初速测量技术的精准应用方法

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：目前, 利用旋转弹丸的章动测弹丸自转速度国内已经做出, 试验结果在章动角≥1.2°时能正常检测出自转速度。利用地磁传感器检测弹丸旋转圈数也已由试验证实原理可行。由式可得Rb = 1 - cosα = 0.007 454 = 0.745 4% , 可见在使用的空间角等概率的情况下, 进入盲区射击的机会是很小的。

基于线膛炮弹丸出炮口时每旋转一周其前进的距离是一定的, 与弹丸的飞行速度无关; 后效期很短, 在此期间, 弹丸飞行距离一般只有38 倍口径左右;过后效期后, 弹丸飞行的规律包括弹丸的转速的变化和前进行程的数值都可较精确地计算。这样, 只要有计转数传感器和精确的时基, 就可在后效期后测得弹丸旋转一定转数的时间, 从而得到弹丸在这段距离上的平均速度。弹载测速原理框图如图5 -20 所示。

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图5-20　弹载测速原理框图

一般, 小高炮的后效期只有1.5 m 左右, 炮口导程在0.9 m 左右, 以测弹丸旋转10 圈估算, 则测量结束时弹丸的行程不足10 m, 故该方法是在弹丸出炮口后的短距离内测量的, 此时测量点距炮口近, 弹丸转数很少受到弹丸阻尼力矩波动的影响, 这对测量精度是很有利的。此种方法是实时弹载测速, 且不需在炮口上安装任何装置, 信息流也不经过发射平台。

当弹丸出炮口转过Na 圈后, 已过后效期, 此时由计转数传感器输出信号,启动引信中的计时器开始计时。当再转过N 圈后, 达到Nb = Na + N 圈时, 停止计时, 得到转过N 圈的时间drt。转过N 圈弹丸的行程drs 可以由这N 圈中弹丸飞行时间drt 和火炮身管导程h 近似求出,

这种测速方法能否成立, 关键在于:

(1) 灵敏的计转数传感器, 且所计的圈数与实际转过的圈数误差足够小。

目前, 利用旋转弹丸的章动测弹丸自转速度国内已经做出, 试验结果在章动角≥1.2°时能正常检测出自转速度。利用地磁传感器检测弹丸旋转圈数也已由试验证实原理可行。如果是用地磁原理测速, 则存在盲区。用目前的线圈式地磁传感器, 试验得知在球形空间中, 有± α =7°的球扇形盲区, 即在全方位射击的条件下, 将有不可靠度为

式中, W1 为半球体体积,W1 = 2π × r3/3 ; W2 为球扇形的体积,W2 = 2π × r2 ×h/3 ; h 为球扇形的拱高, h = r × (1 - cosα)。

由式(5 -35) 可得Rb = 1 - cosα = 0.007 454 = 0.745 4% , 可见在使用的空间角等概率的情况下, 进入盲区射击的机会是很小的。为保证在盲区射击的精度, 可调用近期的测速数据应用, 这样可以得到适当的弥补。至于计转数精度, 这要靠电路的稳定性, 特别是零点电压的不漂移或少漂移来保证。

(2) 计时器要有足够的精度和短时间的稳定性。

现在的振荡器已有较准确 (均方差达到≤2%) 的集成化产品, 我们将使用LC 或RC 振荡器, 经过感应装定时校频, 这样就可以使均方差达到0.2%以内, 在几秒的时间内可以保证有足够的精度和稳定性。

(3) 用基于计转数原理的弹载测速方法测得的速度Vcpxd, 当适当选取起点转数Na 和计转数N 时, 测出的Xd 点的平均速度Vcpxd有足够的精度, 可以用它代表Xd 点的弹丸瞬时速度Vxd。

(4) 要有快速而准确的方法, 将Vxd转化为弹丸在炮口的初速V0。

初速测量技术的精准应用方法

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