Устройство поражения маловысотного летательного аппарата

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ПОРАЖЕНИЯ МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Воинов Валерий Васильевич Иващенко Инга Анатольевна Мокринский Владимир Валерьевич Мицкевич Дмитрий Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Устройство поражения маловысотного летательного аппарата, содержащее мину направленного поражения, источник питания, первый переключатель, двухкоординатный датчик электрического поля, первое и второе дифференцирующие устройства, первое и второе пороговые устройства, первый усилитель, схему И, первый, второй, третий, четвертый и пятый диоды, первый, второй, третий и четвертый резисторы нагрузки, первый и второй дифференциальные усилители, в котором первый выход двухкоординатного датчика электрического поля через соединенные последовательно первый резистор нагрузки и первый диод, включенный в прямом направлении, соединен с первым входом первого 77322011.10.30 дифференциального усилителя, а через соединенные последовательно второй резистор нагрузки и второй диод, включенный в обратном направлении, соединен со вторым входом первого дифференциального усилителя, второй выход двухкоординатного датчика электрического поля через соединенные последовательно третий резистор нагрузки и третий диод, включенный в прямом направлении, соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, а через соединенные последовательно четвертый резистор нагрузки и четвертый диод, включенный в обратном направлении, соединен со вторым входом второго дифференциального усилителя, выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены соответственно со входами первого и второго дифференцирующих устройств, выход первого дифференцирующего устройства соединен со входом первого порогового устройства, выход второго дифференцирующего устройства через пятый диод,включенный в обратном направлении, соединен со входом второго порогового устройства, выходы первого и второго пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым входами схемы И, выход схемы И соединен со входом первого усилителя, выход которого соединен с первым управляющим входом первого переключателя, второй вход которого соединен с источником питания, а выход - с электродетонатором мины направленного поражения, отличающееся тем, что в него включены приемник акустического сигнала, второй усилитель, квадратичный детектор, интегратор, третье пороговое устройство, второй переключатель и управляемый источник питания, в котором приемник акустического сигнала через второй усилитель и квадратичный детектор последовательно соединен с интегратором и третьим пороговым устройством, а выход третьего порогового устройства соединен со вторым переключателем, управляющим включением управляемого источника питания, подающего напряжение на элементы устройства поражения.(56) 1. Патент РБ 3706, МПК 42 23/00, 2007. 2. Патент РБ, 5727, МПК 05 1/12,42 23/00, 2009. 3. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л. Гидрометеоиздат, 1970. - С.43-67. Полезная модель относится к средствам проведения взрывных работ и может быть использована для поражения маловысотных летательных аппаратов, летящих с различных направлений. Известно устройство поражения маловысотного летательного аппарата 1, содержащее мину направленного поражения, источник питания, переключатель, двухкоординатный датчик электрического поля, первый и второй логарифмические усилители, первое и второе дифференцирующие устройства, первое и второе знакоразличающие устройства,первое, второе, третье и четвертое пороговые устройства, первую, вторую и третью схемы И, триггер, первый и второй усилители, двухполупериодный выпрямитель. Недостатком известного устройства являются ограниченные технические возможности, так как устройство неприменимо для поражения маловысотных летательных аппаратов, имеющих положительный заряд, и для процесса непрерывной работы из-за большого энергопотребления. Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому устройству является устройство поражения маловысотного летательного аппарата, содержащее мину направленного поражения, источник питания, переключатель, двухкоординатный датчик электрического поля, первое и второе дифференцирующие устройства, первое и второе пороговые устройства, усилитель, схему И, первый, второй, третий, четвертый и пятый диоды, первый, второй, третий и четвертый резисторы нагрузки, первый и второй диффе 2 77322011.10.30 ренциальные усилители, в котором первый выход двухкоординатного датчика электрического поля через соединенные последовательно первый резистор нагрузки и первый диод,включенный в прямом направлении, соединен с первым входом первого дифференциального усилителя, а через соединенные последовательно второй резистор нагрузки и второй диод, включенный в обратном направлении, соединен со вторым входом первого дифференциального усилителя, второй выход двухкоординатного датчика электрического поля через соединенные последовательно третий резистор нагрузки и третий диод, включенный в прямом направлении, соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, а через соединенные последовательно четвертый резистор нагрузки и четвертый диод,включенный в обратном направлении, соединен со вторым входом второго дифференциального усилителя, выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены соответственно со входами первого и второго дифференцирующих устройств, выход первого дифференцирующего устройства соединен со входом первого порогового устройства,выход второго дифференцирующего устройства через пятый диод, включенный в обратном направлении, соединен со входом второго порогового устройства, выходы первого и второго пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым