高炮瞄准具解算射击诸元分析

高炮瞄准具解算射击诸元分析 总第200期 2011年第2期 舰船电子工程 ShipElectronicEngineering Vo1.31NO.2 46 高炮瞄准具解算射击诸元分析 王涛”郑垣模高乐南.’ (防空兵指挥学院研究生十六队”郑州450052)(防空兵指挥学院作战指挥教研室郑州450052) (防空兵指挥学院高炮教研室.郑州450052) 摘要某型高炮由于瞄准具自身构造限制,能解算射击诸元的目标速度范围有限,并不是装备供应单位提供的技术 指标所定范围都能满足有效射击.文章通过对该高炮瞄准具解算射击诸元时目标速度解算适用范围分析,找出了瞄准具存 在的不足,应引起使用者的注意. 关键词瞄准具;解算;射击诸元 中图分类号0213 AllBasicAntiaircraftGunVaneResolvingShootingAnalysis WangTaoZhengYuanmoGaoLenan. (No.16BrigadgeofGraduate,AirDefenseForcesCommandAcademy”,Zhengzhou450052) (OperationCommandStaffRoom,AirDefenseForcesCommandAcadem/,Zhengzhou450052) (AntiaircraftGunStaffRoom,AirDefenseForcesCommandAcademya,Zhengzhou450052) AbstractSometypeantiaircraftgunsstructurelimitsthesightitself,tOsolvingthegoalfiringspeedislimitedin scope,notthetechnologyandequipmentsupplyunitscanmeetthetargetssetbytheeffectiveshootingrange.Bysolvingthe anti—aircraftsightsfiringsolutiontargetspeedwhenthescopeofanalysistoidentifytheshortcomingsinsight,shouldarouse ourattention. KeyWordsvane,solution,sightsfiring Cla湛NI舯培r()2]3 1引言 有资料表明,国际上通用的某型高炮对空中 目标实施瞄准具法射击时,受到了该高炮瞄准具 结构的影响,使得瞄准具对目标速度的解算适用 范围减小,该高炮瞄准具法射击空中目标受到了 限制. 2高炮瞄准具解算射击诸元的原理 2.1高炮瞄准具基本构造及作用 该高炮瞄准具采用的是陀螺测速瞄准具,这种 陀螺测速瞄准具用于火炮在手动或半自动工作方 式时对空中目标进行射击诸元解算.该瞄准具的 基本组成结构有瞄准具头部,电源箱和控制箱.瞄 * 收稿日期:2010年9月1日,修回日期:2010年9月30日 作者简介:王涛,男,硕士研究生. 准具头部由陀螺组件,光学系统和本体等构成,它 是该高炮瞄准具的重要组成部分.电源箱和控制 箱起到提供电源和控制电源的作用. 2.2高炮瞄准具法解决命中问题原理 该高炮瞄准具解命中问题的实质是根据目标 的角速度向量和距离向量D.(对应射弹飞行时 间)来确定火炮射击时所需的提前量一?t,通 过陀螺装置实现.该高炮瞄准具使用的是三自由 度陀螺仪,陀螺仪安装有一个陀螺分划镜,当火炮 跟踪目标时,陀螺总试图保持其原位,从而造成陀 螺轴相对于炮身轴产生角偏差,当把目标距离参数 输入计算电路后,解算出提前量角,当操作手操 作手柄瞄准目标时,计算电路就不断地进行电耦 合,从而不断地得到射击提前量. 2011年第2期舰船电子工程47 3高炮瞄准具解算射击诸元所适用 的目标速度分析 3.1高炮瞄准具目标速度计算模型 该高炮进行瞄准具法射击时,陀螺仪起到了关 D H 图1陀螺瞄准具解算 射击诸元原理图 键性的作用,其中陀螺 组件作为瞄准具的心 脏,是该高炮瞄准具解 算射击诸元的核心部 件.操作手操作火炮 按匀速或加速转动时, 均使陀螺仪偏转一个 角度,从而构成火炮射 击所需的提前角,加上设定的射击距离获得的高 角,从而形成了射击诸元.该高炮瞄准具在解算射 击诸元时,其目标速度计算模型按图1可推出. OM为瞄准线,OMq为炮目线,也是陀螺仪轴 初速方向线.当目标M按第一假定在航路L上以 速度飞行,炮手转动火炮瞄准目标时,陀螺仪在 进动原理作用下,产生一定偏转角度(也是射击 提前量角),目标斜距离为D,目标高度为H(H— D?sine),目标航路角为qH,目标提前斜距离为 D,航路捷径为D 在平面三角形0MM,内,D?sin一V?t? sinqH 在直角三角形OMM,内,sinq?:==D,/D 那么, Dq?sin一’t?sinqllV?t?//D(1) 在直角三角形OMMs内 D.一(,//D:一D+V?)+D(2) 将式(2)代人式(1)整理得 t?(?sin一)?V+2t?D;?sin? ~/D;一D?V+D?sin.一0(3) 式(3)为关于的二次方程,解得 V== ? D?sin?F十?sin?,= (.一)., (负值,舍去) 其中Ds一,H=D?sin,,可得 ,一旦;:尘:旦;:?:二?旦:业:旦二旦:二i (D?sin,+一D?sin)?t 当一时,一,即 ,一旦;:::至?:二?旦::;二旦;:!二 (D;?sine+d一D?sin)?t 通过以上的分析,利用式(5),(6),在陀螺仪偏 转角确定的情况下,根据目标提前距离D,高低 角s以及航路投影捷径d,,求取目标速度.通过 对目标速度,/,求取值的分析,可判断该高炮瞄准 具解算射击诸元时的目标速度适用范围. 3.2不同飞行条件下,瞄准具可解算目标速度范 围分析 由于陀螺仪的机械构造限制,瞄准具可解算的 目标速度受到了限制,式(1),(2)可以明显看出陀 螺仪偏转角,距离D确定时,对目标速度适用范 围也就限定了.根据以上公式,可以具体计算出目 标在一定空间范围时该高炮瞄准具可解算目标速 度范围.