呼唤炮霸 有事求教

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 18:21:57
昨天看DISCOVERY 讲EFV的MK4大毒蛇炮炮 原来这个炮炮也有空爆蛋 但是看不出装定线圈放在哪里 它的引信貌似也很有特点 蛋蛋每飞一米旋转两圈 切割地球磁场产生电流 由此计算炮弹飞行的距离 哪位炮霸详细介绍介绍?[:a2:]昨天看DISCOVERY 讲EFV的MK4大毒蛇炮炮 原来这个炮炮也有空爆蛋 但是看不出装定线圈放在哪里 它的引信貌似也很有特点 蛋蛋每飞一米旋转两圈 切割地球磁场产生电流 由此计算炮弹飞行的距离 哪位炮霸详细介绍介绍?[:a2:]
有多种装订办法,这个的准确度不是那么高
我去找找
看节目里 我目测大概在50米的距离上 10发炮弹在大约15厘米厚的钢筋水泥墙上打了个直径大约半米的洞 [:a11:]
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信息化下的小口径高炮防空反导体制
及引信发展对策研究


张 河 李豪杰 马少杰

(南京理工大学机械工程学院,江苏南京,210094)

摘要本文论述了信息化下的小口径高炮近程反导的几种体制,并分析了相应的小口径高炮空炸引信的作用体制,
提出了信息装定的三种体制及使用方向,以及电源的选用途径。并对进一步开展小口径高炮空炸引信提出了建议。

关键词 高炮 引信 防空反导 信息化
中图分类号 TJ43


开展信息化装备研究,打赢信息化战争是当前
武器装备科研工作者的主要任务[1]。自
20世纪
60

70年代起,为使指挥控制实时高效,世界主要军
事大国纷纷着手开发
C3I系统。这一系统经过四十
多年的发展,目前已发展成为
C4KISR[2],即:
Command(指挥)、Control(控制)、Communication(通
信)、Computer(计算机)、Kill(杀伤)、Intelligence(情
报)、Surveillance(监视)和
Reconnaissance(侦察)。这
一系统的出现与发展,是信息化在“新军事变革”
中的集中反映,并已在实战中发挥了作用。
1999年
3月
27日晚
8点,美一架
F-117隐身飞机在科索沃
上空中弹,飞行员在跳伞后,其弹射座椅和救生背
包中的卫星通信及定位装置,立即向飞行在欧洲上
空的美军
EC-130E空中指挥机发出遇险信号,意大
利联军指挥中心和五角大楼均收到救援信息,几分
钟后装有百名特战队员的
6架直升飞机前往营救。
此时,一方面联军指挥电子战飞机(
EA-6B)加大
了对南联盟的干扰力度,同时派出预警机担任警戒,
经过
3小时的周折,戴有夜视镜的营救队员发现了
F-117飞行员用特制闪光装备发出的红外信号,找
到了飞行员的藏身之处,并用绳索将飞行员救上直
升飞机,飞回基地。这一事例充分说明了信息化技
术在战争中的作用。另外,在今年的伊拉克战争中,
美军共动用军事卫星
33颗,空中无人机上百架,其
一个机械化步兵师就配有
56架无人机,对当地的情
况了如指掌。

很明显,在新军事革命后的战争中,信息战是
战争的主导,而起杀伤作用的导弹或精确制导炮弹
则是主要毁伤元素。弹药与武器平台、指挥中心的

信息交互成为高效毁伤、克敌制胜的关键。对中低
空、中高空各种飞行体的有效拦截,特别对巡航导
弹的拦截是当前高炮武器系统改造的重要任务。通
过高炮快速对引信进行信息传递,实现弹药精确炸
点控制,是高炮系统进行信息化改造的主要技术途
径[3]。本文针对高炮反导体制及引信技术发展对策
进行了研究。


