張宏江， 王智杰， 杜 鋒， 孟慶均， 王鵬新

(1. 裝甲兵工程學(xué)院裝備試用與培訓(xùn)大隊(duì)， 北京 100072； 2. 中國(guó)白城兵器試驗(yàn)中心， 吉林 白城 137001)

地炮甲彈射表編擬所需彈藥要求從工廠調(diào)撥或者對(duì)庫(kù)存彈藥進(jìn)行改裝，以精確測(cè)量彈丸飛行體質(zhì)量，并配裝摘火引信。而對(duì)于近年無(wú)生產(chǎn)定購(gòu)任務(wù)而又需編擬射表的彈藥，均調(diào)撥庫(kù)存產(chǎn)品。由于大部分甲彈為定裝彈，庫(kù)存彈藥無(wú)法精確測(cè)量其飛行體質(zhì)量；同時(shí)，若為彈底引信，則無(wú)法進(jìn)行摘火操作。為完成此類(lèi)射表編擬任務(wù)，必須對(duì)試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行研究，在保證試驗(yàn)安全的前提下，使所編擬出的射表精度達(dá)到最高，并結(jié)合該彈藥射表精度要求分析此種精度的射表是否滿(mǎn)足部隊(duì)使用要求[1]。

1 對(duì)彈丸質(zhì)量不準(zhǔn)確的處理

射表編擬過(guò)程中必須采用合理的數(shù)據(jù)處理方法，使彈丸質(zhì)量不準(zhǔn)確所造成的射表誤差降到最小。在射表試驗(yàn)中，將相同彈重等級(jí)的彈丸分為一組，并在射表編擬數(shù)據(jù)處理時(shí)，取每一組彈丸質(zhì)量的中間值(以下稱(chēng)作中間彈重)作為這一組彈丸的質(zhì)量。同時(shí)，為確定使用無(wú)法測(cè)量飛行體質(zhì)量的庫(kù)存彈藥所編擬的射表是否可提供部隊(duì)使用，必須分析以此方法編擬射表的誤差大小。

1.1 阻力系數(shù)的提取

某型破甲彈射表試驗(yàn)所調(diào)撥的彈藥為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，但是不能精確測(cè)量彈丸質(zhì)量，其中間彈重為表定彈丸質(zhì)量18 500 g，該彈重等級(jí)彈丸的最大質(zhì)量(以下稱(chēng)作最大彈重)為18 561.7 g。此次射表編擬進(jìn)行了3組2.5 km立靶試驗(yàn)，分別以試驗(yàn)彈丸的中間彈重和最大彈重處理貝爾雷達(dá)測(cè)速數(shù)據(jù)，提取彈丸自身阻力系數(shù)C[2-4]。當(dāng)彈重取中間彈重時(shí)，

式中：Ma為飛行馬赫數(shù)。當(dāng)彈重取最大彈重時(shí)，

提取的阻力系數(shù)曲線比較結(jié)果如圖1 所示。

圖1 彈丸取不同質(zhì)量時(shí)的阻力系數(shù)曲線

1.2 立靶符合

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行符合計(jì)算是獲取射表編擬關(guān)鍵參數(shù)的必需環(huán)節(jié)，其目的是為射表計(jì)算確定阻力符合系數(shù)。立靶試驗(yàn)符合計(jì)算是在實(shí)際射擊條件下，針對(duì)在不同彈丸質(zhì)量情況下提取的彈丸阻力系數(shù)，對(duì)2.5 km立靶試驗(yàn)坐標(biāo)和彈丸飛行時(shí)間進(jìn)行符合計(jì)算，符合結(jié)果如表1所示，K1、K2分別為以中間彈重和最大彈重進(jìn)行符合計(jì)算的結(jié)果。

表1 2.5 km立靶試驗(yàn)阻力符合系數(shù)

1.3 誤差分析

射表計(jì)算是在標(biāo)準(zhǔn)條件下對(duì)彈道進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)已知的2條阻力系數(shù)曲線和對(duì)應(yīng)的阻力符合系數(shù)，彈道計(jì)算結(jié)果如表2、3所示。

由表2、3可以看出：利用中間彈重編擬射表會(huì)造成一定的誤差，而且誤差隨著射程的增加而增大，對(duì)于該型破甲彈，在射角為2°時(shí)造成的射程誤差會(huì)達(dá)到1.611‰。

表2 不同彈重條件下的射表計(jì)算對(duì)比

表3 不同彈重條件下的射程對(duì)比

2 對(duì)引信無(wú)法摘火的處理

對(duì)于部分彈底引信的庫(kù)存彈藥，其引信無(wú)法進(jìn)行摘火操作，如果進(jìn)行立靶試驗(yàn),就可能造成2種安全隱患：一是彈丸穿過(guò)立靶時(shí)發(fā)生爆炸，損毀立靶和測(cè)試設(shè)備；二是在試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)布下大量引信保險(xiǎn)已解脫的未爆彈丸，給彈丸銷(xiāo)毀造成極大困難，對(duì)場(chǎng)區(qū)安全造成巨大威脅。為此，必須重新設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，并對(duì)其可能造成的射表誤差進(jìn)行分析。

