Регистрация | Вход

Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

PT Electronics: Константин Иванович Константинов — пионер российской электроавтоматики и измерительной техники (к 200-летию со дня рождения)

Свернуть
X
 
  • Фильтр
  • Время
  • Показать
Очистить всё
новые сообщения

    PT Electronics: Константин Иванович Константинов — пионер российской электроавтоматики и измерительной техники (к 200-летию со дня рождения)

    Опубликовано в журнале Control Engineering Россия №1, февраль 2018

    Константин Иванович Константинов хорошо известен как один из создателей российской ракетной техники. Ему отведена отдельная экспозиция в Музее артиллерии Санкт-Петербурга, и его именем назван кратер на обратной стороне Луны. Менее известен его вклад в отечественную электроавтоматику и измерительную технику, которому посвящена данная статья.


    Александр Микеров,
    д. т. н., проф. каф.
    систем автоматического управления
    СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

    Долгое время происхождение создателя русского ракетного оружия Константина Ивановича Константинова (рис. 1) было окутано тайной, поскольку он был внебрачным ребенком великого князя Константина — сына императора Павла I, а также брата и наместника императора Александра I в Царстве Польском. Документы, подтверждающие дату рождения Константинова, до сих пор не найдены, поэтому разные источники называют время от 1817 до 1819 г., однако наиболее достоверной датой сейчас считается 6 апреля 1818 г. [1]. По обычаям того времени он был наречен именем Константина Константинова, к которому впоследствии добавилось отчество Иванович в честь его воспитателя, князя Ивана Александровича Голицына, адъютанта великого князя Константина.



    Рис. 1. Генерал-лейтенант К. И. Константинов (1818 —1871)

    Получив великолепное домашнее образование во дворце великого князя в Варшаве, а затем в Петербурге, в 15 лет Константинов был отдан по воле покойного отца в Михайловское артиллерийское училище (затем ставшее академией), где учился за казенный счет, так как был приписан к купеческому сословию [1]. Окончив училище с отличием в 1838 г., Константинов посвятил всю дальнейшую жизнь военной службе, начав с преподавания в фейерверочной школе, а затем попав и в лабораторную команду Охтинского порохового завода в Петербурге.

    На заводе ему было поручено найти способ измерять скорость полета артиллерийского снаряда с целью улучшения характеристик артиллерийских систем. Для этого в 1840 г. Константинова командировали на четыре года в наиболее развитые европейские страны «для собрания полезных сведений, до артиллерии относящихся». В 1842 г., находясь в Лондоне, он обратился за помощью к известному ученому и владельцу приборной мастерской Чарльзу Уитстону (Charles Wheatstone) [1–4]. Тот изготовил установку, показанную на рис. 2 [3], с использованием прибора измерения коротких промежутков времени — хроноскопа, принцип действия которого описан в [2].



    Рис. 2. Установка Уитстона

    Хроноскоп (1) запускается при отключении электромагнита (2), соединенного с батареей (3) через проволочку (4), которая установлена в дуле пушки (5), и нормально разомкнутый контакт (6) на мишени. При выстреле проволочка разрывается, включая хроноскоп. Снаряд, попадая в мишень, замыкает контакт (6) и тем самым останавливает хроноскоп.

    Однако Константинову нужно было не только измерять скорость снаряда, но и записывать время на последовательных этапах полета (до 40) [4]. Кроме того, его не устраивала точность метода Уитстона, оцениваемая тогда в 2 мс [3].

    Поэтому он разработал свою схему и заказал ее реализацию в парижской мастерской потомственного часовщика Луи Бреге (Louis Bréguet) — внука того самого Абрахама-Луи Бреге (или Брегета), часы которого, судя по поэме Пушкина «Евгений Онегин», были столь популярны в России: «Пока недремлющий брегет не прозвонит ему обед». Установка была изготовлена в Париже, а собрана и испытана на артиллерийском полигоне в Петербурге в 1844 г. Вид установки, а точнее, ее записывающей части, показан на рис. 3 [1, 5].



    Рис. 3. Баллистическая установка Константинова

    По образующей быстро вращающегося медного барабана (1) по рельсу (2) под действием груза (3) равномерно перемещается тележка (4), оснащенная электромагнитом с пером (5), оставляющим на барабане отметки при отключении электромагнита. Первая отметка делается при разрыве проволочки в дуле орудия при выстреле, а вторая — при разрыве проволочки мишени. На поверхность цилиндра нанесены метки времени, что позволяет сразу же считывать время полета. Таким образом, прибор Константинова являлся уже не хроноскопом, а хронографом. Примерно в это же время подобные хронографы были предложены Джозефом Генри и Вернером Сименсом, однако у них для нанесения меток на барабан использовался искровой разряд [1, 4, 6].



    Рис. 4. Жидкостный регулятор

    Для обеспечения равномерности движения Константинов оснастил барабан аэродинамическим демпфером (6), а тележку (4) — жидкостным регулятором, показанным на рис. 4 [1, 7]. Груз (3) помещали в резервуар (7) с водой, скорость понижения уровня которой оставалась постоянной за счет специального профиля стенок резервуара.

    Для последовательного подключения к хронографу нескольких мишеней Константинов изобрел оригинальный автоматический переключатель, который представлен на рис. 5 (для случая семи мишеней с проволочными сетками, обозначенными цифрами 1–7 [1, 5, 7]).

    Здесь 8 — барабан переключателя (справа показан его вид сбоку), приводимый во вращение грузом (9), с подвижным контактом (10), соединенным через ось барабана с клеммой (11). Вращение барабана сдерживается тормозным рычагом (12) с пружиной (13), притягивающимся к электромагниту (14) в случае нахождения его под током (как показано на рисунке). Между клеммой (11) и выводом (15) обмотки электромагнита (14) подключены не представленные на рисунке гальваническая батарея и реле управления пером тележки.

    Таким образом, электромагнит (14) включен в цепь гальванической батареи через одну из сеток (в данном случае через сетку 1). При попадании снаряда в первую мишень сетка 1 разрывает цепь электромагнитов переключателя и пера тележки. В результате чего перо делает на барабане отметку времени, пружина (13) переключателя освобождает тормозной рычаг (12) и барабан (8) под действием груза поворачивается по часовой стрелке до замыкания цепи следующей сетки (2), что приводит к повторному срабатыванию тормозного рычага. Так переключатель осуществляет последовательное подключение хронографа к цепям сеток мишени. При этом точность измерения промежутков времени, судя по [1, 7], составляла 0,06 мс.

    Установка успешно прошла испытания в Петербурге, и о ней было доложено на заседании французской Академии наук. Уитстон и Бреге также претендовали на авторство, однако при содействии видных российских, английских и французских ученых были составлены акты, подписанные в том числе Уитстоном и Бреге, которые подтверждали новизну технических решений Константинова [3, 5]. За создание установки Константинов получил от российского императора орден Святого Владимира и большую денежную премию [1].



    Рис. 5. Автоматический переключатель


    Рис. 6. Телеграфный аппарат Константинова

    Читать статью полностью


    Прочитать в оригинале…
    Последний раз редактировалось Darya; 29-03-2018, 16:54.

Похожие темы

Тема Автор Раздел Последнее сообщение
2002—2021 «ЭтЛайт»
Наши контакты: +7 (812) 309-50-30, client@efind.ru
Реклама · Участие в поиске · Инструменты · Блог · Аналитика · English version

  ExpoElectronica RADEL
Обработка...
X