устройство для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей снарядов реактивных систем залпового огня

Формула изобретения

1. Устройство для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей снарядов реактивных систем залпового огня, содержащее блок управления, блок контроля сигнала и формирователь сигналов программирования, состоящий из генератора и усилителя мощности, отличающееся тем, что в него введены блок информационного обмена по последовательному интерфейсу, дешифратор, имитатор устройства передачи информации и коммутатор, блок управления выполнен на программируемом микропроцессоре со встроенными таймером, постоянным (ПЗУ) и оперативным (ОЗУ) запоминающими устройствами, блок контроля сигнала выполнен на компараторе, в формирователь сигналов программирования введен модулятор, в коммутатор введены дешифратор, мультиплексор и коммутационные ячейки по количеству направляющих боевой машины и дополнительная коммутационная ячейка, каждая из которых выполнена из последовательно соединенных транзисторного ключа и управляемого переключателя, при этом первый вход и первый выход блока информационного обмена подключены к аппаратуре пуска боевой машины, выходы коммутационных ячеек направляющих коммутатора подключены к входам устройств передачи информации, номера которых соответствуют номерам направляющих, а выход дополнительной коммутационной ячейки соединен с имитатором устройства передачи информации, второй выход блока информационного обмена соединен с входом дешифратора, первый выход которого соединен с ПЗУ, а второй выход с первым входом ОЗУ микропроцессора, выход ПЗУ соединен со вторым входом ОЗУ и с входами последовательно соединенных дешифратора и мультиплексора коммутатора, выходы мультиплексора соединены с входами коммутационных ячеек, генератор, модулятор и усилитель мощности формирователя сигналов программирования и компаратор соединены последовательно, выход ОЗУ микропроцессора соединен со вторыми входами модулятора и компаратора, первый выход которого соединен со вторыми входами коммутационных ячеек коммутатора, а второй с входом микропроцессора, а его выход соединен с вторым входом блока информационного обмена, причем генератор формирователя сигналов программирования выполнен с частотой, соответствующей резонансной частоте устройств передачи информации, микропроцессор блока управления выполнен с программой, при которой длительность сигналов программирования на входе каждого устройства передачи информации заведомо меньше нормированного темпа стрельбы в автоматическом режиме пуска снарядов из предварительно заряженной боевой машины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляемый переключатель каждой коммутационной ячейки коммутатора выполнен на мощном полевом транзисторе, или тиристоре, или электромагнитном реле с нормально разомкнутыми контактами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области военной техники, а более конкретно к устройствам для программирования дистанционных взрывателей снарядов в автоматическом режиме стрельбы из предварительно заряженных многоствольных боевых машин реактивных систем залпового огня.

Известны устройства (установщики) для бесконтактного программирования взрывателей (патенты US №4022102, МПК F 42 C 17/00, опубл. 10.05.77; US №5241892, MПK F 42 C 17/00, опубл. 07.09.93; US №6170377, МПК F 42 C 17/00, опубл. 09.01.2001; US №6189430, U.S.Cl. 89/6.5, опубл. 20.02.2001; Европейский патент ЕР №0894236, МПК F 42 C 17/00, F 42 C 17/04, опубл. 09.01.2001; ЕР №0965815, МПК F 42 C 17/04, опубл. 22.12.99; RU №2064160, МПК F 42 C 17/04, опубл. 20.07.96; RU №2066443, МПК F 42 C 17/04, опубл. 10.09.96). Указанные устройства обеспечивают бесконтактное программирование взрывателя отдельно взятого артиллерийского снаряда при подготовке к стрельбе (автономно до заряжания орудия, на автомате заряжания перед досылкой снаряда в ствол орудия), после выстрела при движении снаряда в стволе или за его дульным срезом. В силу конструктивных особенностей и тактики боевого применения реактивных систем залпового огня указанные устройства не могут быть использованы для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей реактивных снарядов, находящихся в направляющих (стволах) предварительно заряженных многоствольных боевых машин.

Известен установщик электронно-дистанционного взрывателя (патент RU №2066442, МПК F 42 C 17/00, опубл. 10.09.96). содержащий переключатель режима работы, последовательно соединенные формирователь сигналов установки (программирования), блок контроля сигнала, блок вычисления полетного времени, приемопередающее устройство, блок управления блоком индикации и блок индикации. Формирователь сигналов установки (программирования) состоит из схемы И, двух усилителей, последовательно соединенных формирователя (генератора) тактовых импульсов, счетчика, формирователя длительности, коммутатора и обмоток передающего устройства. Указанный установщик принят за прототип.

