刁端信

（駐上海地區(qū)艦艇設(shè)計(jì)研究軍事代表室 上海 200011）

0 引 言

艦炮安裝在艦船上，不僅要發(fā)揮艦炮的最大作戰(zhàn)效能，盡可能設(shè)置較大的安全射擊范圍，同時(shí)也要確保艦船人員和設(shè)備的安全、絕對(duì)不允許“自傷”現(xiàn)象發(fā)生，這就要求在艦船設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置正確可靠的“危險(xiǎn)射界”和“極限角限制器”。由于艦炮從接受“射擊”指令到彈丸離開(kāi)炮口、離開(kāi)艦船存在一定的時(shí)間差，也就是存在“停射滯后現(xiàn)象”，在艦船設(shè)計(jì)中對(duì)艦炮“停射滯后現(xiàn)象”必須引起足夠重視，在射界圖中不僅要設(shè)置較大的安全射擊范圍，同時(shí)也要確保艦船人員和設(shè)備的安全。

1 艦炮停射提前角的確定

艦炮方位/高低射界是指艦炮裝艦后允許射擊的最大旋回/俯仰角度。艦炮以最大瞄準(zhǔn)速度跟蹤目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)射擊，到達(dá)“危險(xiǎn)射界”前的瞬間，如果此時(shí)射擊指令已經(jīng)執(zhí)行（即射擊電路或機(jī)械擊發(fā)動(dòng)作已經(jīng)開(kāi)始，射擊已無(wú)法停止），緊接著艦炮就進(jìn)入“危險(xiǎn)射界”，擊發(fā)電源自動(dòng)關(guān)閉或危險(xiǎn)射界停射器已執(zhí)行停射動(dòng)作。不過(guò)，由于射擊控制電路中繼電器等部件存在動(dòng)作延時(shí)，及艦炮擊發(fā)裝置和自動(dòng)機(jī)等機(jī)械結(jié)構(gòu)的一系列發(fā)射動(dòng)作，因此彈丸在內(nèi)彈道及炮彈離開(kāi)艦面這段時(shí)間內(nèi)，艦炮還要運(yùn)行一定角度，而艦炮的“停射”指令只能在下一個(gè)循環(huán)才能實(shí)現(xiàn)，這就是“停射提前角”。

停射提前角是停射滯后現(xiàn)象引起的，其角度的大小與艦炮射擊電路的形式、最大跟蹤速度、擊發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)、炮彈內(nèi)彈道和艦炮在艦船上的安裝位置等諸多因素有關(guān)。提前角可分為兩個(gè)部分:第一部分是從艦炮進(jìn)入“危險(xiǎn)射界”的瞬間，即斷開(kāi)擊發(fā)電源到炮彈離開(kāi)炮口過(guò)程中艦炮轉(zhuǎn)過(guò)的角度；第二部分是在彈丸從炮口到飛離艦面過(guò)程中，其炮口切向速度（在炮口處的隨動(dòng)跟蹤速度）引起的彈丸飛行彈道偏移量。為了艦船設(shè)備及人員的安全，應(yīng)計(jì)算其提前量。由于此過(guò)程中彈丸已飛離艦炮，故不能再考慮此過(guò)程內(nèi)艦炮自身轉(zhuǎn)過(guò)的角度。

下面以假設(shè)的電擊發(fā)形式艦炮為例進(jìn)行提前量計(jì)算，見(jiàn)圖1。

假設(shè)已知條件如下:

彈丸初速V0=1000 m/s；

彈丸飛離艦面距離10 m；

自動(dòng)機(jī)射速為400發(fā)/分鐘；

艦炮最大瞄準(zhǔn)速度:方向、高低V=60°/s；

射控控制電路中繼電器開(kāi)合時(shí)間累計(jì)T1=40 ms；

彈丸內(nèi)彈道時(shí)間T2=5 ms。

圖1中O點(diǎn)為火炮回轉(zhuǎn)中心，O1點(diǎn)為火炮炮口位置，O1A為炮口到艦邊距離，BO為危界線，提前量為β1。

已知:

炮口距回轉(zhuǎn)中心OO1＝2 m；

彈丸出炮口初速V0=1000 m/s；

隨動(dòng)跟蹤速度 60°/s；

總提前量為:

如果是機(jī)械擊發(fā)形式的艦炮，就要考慮艦炮擊發(fā)機(jī)構(gòu)各機(jī)械動(dòng)作的積累時(shí)間。如:解脫保險(xiǎn)時(shí)間、擊針擊打底火時(shí)間、底火著發(fā)時(shí)間、火藥爆炸時(shí)間、彈丸在炮管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等。

2 提前角對(duì)射界的影響

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)根據(jù)艦船艙面總體布置與艦炮的允許范圍對(duì)艦炮進(jìn)行統(tǒng)一布置，既充分?jǐn)U大艦炮射擊區(qū)域又保證艙面設(shè)備及人員的安全。在艦船設(shè)計(jì)中，艦炮與艦船建筑之間的安全距離一般按艦炮口徑的數(shù)倍留取，但從艦船防御和打擊能力考慮，應(yīng)盡量擴(kuò)大射界，確保艦炮有更大的射擊范圍。

針對(duì)艦炮提前角的客觀存在，為確保艦炮在動(dòng)態(tài)射擊中人員和設(shè)備的絕對(duì)安全，在艦船設(shè)計(jì)中必須充分考慮提前角的因素。下面討論提前角對(duì)于射界的影響，如圖2所示。

射界圖一般分為安全射擊區(qū)和制動(dòng)滑移區(qū)。在方位方向和高低方向分別設(shè)有危界停射線。

在艦船設(shè)計(jì)中，一般以機(jī)械限位角作為危界邊緣來(lái)確定射界，而機(jī)械滑移角必須大于停射提前角，故在有滑移區(qū)域的范圍內(nèi)我們可以不用設(shè)定停射提前角，以免浪費(fèi)射界；而在無(wú)滑移區(qū)域的臨界點(diǎn)上則必須設(shè)置停射提前角。如果以電氣限位角作為危界邊緣來(lái)確定射界，則我們必須設(shè)置停射提前角，以避免意外情況的發(fā)生。

3 結(jié) 論

針對(duì)艦炮存在的“停射滯后現(xiàn)象”，為確保艦炮射擊過(guò)程中艦船人員和設(shè)備的安全，在射界圖中應(yīng)該把這一區(qū)域描述清楚，當(dāng)安全滑移區(qū)域大于或等于停射角區(qū)域時(shí)，我們可以把停射角區(qū)域標(biāo)識(shí)在安全滑移區(qū)域內(nèi)；當(dāng)無(wú)安全滑移區(qū)域或安全滑移區(qū)域小于停射角區(qū)域時(shí)，則應(yīng)當(dāng)把停射角區(qū)域標(biāo)識(shí)在安全射擊區(qū)內(nèi)，這樣雖然減小了部分射界，但確保了艦炮射擊時(shí)艦船設(shè)備及人員的安全。

［1］戴自立.現(xiàn)代艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，1999.