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
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
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2004
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