2.1 試驗(yàn)方法

為增加引信發(fā)火率，減輕銷(xiāo)毀彈丸的壓力，減小對(duì)場(chǎng)區(qū)安全的威脅，不進(jìn)行立靶試驗(yàn)，而是取較大射角進(jìn)行阻力系數(shù)試驗(yàn)[5]。試驗(yàn)中，利用初速雷達(dá)測(cè)試彈丸初速；利用貝爾雷達(dá)測(cè)試與飛行時(shí)間對(duì)應(yīng)的彈道徑向速度和斜距；利用機(jī)動(dòng)氣象站測(cè)試地面氣象諸元;根據(jù)最大彈道高選擇合適的氣象測(cè)試設(shè)備測(cè)試低空或高空氣象諸元[6-8]。

2.2 阻力系數(shù)提取

為獲取研究數(shù)據(jù)，以某型可改裝破甲彈射表試驗(yàn)為例，進(jìn)行了3組2 km立靶試驗(yàn)和3組射角為11°的阻力系數(shù)試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取的彈丸自身阻力系數(shù)為

其擬合曲線如圖2所示。

圖2 某型可改裝破甲彈阻力系數(shù)曲線

2.3 符合計(jì)算

在實(shí)際射擊條件下，利用提取的彈丸自身阻力系數(shù)，對(duì)2 km立靶試驗(yàn)的坐標(biāo)和彈丸飛行時(shí)間進(jìn)行符合，得到立靶阻力符合系數(shù)；針對(duì)2 km立靶試驗(yàn)和11°射角阻力系數(shù)試驗(yàn)的雷達(dá)數(shù)據(jù)，在斜距2 km附近取點(diǎn)，對(duì)斜距和相應(yīng)的彈丸飛行時(shí)間進(jìn)行符合計(jì)算，得到其斜距阻力符合系數(shù)，如表4所示。其中，K3、K4、K5分別為2 km立靶試驗(yàn)立靶阻力符合系數(shù)、2 km立靶試驗(yàn)斜距阻力符合系數(shù)和11°射角阻力系數(shù)試驗(yàn)斜距阻力符合系數(shù)。

表4 某型破甲彈阻力符合系數(shù)

比較上述符合結(jié)果，如果認(rèn)為對(duì)立靶坐標(biāo)和飛行時(shí)間的符合是精確值，那么對(duì)2 km立靶試驗(yàn)符合所得斜距阻力符合系數(shù)誤差為2.891‰ ，11°射角阻力系數(shù)試驗(yàn)的斜距阻力符合系數(shù)誤差為7.321‰ 。

2.4 誤差分析

在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行彈道計(jì)算[9]，其結(jié)果如表5、6所示。

表5 不同阻力符合系數(shù)下的射表計(jì)算對(duì)比

表6 不同阻力符合系數(shù)下的射程對(duì)比

由表5可以看出:對(duì)于該型破甲彈，用2 km立靶試驗(yàn)射擊數(shù)據(jù)進(jìn)行射表編擬時(shí)，如果認(rèn)為立靶坐標(biāo)和飛行時(shí)間的測(cè)量結(jié)果是精確值，那么利用貝爾雷達(dá)所測(cè)斜距和飛行時(shí)間編擬射表所造成的誤差會(huì)隨著射程的增加而增大。但實(shí)際上對(duì)立靶坐標(biāo)的符合結(jié)果并不是精確值，兩者之間的誤差并不完全是由斜距符合所造成，其中包括了大量的試驗(yàn)誤差，如立靶距離的測(cè)量誤差、立靶坐標(biāo)的測(cè)量誤差、立靶不垂直地面造成的誤差、立靶靶面與射擊線不垂直造成的誤差、飛行時(shí)間的測(cè)量誤差、各點(diǎn)位坐標(biāo)的測(cè)量誤差、雷達(dá)斜距的測(cè)量誤差等。所以實(shí)際上利用貝爾雷達(dá)所測(cè)斜距和飛行時(shí)間編擬射表所造成的誤差可能小于表5中所列結(jié)果。在地炮甲彈射表編擬中規(guī)定，立靶距離測(cè)量精度不小于1/5 000，而貝爾雷達(dá)距離測(cè)量隨機(jī)誤差僅為0.1 m ，所以對(duì)于標(biāo)校過(guò)

的雷達(dá),其精度應(yīng)該是滿(mǎn)足要求的。

由表6可以看出:如果用較大射角阻力系數(shù)試驗(yàn)代替立靶試驗(yàn)進(jìn)行射表編擬，對(duì)該型破甲彈射表所造成的誤差也是隨著射程的增加而增大，在射角為0.5°時(shí)，射程誤差為1.449‰，而在射角為2°時(shí)，射程誤差為3.533‰。當(dāng)然這種誤差中2次試驗(yàn)的誤差應(yīng)該占很大部分，在誤差分析中應(yīng)當(dāng)以2 km立靶試驗(yàn)為主。

3 結(jié)論

對(duì)于無(wú)法精確測(cè)量彈丸飛行體質(zhì)量的情況，取每一組彈丸彈重等級(jí)的中間值作為這一組彈丸的質(zhì)量，并對(duì)可能造成的最大誤差進(jìn)行分析，利用該分析結(jié)果與該彈藥射表精度要求進(jìn)行對(duì)比，可以確定是否可利用該無(wú)法改裝彈藥編擬射表；

2) 對(duì)于引信無(wú)法摘火的甲彈，不進(jìn)行立靶試驗(yàn)，而是取較大射角進(jìn)行阻力系數(shù)試驗(yàn)，利用標(biāo)校過(guò)的雷達(dá)提供彈道速度、飛行時(shí)間和斜距編擬射表，該方法解決了目前該類(lèi)彈藥無(wú)法進(jìn)行射表編擬的難題。

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