Причины, препятствующие получению требуемого технического результата при использовании прототипа, заключаются в том, что установщик обеспечивает установку (программирование) взрывателя с индуктивной цепью управления только отдельно взятого снаряда при подаче его в казенную часть орудия (при заряжании), что приводит к длительному времени программирования взрывателя и, как следствие, к снижению темпа стрельбы; требуется механизм подачи (заряжания) снаряда; исключается возможность бесконтактного программирования взрывателя заряженного снаряда.

Общими признаками предлагаемого изобретения и указанного установщика является наличие блока управления, блока контроля сигналов и формирователя сигналов установки (программирования), состоящего из генератора и усилителя мощности.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в обеспечении формирования и выдачи сигналов на устройства передачи информации, установленные на каждой направляющей боевой машины, для программирования взрывателей с индуктивной цепью управления непосредственно в автоматическом режиме пуска снарядов с нормированным темпом стрельбы из предварительно заряженной боевой машины. При этом коды параметров программирования и номеров направляющих, соответствующих установленной последовательности пуска снарядов, выдаются аппаратурой пуска боевой машины и принимаются устройством автоматически без остановки стрельбы.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в устройство для бесконтактного программирования взрывателей снарядов реактивных систем залпового огня, содержащее блок управления, блок контроля сигнала и формирователь сигналов программирования, состоящий из генератора и усилителя мощности, введены блок информационного обмена по последовательному интерфейсу, дешифратор, коммутатор и имитатор-эквивалент устройства передачи информации, блок управления выполнен на программируемом микропроцессоре со встроенными таймером, постоянным (ПЗУ) и оперативным (ОЗУ) запоминающими устройствами, блок контроля выполнен на компараторе, в формирователь сигналов программирования введен модулятор, в коммутатор введены дешифратор, мультиплексор и коммутационные ячейки по количеству направляющих боевой машины и дополнительная коммутационная ячейка, каждая из которых выполнена из последовательно соединенных транзисторного ключа и управляемого переключателя, при этом первый вход и первый выход блока информационного обмена подключены к аппаратуре пуска боевой машины, выходы управляемых переключателей коммутационных ячеек направляющих коммутатора подключены к входам устройств передачи информации, номера которых соответствуют номерам направляющих, а выход дополнительной коммутационной ячейки соединен с имитатором-эквивалентом устройства передачи информации, второй выход блока информационного обмена соединен с входом дешифратора, первый выход которого соединен с ПЗУ, а второй - с первым входом ОЗУ микропроцессора, выход ПЗУ соединен со вторым входом ОЗУ и с входами последовательно соединенных дешифратора и мультиплексора коммутатора, выходы мультиплексора соединены с входами коммутационных ячеек коммутатора, генератор, модулятор и усилитель мощности формирователя сигналов программирования и компаратор соединены последовательно, выход ОЗУ микропроцессора соединен со вторыми входами модулятора и компаратора, первый выход которого соединен со вторыми входами коммутационных ячеек коммутатора, а второй - с входом микропроцессора, а его выход соединен с вторым входом блока информационного обмена, причем генератор формирователя сигналов управления выполнен с частотой, соответствующей резонансной частоте устройств передачи информации, микропроцессор блока управления выполнен с программой, при которой длительность сигнала программирования на входе каждого устройства передачи информации заведомо меньше нормированного темпа стрельбы в автоматическом режиме пуска снарядов из предварительно заряженной боевой машины, управляемый переключатель каждой коммутационной ячейки коммутатора может быть выполнен на мощном полевом транзисторе, тиристоре, электромагнитном реле с нормально разомкнутыми контактами и др.

Изобретение поясняется следующими чертежами:

- функциональная схема устройства - фиг.1;

- циклограмма работы устройства - фиг.2.

Функциональная схема устройства, приведенная на фиг.1, включает:

- блок информационного обмена 1 по последовательному интерфейсу;

- дешифратор 2;

- блок управления, выполненный на микропроцессоре 3 со встроенным таймером 40, постоянным (ПЗУ) 4 и оперативным (ОЗУ) 5, запоминающими устройствами;

- формирователь сигналов программирования 38, состоящий из последовательно соединенных генератора 6 модулятора 7 и усилителя мощности 8;

- блок контроля сигнала, выполненный на компараторе 9;

- коммутатор 10, состоящий из дешифратора 11, мультиплексора 12, коммутационных ячеек направляющих 13(1)-13(N)) и дополнительной коммутационной ячейки 14, каждая из которых содержит транзисторные ключи 15, 15(1)-15(N) и управляемые переключатели 16, 16(1)-16(N);

- имитатор-эквивалент устройства передачи информации 17;

- устройства передачи информации 19(1)-19(N);

- устройства боевой машины, содержащие аппаратуру пуска (АП) 18 и трубчатые направляющие 20(1)-20(N), на внешних поверхностях которых закреплены устройства передачи информации 19(1)-19(N). Направляющие заряжены снарядами 21(1)-21(N) с программируемыми взрывателями 22(1)-22(N), каждый из которых содержит приемное устройство 22а, и с пиропатронами запуска двигателей 23(1)-23(N). Номера снарядов, взрывателей, пиропатронов и устройств передачи информации, указанные в скобках, соответствуют номерам направляющих и заданной последовательности пуска снарядов в автоматическом режиме стрельбы с нормированным темпом из предварительно заряженной боевой машины.

