способ бесстрельбового определения и учета индивидуальных поправок для орудия на начальную скорость снаряда

Формула изобретения

Способ бесстрельбового определения и учета индивидуальных поправок на изменение начальной скорости снаряда для орудия, включающий измерение износа канала ствола, ввод поправки в систему управления огнем орудия, отличающийся тем, что измерение износа канала ствола осуществляют путем измерения изменения диаметра канала ствола в каморной и калиберной частях в заданных сечениях по длине с определением профиля канала ствола, затем определяют глубину досыла снаряда в изношенный ствол используемого орудия, вычисляют по глубине досыла уточненный объем каморы в заснарядном пространстве, определяют индивидуальную поправку на изменение начальной скорости путем учета уточненного объема каморы, износа канала ствола и учета свойств партии выстрелов за счет вычисления коэффициентов согласования баллистического решения по величине начальной скорости и максимального баллистического давления, указанных в формуляре партии выстрелов, с использованием созданной программы ЭВМ, после чего определенную индивидуальную поправку вводят в канал V баллистического вычислителя системы управления огнем орудия.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области обеспечения боевой подготовки комплексов артвооружения.

Для исключения погрешностей, связанных с неточным учетом изменения начальной скорости снаряда (V₀) из-за износа канала ствола орудия, сроков и условий хранения боеприпасов, ведущих к снижению точности стрельбы орудий существует несколько методов, используемых в практике войсковой эксплуатации артиллерийских орудий.

Типичным методом является проведение на этапе подготовки к боевой операции контрольной стрельбы из орудия с измерением начальной скорости снарядов партии боеприпасов, предполагаемой к использованию в боевых действиях. По результатам измерений вычисляется поправка на изменение начальной скорости, которая затем учитывается при подготовке исходных установок для наведения орудия.

Недостатки этого метода очевидны. Он не оперативен, трудоемок и очень дорог, хотя дает достаточно точные результаты.

Другим методом, используемым в современных образцах полевой артиллерии, является установка на орудие автоматической баллистической станции (АБС), измеряющей скорость вылетающего из орудия снаряда радиолокационным методом и последующий учет поправки на изменение скорости снаряда при подготовке следующего выстрела системой управления огнем.

К недостаткам второго метода можно отнести высокую сложность и значительную стоимость АБС, устанавливаемой на орудие. Это один из наиболее точных способов учета изменения начальной скорости при стрельбе. Однако для танковой артиллерии, стреляющей по настильной траектории бронебойными подкалиберными снарядами, имеющими малый диаметр корпуса, измерение начальной скорости с помощью АБС дает большие ошибки и поэтому не используется.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является метод, изложенный в "Таблицах стрельбы для равнинных и горных условий 125-мм пушки Д-81" (Москва, Воениздат, 1993 г.) и реализованный в комплексах артвооружения танков (например, в системе управления огнем (СУО) 1А42 танка типа ТВ 80У), в котором:

- для определения табличной зависимости поправки на изменение начальной скорости от износа канала ствола (V_т = f(d)) проводятся специальные табличные стрельбы для боеприпасов и пушек, вводимых в эксплуатацию;

- величина поправки на начальную скорость из-за свойств партии выстрелов определяется периодически стрельбовыми испытаниями в соответствии с установленным регламентом. Учет этой поправки ведется баллистическим вычислителем (БВ) по каналу "V";

- износ канала ствола конкретного орудия, характеризуемый износом в точке начала калиберной части ствола, измеряют периодически прибором типа ПКИ (прибор контроля износа) подбором калибра, входящего в изношенный ствол;

- учет поправки на изменение начальной скорости из-за износа канала ствола осуществляется вводом величины износа d в канал "d" баллистического вычислителя (БВ) системы управления огнем (СУО). Программа БВ пересчитывает поправку d в поправку V по табличной зависимости V_т = f(d). Поправки на начальную скорость снаряда из-за свойств партии выстрелов и из-за износа канала ствола БВ учитывает при наведении орудия при стрельбе.

К недостаткам этого метода можно отнести относительно низкую точность измерения износа канала ствола и определения табличной зависимости V_т = f(d), связанную с ограниченностью экспериментальной выборки при испытаниях и отсутствием регистрации характера износа канала ствола.

Кроме того, вследствие высокой трудоемкости и стоимости работ по определению зависимости поправок на величину V₀ от износа канала ствола, эти работы нередко запаздывают, на поступающие в эксплуатацию боеприпасы отсутствуют данные по учету износа канала ствола как в таблицах стрельбы, так и в БВ и, следовательно, они не могут быть учтены СУО.

