збуджують електромагнітне поле для можливості відбиття частоти (f1) та оцінювання на снаряді (5). 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що у порожнистому провіднику (2, 11) здійснюють передачу енергії на снаряд (5) за допомогою створеної для передачі енергії частоти (f3). 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що частота (f1-3)>0 Гц. 6. Пристрій для програмування снаряда (5) під час проходження крізь ствол гармати (7) або дульне гальмо (6) за допомогою блока програмування (1), з наступними ознаками: блок програмування (1) включає щонайменше один порожнистий провідник (2), яким є ствол гармати (7), дульне гальмо (6) чи додаткова деталь між кінцем ствола гармати (7) і початком дульного гальма (6) або яку закріплено на кінці дульного гальма (6). 3 UA 107098 C2 5 10 15 20 щонайменше один передавальний адаптер (3), на який передається несуча частота сигнальним генератором, причому сигнал має частоту (f1) нижче частоти зрізу відповідного режиму хвилеводу, щонайменше один модулятор (18) для модулювання на частоті-носії (f1) інформації, передбаченої для снаряда (5), а також щонайменше один встановлений на/в снаряді (5) приймальний адаптер (8), який електрично комутується акумулятором або процесором (19) в снаряді (5). 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що приймальним адаптером (8) є котушка на снаряді (5), встановлений в/на снаряді (5) диполь і/або щілинний випромінювач тощо. 8. Пристрій за п.6 або п. 7, який відрізняється тим, що додатково встановлено приймальний адаптер (9), а також зв'язаний з адаптером (9) приймальний пристрій (10) для контролю програмування. 9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що перед пристроєм програмування (1) для вимірювання V0 і/або передачі енергії встановлені конструктивні елементи (12, 13, 22, 23), такі як передавальний адаптер (12), приймальний адаптер (13) і генератор сигналу (22, 23), встановлені на вимірювальний пристрій (20) і/або блок передачі енергії (21), які, крім того, в переважному варіанті здійснення винаходу, мають спільний порожнистий провідник (11). 10. Пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що снаряд (5) для передачі енергії має датчик (14), який отримує сигнал частотою (f3) генератора сигналу (23) і заряджає акумулятор (15) в снаряді (5). 4 UA 107098 C2 5 UA 107098 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюFrick, Henry, Roger
Автори російськоюФрик Генри Роджер
МПК / Мітки
МПК: F41A 21/32, G01P 3/66, F42C 17/00, F42C 11/00
Мітки: принцип, спосіб, програмування, снаряда
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-107098-sposib-i-princip-programuvannya-snaryada.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і принцип програмування снаряда</a>
Попередній патент: Розпилювач
Наступний патент: Пристрій для оштукатурювання віконних і дверних косяків по письменському с.в. (варіанти)
Випадковий патент: Поршневий двигун внутрішнього згорання