1 近程反导的作战体制

根据对来袭导弹的作战距离不同,防空反导可
分为远程反导、中程反导和近程反导。近程反导是
指导弹在
2km~500m之间时,采用步兵武器或小口
径防空高炮对导弹进行拦截,起到要地防护,重要
设施防护,舰船防护的目的。近程反导作为防空反
导作战的最后一道防线,在反导作战中起着十分重
要的作用。

在近程反导中,来袭导弹的制导系统多已关
闭,依靠惯性直接冲向目标。此时对导弹动力系统
实施毁伤、干扰导引系统等措施基本无效,主要以
对来袭目标的硬杀伤(引爆战斗部)为主。因此近
程防空反导中的实时性、快速性、准确性显得极为
重要。小口径防空高炮因其装备量大,持续作战能
力强和火力密集度高,是近程拦截巡航导弹的主要
力量。小口径高炮的近程防空反导中的作战体制主
要包括实时跟踪拦截、定距拦截和定点毁伤三种。

1.1 实时跟踪拦截体制
该体制下武器系统集实时探测、跟踪、起爆战
斗部于一体,每发战斗部发射前都根据目标的位置、

1


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航迹、速度实时解算弹目交汇点,控制战斗部在与
目标遭遇点起爆。如瑞士双
35高炮的作战体制,结
合目标参数、测速系统精确解算引信的作用时间并
在炮口装定,控制引信在最佳位置起爆,每发弹内

152颗子弹,单颗子弹重
3.3克,每层布
19颗子
弹。子弹形成密集的弹幕,炸点精度可控制在≤±
5m之内,见图
1.1。



1.1 双
35实时跟踪拦截体制
Fig.1.1 double 35 real-time tracing and holding up system


步兵武器对导弹的拦截也属跟踪目标毁伤体
制。步兵武器主要指的是
20mm,25mm,35mm榴
弹发射器。目前在研的有理想单兵作战武器
(OICW)、理想班组支援武器(
OCSW)以及
35mm
枪榴弹发射器,射击距离
2000米,弹丸初速在
200
米/秒~420米/秒。单兵武器主要对隐藏在壕沟内、
墙后、室内的战斗人员通过空炸构成毁伤。在要地、
重要设施的防护中,对来袭导弹,如采用多个单兵
武器对导弹进行拦截,也能造成一定的毁伤效能。
但不能用作主要近程反导手段。

该体制要求武器系统的整体性能较先进。雷
达、火控、火力系统匹配合理。对火控系统与引信
的信息交互的实时性、准确性有较高要求。


1.2 定距拦截防护体制
通过控制多发战斗部在距离防护点特定距离
起爆,实现定距拦截。该体制在一定时间内对来袭
目标航迹上的特定距离保持持续的火力强度,形成
密集阵的“弹幕墙”,当目标经过该密集阵时被摧毁。

实际使用中可采用多层“弹幕墙”的体制,如
拦截中可分别在
2000m、1500m、1000m设置的由
远及近的定距拦截,当首层拦截失效,立即转向下
一层拦截,直至将目标摧毁。

该体制对火控系统机动性要求相对较低,在对
导弹迎面拦截时效果较好。但要求较高火炮射速或
多管发射才能实现高密集火力。定距拦截可根据雷

达探测系统设置合理的拦截距离,引信起爆距离可
事先装定,要求引信可精确敏感飞行距离,而对引
信的目标探测能力要求相对较低。

1.3 定点毁伤体制
定点毁伤是在特定时刻控制多发战斗部在特定
区域起爆,实现高效毁伤。定点毁伤可采用多重命
中与同步起爆方式
[4],其工作原理是采用变初速发
射,使弹群在目标航路上某一点同时汇聚,地面使
用激光照射或无线电发射机遥控,聚集的弹群在导
弹来袭的航路上同步起爆。