входами схемы И, выход схемы И соединен со входом усилителя, выход которого соединен с первым управляющим входом переключателя, второй вход которого соединен с источником питания, а выход - с электродетонатором мины направленного поражения 2. Недостатком этого устройства являются ограниченные технические возможности, так как устройство неприменимо для процесса непрерывной работы из-за большого энергопотребления. Задачей полезной модели является расширение технических возможностей устройства. Техническим результатом осуществления полезной модели является возможность использования устройства поражения маловысотного летательного аппарата в режиме непрерывного слежения. Для решения поставленной задачи при осуществлении полезной модели в устройство поражения маловысотного летательного аппарата, содержащее мину направленного поражения, источник питания, первый переключатель, двухкоординатный датчик электрического поля, первое и второе дифференцирующие устройства, первое и второе пороговые устройства, первый усилитель, схему И, первый, второй, третий, четвертый и пятый диоды,первый, второй, третий и четвертый резисторы нагрузки, первый и второй дифференциальные усилители, в котором первый выход двухкоординатного датчика электрического поля через соединенные последовательно первый резистор нагрузки и первый диод,включенный в прямом направлении, соединен с первым входом первого дифференциального усилителя, а через соединенные последовательно второй резистор нагрузки и второй диод, включенный в обратном направлении, соединен со вторым входом первого дифференциального усилителя, второй выход двухкоординатного датчика электрического поля через соединенные последовательно третий резистор нагрузки и третий диод, включенный в прямом направлении, соединен с первым входом второго дифференциального усилителя, а через соединенные последовательно четвертый резистор нагрузки и четвертый диод,включенный в обратном направлении, соединен со вторым входом второго дифференциального усилителя, выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены соответственно со входами первого и второго дифференцирующих устройств, выход первого дифференцирующего устройства соединен со входом первого порогового устройства,выход второго дифференцирующего устройства через пятый диод, включенный в обратном направлении, соединен со входом второго порогового устройства, выходы первого и второго пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым входами схемы И, выход схемы И соединен со входом первого усилителя, выход которого соединен с первым управляющим входом первого переключателя, второй вход которого соединен с источником питания, а выход - с электродетонатором мины направленного поражения,3 77322011.10.30 включены приемник акустического сигнала, второй усилитель, квадратичный детектор,интегратор, третье пороговое устройство, второй переключатель и управляемый источник питания, в котором приемник акустического сигнала через второй усилитель и квадратичный детектор последовательно соединен с интегратором и третьим пороговым устройством, а выход третьего порогового устройства соединен со вторым переключателем,управляющим включением управляемого источника питания, подающего напряжение на элементы устройства поражения. На фиг. 1, 2 показано электрическое поле маловысотного летательного аппарата, несущего отрицательный и положительный заряд соответственно, в точке наблюдения. Обозначения на фиг. 1, 2 следующие МЛА - маловысотный летательный аппарат- точка наблюдения- отрицательный заряд маловысотного летательного аппарата- положительный заряд маловысотного летательного аппарата Н, Д - высота и горизонтальная дальность полета маловысотного летательного аппарата соответственноД ,- горизонтальная и вертикальная составляющие напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата. На фиг. 3, 4 показаны зависимости модулей горизонтальной Д и вертикальнойсоставляющих напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата от горизонтальной дальности Д при высоте подъема измерительного устройства 0,1 ,где- высота полета маловысотного летательного аппарата. На фиг. 5 приведена схема заявляемого устройства. Обозначения на фиг. 5 следующие 1 - двухкоординатный датчик электрического поля, например, электростатический флюксметр 1, 2, 3, 4 - первый, второй, третий и четвертый резисторы нагрузки Д 1, Д 2, Д 3, Д 4, Д 5 - первый, второй, третий, четвертый и пятый диоды, например, КД 503 2, 3 - первый и второй дифференциальные усилители, выполненные, например, на операционных усилителях К 140 УД 8 4, 5 - первое и второе дифференцирующие устройства, например, усилители с обратной связью, параллельно которым включены резисторы 6, 7 - первое и второе пороговые устройства, выполненные, например, на микросхемах К 140 УД 7 8 - схема И, например, микросхема 555 ЛИ 3 9 - первый усилитель, выполненный, например, на микросхеме К 140 УД 8 10 - первый переключатель, например, электронный 11 - источник питания, например, аккумулятор 12 - электродетонатор, например, ЭДП-Р 13 - приемник акустического сигнала, например, микрофон 14 - второй усилитель, выполненный, например, на микросхеме К 140 УД 8 15 - квадратичный детектор, выполненный, например, на двух полевых транзисторах,включенных по мостовой схеме 16 - интегратор, выполненный, например, на микросхеме К 544 УД 1 и транзисторах КТ 815 и КТ 814 17 - третье пороговое устройство, выполненное, например, на микросхеме К 140 УД 7 18 - второй переключатель, например, электронный 19 - управляемый источник питания, выполненный, например, на аккумуляторах. Принцип работы заявляемого устройства основан на следующем. Маловысотный летательный аппарат, приближаясь к устройству поражения, создает усиливающееся в