Вход 24 и выход 25 блока информационного обмена 1 формирователя сильноточных команд подключены к АП 18, управляемый переключатели 16 дополнительной коммутационной ячейки 14 подключен к имитатору-эквиваленту устройства передачи информации 17, a 16(1)-16(N) коммутационных ячеек направляющих 13(1)-13(N) подключены к соответствующим входам 39(1)-39(N) устройств передачи информации 19(1)-19(N). Выход 26 блока информационного обмена 1 соединен с дешифратором 2, первый выход которого подключен к входу 27 ПЗУ 4, а второй к входу 28 ОЗУ 5 микропроцессора 3 блока управления. Выход ПЗУ 4 соединен с входом 29 ОЗУ 5, входом 30 дешифратора 11 и входом 31 мультиплексора 12 коммутатора 10. Выходы мультиплексора 12 подключены к входам 32 транзисторного ключа 15 дополнительной коммутационной ячейки 14 и входам 32(1)-32(N) транзисторных ключей 15(1)-15(N) коммутационных ячеек направляющих 13(1)-13(N). Генератор 6, модулятор 7 и усилитель мощности 8 формирователя сигналов программирования 38 и компаратор 9 блока контроля соединены последовательно. Выход ОЗУ 5 микропроцессора 3 подключен к входу 33 модулятора 7 и к входу 34 компаратора 9. Первый выход компаратора 9 подключен к коммутационным входам 35, 35(1)-35(N) управляемых переключателей 16 и 16(1)-16(N) коммутационных ячеек 14 и 13(1)-13(N), а второй к входу 36 микропроцессора 3. Коммутационный выход переключателя 16 ячейки 14 подключен к входу имитатора-эквивалента устройства передачи информации 17, а выходы переключателей 16(1)-16(N) ячеек 13(1)-13(N) - к входам 39(1)-39(N) соответствующих устройств передачи информации 19(1)-19(N). Выходы АП 18 боевой машины подключены к входам 41(1)-41(N) пиропатронов 23(1)-23(N).

Устройство для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей снарядов реактивных систем залпового огня работает автоматически по управляющим командам АП 18 боевой машины следующим образом. С подачей напряжения питания запускается микропроцессор 3 блока управления и формирователь сигналов "программирования 38. С выхода генератора 6 на модулятор 7 поступает несущая частота 42. С поступлением от АП 18 боевой машины на вход 24 блока информационного обмена 1 кода запроса готовности 43 с выходов дешифратора 2 сигнал 44 поступает на вход 27 ПЗУ 4 и сигнал 45 на вход 28 ОЗУ микропроцессора 3. С выхода ПЗУ 4 сигнал 46 длительностью заведомо меньшей нормированного темпа стрельбы, отсчитанной таймером 40, подается на вход 29 ОЗУ 5, входы 30 дешифратора 11 и 31 мультиплексора 12 коммутатора 10. С выхода мультиплексора 12 (при совпадении кодов готовности в памяти ПЗУ 4 и поступившего от АП 18), на управляющий вход 32 транзисторного ключа 15 дополнительной коммутационной ячейки 14 поступает сигнал 47. Транзисторный ключ 15 открывается, переключатель 16 срабатывает и подключает первый выход компаратора 9 к коммутационному входу 35 управляемого переключателя ячейки 14 и с его выхода на вход имитатора-эквивалента устройства передачи информации 17 на время, отсчитанное таймером 40. С выхода ОЗУ 5 на вход 33 модулятора 7 и вход 34 компаратора 9 выдаются импульсы 48, которые в модуляторе 7 заполняются несущей частотой 42 генератора 6. Через усилитель мощности 8 с первого выхода компаратора 9 и коммутационный элемент управляемого переключателя 16 ячейки 14 на вход имитатора-эквивалента 17 поступает тестовая команда программирования 49.

При соответствии параметров тестовой команды программирования заданным величинам тока и напряжения со второго выхода компаратора 9 на вход 36 микропроцессора 3 выдается сигнал, который преобразуется микропроцессором 3 в код команды ответа готовности, поступающий с выхода микропроцессора 3 на вход 37 блока информационного обмена 1 и с его выхода 25 код ответа готовности 50, выдается на АП 18. При несоответствии параметров тестовой команды программирования заданным величинам сигнал со второго выхода компаратора 9 на вход 36 микропроцессора 3 не выдается.