Применительно к стрельбе из конкретного ствола, конкретной партией выстрелов разброс погрешности поправки достаточно велик (см. фиг.1).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание способа, обеспечивающего:

- повышение точности определения и учета индивидуальной поправки на величину начальной скорости для конкретного ствола и партии боеприпасов;

- исключение необходимости проведения табличных стрельб для определения зависимости табличной поправки V₀ от износа канала ствола;

- обеспечение возможности определения и учета поправок для вновь разработанных и вводимых в эксплуатацию боеприпасов без доработки СУО.

Предлагаемый способ бесстрельбовым методом определяет при подготовке орудия к стрельбе индивидуальную поправку V на изменение начальной скорости снаряда из-за износа канала для конкретного ствола и конкретной партии выстрелов, предполагаемых к использованию в боевой работе, и обеспечивает ввод установленной поправки в баллистический вычислитель (БВ) системы управления огнем (СУО) объекта для последующего учета ее при наведении орудия.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ бесстрельбового определения и учета индивидуальных поправок для орудия на начальную скорость снаряда предполагает:

- измерение изменения диаметра канала ствола в каморной части и калиберной части в заданных сечениях по длине канала ствола и определение профиля сечения с высокой точностью;

- определение глубины досыла снаряда в изношенный ствол используемого орудия (измерение или расчет) и вычисление по глубине досыла уточненного объема каморы в заснарядном пространстве;

- вычисление коэффициентов согласования баллистического решения по величине начальной скорости и максимальному баллистическому давлению, указанных в формуляре партии выстрелов, вычисление начальной скорости снаряда используемой партии из используемого ствола с учетом уточненного объема каморы и износа канала ствола, вычисление индивидуальной поправки на изменение начальной скорости, одновременно учитывающей поправки из-за свойств партии и из-за износа канала ствола. Вычисления проводятся с использованием созданной программы ЭВМ по утвержденной методике расчета внутренней баллистики, получившей надежное экспериментальное подтверждение;

- ввод определенной индивидуальной поправки в канал V БВ СУО объекта, либо учет ее при подготовке исходных установок стрельбы для орудий, не имеющих СУО либо способа введения поправки в СУО.

Более высокая по сравнению с прототипом точность результатов достигается за счет более высокой точности и детальности измерения износа канала ствола, примененного метода расчета величины и изменения начальной скорости, учитывающего характеристики заряда используемой партии боеприпасов и реальную глубину внедрения снаряда в изношенный канал используемого ствола орудия, учета поправки на начальную скорость в канале V БВ СУО, в котором не используется зависимость потери начальной скорости от износа канала ствола, вносящая дополнительную погрешность.

Разброс погрешности определения и учета поправки снижается в несколько раз (см. фиг.2).

Для определения поправки не требуется проведения табличных стрельб, так как внесение поправки в ТБВ СУО осуществляется по каналу V и не требует для программы БВ данных из таблиц стрельбы.

К описанию способа представлены:

Фиг. 1, иллюстрирующая распределение вероятности учета точной поправки для орудия в прототипе;

Фиг. 2, иллюстрирующая распределение вероятности учета точной поправки для орудия в предлагаемом способе.

На фигурах площадь под кривой Гаусса разбита на зоны, характеризующие вероятность совпадения истинной поправки для орудия с вносимой поправкой.

По оси абсцисс отложена относительная погрешность вносимой поправки по сравнению с истинной поправкой, по оси ординат - плотность распределения вероятности f.

На фиг.1 показано распределение относительной погрешности определения и учета поправки на изменение начальной скорости из-за износа канала ствола по сравнению с вносимым в систему табличным значением, совпадающим с точкой 0.

С погрешностью более 10% вносится поправка для 74% орудий;

более 20% - - для 50% орудий;

более 40% - - для 20% орудий;

более 60% - - для 4% орудий.

На фиг.2 показано распределение относительной погрешности определения и учета поправки на изменение начальной скорости из-за износа канала ствола по сравнению с вносимым в систему расчетным значением, совпадающим с точкой 0.

С погрешностью более 3% вносится поправка для 50% орудий;

более 7% - - для 20% орудий;

более 10% - - для 4% орудий.

Предлагаемый способ предназначен для реализации в бортовой информационно-измерительной управляющей системе КПМ 1И37, имеющей в своем составе ПЭВМ со специальным программным обеспечением. Измерение изменения диаметра канала ствола по его длине осуществляют с малым шагом (~5 мм) прибором, позволяющим определить профиль сечения ствола с точностью не хуже 0,01 мм. При этом точность определения и учета поправки на изменение начальной скорости повышается в 3-5 раз по сравнению с прототипом.