具体方法是:陀螺仪最大偏转角是有 关部门提供的确定值,再通过射表查得目标高度 (5) (6) (或高低角e),提前斜距离相应的射弹飞行时间t, 则可计算出该高炮瞄准具解算射击诸元时目标速 度适用范围值.本文对该高炮瞄准具解算射击诸 元的目标速度适用范围进行了大量计算,现将一些 阈值数据列表(见附表,表中加粗数据为4O00m有 效射击范围内可解算速度不小于300m/s的 值),从中可看出航路投影捷径d,高低角s与可解 算空间范嗣的变化关系. 4结论 通过大量数据计算,其中有关部分数据经分析 可得出以下结论: 1)在某一高低角e时,瞄准具可解算300m/s 目标速度的空间范围随航路投影捷径增大而缓 48王涛等:高炮瞄准具解算射击诸元分析总第200期 慢减小,当航路投影捷径大于2400m时,4000m 距离内不存在瞄准具可解算300m/s目标速度的 空间范围.(如表1所示) 2)在某一航路投影捷径时,瞄准具可解算 300m/s目标速度的空间范围随高低角e增大而 先增大后减小(约在e一200密位之前急剧增加,之 后缓慢减小),当高低高低角e大于1000密位时, 4000m距离内不存在瞄准具可解算300m/s目标 速度的空问范围.(见附表2) 3)除上述瞄准具解算300m/s目标速度相 应的变化规律外,还有个别情况,如高低角,在800 密位左右,航路投影捷径,在400m左右时,瞄准 具解算300m/s目标速度相应的空间范围仅为某 一 段距离,而不是全部范围(见表2中===400m,, 一 800密位一栏数据). 表l高低角,固定.V随航路投影捷径d,变化表 400密位 V300m/s 可解算范围 600密位 三三=300m/s 可解算范围 1087 1O17 1005 993 935 889 877 866 786 775 719 708 641 Om, 4000m 565 522 516 51O 504 480 433 393 387 337 Om, 4000m 不存在 252 295 333 482 555 567 578 612 612 602 598 565 900m~ 4000m 不存在 247 274 295 313 357 376 360 357 320 11OOm, 4000m 不存在 232不存在 298 312 325 393 399 422 424 428 1900m~ 4000m 不存在 209 ??? 277 ??? 292 292 ??? 281 无 198不存在 264 270 297 3O1 316 3400m~ 4000m 不存在 l95 227 229 236 无 184 192 ??? 219 223 ??? 240 无 不存在 171 176 ??? 195 无 lOO ??? 700 800 900 1400 1800 1900 2000 不存在2700 18O2800 2083300 2123400 2304000 无 100 800 900 1000 11OO 1500 2300 不存在3000 1653100 1894000 无 2011年第2期舰船电子工程49 表2航路投影捷径固定,随高低角e变化表 ,,,,\ ,0密位200密位400密位800密位1000密位1200密位 230 336 439 684 1233 1503 不存在 V300m/s500m 可解算范围,1200m 800m220 274 318 362 409 ??? 619 ??? 1544 ??? ??? 不存在 V…?300m/s1000m 可解算范围,3900m 不存在 32O 409 597 9l4 1029 1147 1270 1396 500m ,, 4000m 不存在 262 302 341 381 ??? 541 ??? 964 ??? 1477 1512 1000m ,一 4000m 282 345 452 569 598 622 643 659 698 702 604 600m ,, 4000m 233 266 295 321 41O 524 524 519 l2OOm ,, 4000m 不存在 228 274 298 302 304 3O5 3O5 300 298 233 12O0m ,, 1900m 不存在 213 ??? 248 ??? 257 ??? 227 224 无 不存在 220 244 246 247 248 247 241 239 187 无 不存在 208 211 212 ??? 208 206 -?? 161 无 不存在1200 200 ??? 210 ??? 184 181 无 不存在 177 ??? 159 157 无 800 900 1000 l1OO ??? 1600 ??? 2600 ??_ 3900 4000 4)瞄准具求取射击诸元的公式为sin=:=?t ? Dr/D?D,在提前角一定的情况下,距离D. 越大,能计算的相应目标速度似乎应越大,但表 中出现了距离增大,能计算的目标速度减小(见附 表1中dr一0m,e一400密位一栏数据),这是因为 射弹飞行时问t的增大率大于D.的增大率,从而 导致距离增大时瞄准具适应解算目标速度仍减小. 5结语 通过以上数据可以看出,相当多的情况下,瞄 准具不适应解算目标速度3oom/s时的射击诸元, 甚至目标速度小于300m/s时也有部分情况不能 计算射击诸元.这种情况在指挥射击时应当引起 我们的注意. 参考文献 [1]刘顺利,王玉生,王巨海,等.防空兵射击理论与射击指 挥EM3.北京:解放军出版社,2000 [2]张振友.影响陀螺瞄准具计算精度因素分析[J].防空 兵指挥学院,2010(4):77,78 E33盛安东,吕太全,陈春.数字化瞄准具的独立射击诸元 求解[J].兵工,2003,24(2):1,3 [4]孙向东,张建斌.某型高炮模拟器训练评价模型的建立 EJ3.火炮发射与控制,2008(2):l3,17 [5]丁全友,黄宜人.高炮射击学[M].北京:解放军出版社, 2004 000O ???????? ???,?一?坞M一,?