При наличии на выходе 25 блока информационного обмена 1 кода ответа готовности 50 АП 18 автоматически выдает на вход 24 блока 1 код параметров программирования 51 взрывателей 22(1)-22(N). Co второго выхода блока 1 код параметров программирования 51 через второй выход дешифратора 2 поступает в виде сигнала 52 на вход 29 ОЗУ 5. Параметры, на которые должны быть запрограммированы взрыватели, записываются в память ОЗУ. При принятии сигнала 52 микропроцессор 3 преобразует его в ответный код 53 приема параметров программирования, который поступает на вход 37 блока 1 и с его выхода 25 - на АП 18.

При наличии ответного кода 53 АП 18 переходит в автоматический режим последовательного пуска снарядов с периодом, соответствующим нормированному темпу стрельбы. На вход 24 блока 1 от АП последовательно выдаются код номера направляющих 54(1)-54(N), со второго выхода блока 1 поступающие на вход 26 дешифратора 2 и с его первого выхода сигналы 55(1)-55(N) также последовательно подаются на вход 27 ПЗУ 4 микропроцессора 3. При совпадении кода номера направляющей, записанного в памяти ПЗУ 4, и выданного АП 18, с выхода ПЗУ 4 на вход 29 ОЗУ 5, входы 30 дешифратора 11 и 31 мультиплексора 12 коммутатора 10 выдаются сигналы 56(1)-56(N) длительностью, отсчитанной таймером 40.

По каждому сигналу 57(1)-57(N) с выхода мультиплексора 12 на один из входов 32(1)-32(N) транзисторный ключ 15(1)-15(N) коммутационной ячейки 13(1)-13(N), номер которой соответствует принятому коду номера направляющей, открывается, его управляемый переключатель 16(1)-16(N) срабатывает и первый выход компаратора 9 подключается к его коммутационному входу 35(1)-35(N) и, соответственно, к входу 39(1)-39(N) устройства передачи информации 19(1)-19(N) на выбранной направляющей. По записанному в памяти ОЗУ 5 микропроцессора 3 коду параметров программирования 51 на входы 33 модулятора 7 и 34 компаратора 9 выдаются импульсы 58(1)-58(N), длительность которых соответствует параметрам программирования. Импульсами моделируется несущая частота 42 генератора 6. С выхода модулятора 7 и усилителя мощности 8, первый выход компаратора 9 и коммутационный элемент управляемого переключателя 16(1)-16(N) коммутационной ячейки 13(1)-13(N) коммутатора 10 сигнал программирования 59(1)-59(N) поступает на вход 39(1)-39(N) устройства передачи информации 19(1)-19(N) выбранной направляющей. Устройство передачи информации создает переменное электромагнитное поле, которое воспринимается приемным устройством взрывателя 22(1)-22(N) и преобразуется его схемой в сигналы программирования.

По факту прохождения на устройство передачи информации, выбранной направляющей сигнала программирования и при соответствии ее параметров заданным величинам со второго выхода компаратора 9 на вход 36 микропроцессора 3, выдается сигнал. Микропроцессор 3 преобразует его в код команды разрешения 60(1)-60(N), который поступает на вход 37 блока информационного обмена 1 и с его выхода 25 на АП 18, которая автоматически выдает команду 61(1)-61(N) на пиропатрон 23(1)-23(N) запуска двигателя снаряда 21(1)-21(N) из выбранной направляющей 20(1)-20(N). Если команда программирования 59(1)-59(N) на устройство передачи информации 19(1)-19(N) не поступила или ее параметры не соответствуют заданным величинам, то сигнал со второго выхода компаратора 9 на вход 36 микропроцессора 3 не выдается, и код команды разрешения 60(1)-60(N) на выходе 25 блока 1 отсутствует.

При необходимости, в случае изменения боевой задачи, устройство обеспечивает возможность изменения параметров программирования любого взрывателя без остановки пуска снарядов с нормированным темпом стрельбы. При этом с поступлением от АП 18 измененных кодов 51 параметры программирования автоматически обновляются в памяти ОЗУ 5 микропроцессора 3 и устройство команд работает аналогично.

Благодаря устройству значительно повышаются тактико-технические характеристики и эффективность реактивных систем залпового огня за счет того, что программирование дистанционных взрывателей осуществляется бесконтактно непосредственно в автоматическом режиме пуска снарядов с нормированным темпом стрельбы в заданной последовательности, при этом обеспечивается возможность изменения параметров программирования взрывателей без остановки стрельбы. Высокие тактико-технические характеристики реактивных систем залпового огня подтверждены многочисленными испытаниями.