процес 4 77322011.10.30 се приближения акустическое поле, которое регистрируется приемником акустического сигнала 13 (фиг. 5). Сигнал с него поступает на вход второго усилителя 14, а с его выхода через квадратичный детектор 15 на вход интегратора 16, в котором осуществляется его накопление в течение 0,10,2 с. После накопления сигнал с выхода интегратора 16 поступает на вход третьего порогового устройства 17, в котором сравнивается с порогом. При превышении порога сигнал с выхода третьего порогового устройства 17 поступает на второй переключатель 18, который подключает управляемый источник питания 19 к элементам устройства поражения маловысотного летательного аппарата. В зависимости от заряда маловысотного летательного аппарата горизонтальная Д и вертикальнаясоставляющие напряженности его электрического поля отличаются противоположным направлением (фиг. 1, 2). Наиболее частым случаем является наличие у летательных аппаратов отрицательного заряда 3. При этом на измерительной пластине датчика электрического поля 1 (фиг. 5) под действием поля маловысотного летательного аппарата накапливается положительный заряд, в противоположном случае - отрицательный. Зависимости модулей составляющих напряженности электрического поля от дальности (фиг. 3, 4) не зависят от знака заряда. Признаком попадания маловысотного летательного аппарата в область поражения мины с радиусом п/2 являются два условия 1,не зависящие от знака зарядаД 0 Таким образом, измерительная часть устройства поражения должна обеспечить положительный знак сигнала, снимаемого с датчика электрического поля 1 (фиг. 5), в случаях как отрицательного, так и положительного заряда маловысотного летательного аппарата. Сигналы с первого и второго выходов датчика 1 соответствуют измеренным значениям вертикальной и горизонтальной составляющих напряженности электрического поля. Первый выход соединен с двумя входами первого дифференциального усилителя 2 через цепочки, состоящие из последовательно соединенных резистора и диода. Первая цепочка,состоящая из первого резистора 1 и первого диода Д 1, включенного в прямом направлении, соединена с первым входом первого дифференциального усилителя 2. Вторая цепочка, состоящая из второго резистора 2 и второго диода Д 2, включенного в обратном направлении, соединена со вторым входом первого дифференциального усилителя 2. При наличии на маловысотном летательном аппарате отрицательного заряда на первый вход первого дифференциального усилителя 2 поступает положительный сигнал, а на второй вход из-за обратного включения второго диода Д 2 сигнал не поступает, то есть равен нулю. Поэтому на выходе первого дифференциального усилителя 2 действует положительное напряжение. При наличии на маловысотном летательном аппарате положительного заряда на первом входе дифференциального усилителя 2 сигнал равен нулю из-за прямого включения первого диода Д 1, а на второй вход поступает отрицательный сигнал. В результате вычитания сигнала на втором входе из сигнала на первом входе на выходе первого дифференциального усилителя 2 опять действует положительное напряжение. Аналогично происходит преобразование сигналов и со второго выхода датчика 1. В результате на выходе второго дифференциального усилителя 3 в каждом из рассматриваемых случаев действует положительное напряжение. С выходов первого 2 и второго 3 дифференциальных усилителей сигналы поступают на входы первого 4 и второго 5 дифференцирующих устройств соответственно. Выход первого дифференцирующего устройства 4 соединен со входом первого порогового уст 5 77322011.10.30 ройства 6, а выход второго дифференцирующего устройства через пятый диод Д 5, включенный в обратном направлении, соединен со входом второго порогового устройства 7. Первое пороговое устройство 6 вырабатывает напряжение логической единицы при выполнении условия (2), то есть когда на выходе первого дифференцирующего устройства 4 действует положительное напряжение. Второе пороговое устройство 7 вырабатывает напряжение логической единицы при выполнении условия (1), то есть когда маловысотный летательный аппарат попадает в область поражения мины. Выходы первого 6 и второго 7 пороговых устройств подключены к первому и второму входам схемы И 8. Напряжение с выхода схемы И 8 поступает на вход первого усилителя 9,выход которого соединен с управляющим входом первого переключателя 10. Первый усилитель 9 усиливает напряжение логической единицы до уровня срабатывания первого переключателя 10, который подключает источник тока 11 к электродетонатору 12, после чего происходит взрыв мины направленного поражения и поражение маловысотного летательного аппарата осколками. Мощность, потребляемая элементами 110, входящими в устройство-прототип, составляет порядка 300 Вт, что фактически исключает возможность непрерывного использования устройства поражения из-за большого расхода энергии. Мощность, потребляемая элементами акустического канала (1318) заявляемого устройства, не более 10 Вт. Дальность действия акустических сигналов составляет порядка 23 км. При скоростях современных маловысотных летательных аппаратов элементы 110 будут включаться на время порядка 15 с. Таким образом, применение акустического канала создает возможность непрерывного использования устройства поражения при небольших затратах энергии, чем расширяются технические возможности устройства-прототипа. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6

МПК / Метки

МПК: F42B 23/00

Метки: устройство, маловысотного, поражения, летательного, аппарата

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/6-u7732-ustrojjstvo-porazheniya-malovysotnogo-letatelnogo-apparata.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство поражения маловысотного летательного аппарата</a>

Похожие патенты