该体制要求引信具有指令起爆功能,该体制的
优点是弹群起爆是同步的,单位面积内的破片数量
大于其他体制,毁伤效能高。其缺点是由于弹丸的
变初速发射,将造成药筒装药的分批次。弹丸与药
筒合好后的安排次序,从出厂、贮存、运输、发射
过程中必须要保持次序的安排不发生混乱,否则得
不到多重命中与同步起爆的效果。

2 引信技术的发展对策

信息化战争中,引信与战斗部,与武器系统平
台的信息实时快速交互显得越来越重要。目前国内
装备的
25mm、30mm、35mm、37mm、57mm等系
列防空高炮、舰炮,在提高随动系统的综合性能,
增大瞄准速度的前提下,无论是何种反导体制,对
小口径引信都提出了的新的要求。合理的选择引信
起爆体制、装定体制、电源等至关重要。

2.1 引信起爆体制的选择
各种小口径防空高炮用于近程反导的首选弹
药,主要采用预制破片弹或子母弹。通过引信控制
弹丸在导弹来路前起爆,形成破片或钨柱弹幕,将
大大提高防空高炮对导弹的毁伤效能。引信体制的
选择目前有三种方法,即:定时体制、定距(或定
距/定时复合)体制、遥控指令体制。三种体制的目
的是精确控制引信在预定炸点处起爆弹丸。下面分
别论述三种体制的原理及优缺点。

(1)定时体制
定时体制的原理是根据火控计算机提供的弹
目交汇时间,通过非接触的形式进行时间信息装定,
在炮口处实时给引信装定起爆时间,如图
1.1所示。

该体制优点是可精确控制炸点。适合于实时跟
踪拦截反导体制。缺点是:
a)必须附加两个炮口测
速线图。测速精度小于或等于千分之一;
b)由于弹
丸出炮口速度大于
1千米/秒,引信在飞行通过

2


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30~50mm的感应装定时间信息区时,要求
30~50μs
内可靠完成装定;
c)引信内部控制电路的振荡器在
炮口处开始进行信息装定时必须保证振荡频率稳定
且频率精度要小于千分之一。这在目前国内现有技
术状况下很难实现。

(2)定距体制
定距体制的原理是根据弹丸高速旋转飞行出
炮口后,其旋转一周的导程基本不变,则弹丸的旋
转圈数与飞行距离是一定的对应关系,因此可采用
计转数实现定距空炸。计转数空炸炸点对初速的跳
动不敏感,则无需炮口测速。图
2.1给出了某
30弹
丸在初速的变化下对定时体制与计转数定距体制的
影响关系。



2.1 计转数空炸与计时炸点散布对比
Fig.2.1 burst point spread between turns-counting fuze and
time-counting fuze


定距体制的优点是在近程,采用计转数定距体
制精度高于定时体制。电路实现容易,不需要高精
度的振荡器,在近程,还可采用定距
/定时复合技术
实现炸点控制。其精度高于定距体制和定时体制的
各自精度。定距体制可用于定距拦截防空反导作战
体制中。图
2.2为计时、计转数体制定距的对比。



2.2 计时、计转数体制定距的对比
Fig.2.2 range precision between turns-counting fuze and
time-counting fuze

定距体制的主要缺点是炮口处火药电离气体
的电磁挠动使转数信号紊乱,可引起
2~3米的误差,
这是一个随机值,需要电路内部补偿。

(3)遥控指令起爆体制
引信上设计有指令接收装置,依靠火控系统在
适当时刻发送起爆指令,引信起爆战斗部。该引信
无需发射前信息装定,结构简单。但要求火控系统
随时监测目标与战斗部的位置,决定最佳起爆时刻
从而发送起爆指令。该引信体制可应用于定点毁伤
反导体制。要求指令发射端实现较远的信息传输距
离,例如采用激光照射同步起爆,要求地面必须配
用大功率激光发射机。同时该体制要求引信接收端
具有较强的抗干扰性。


2.2 信息装定体制的选择
无论定距还是定时引信,其作战中必须进行信息
装定。信息装定体制根据发射器的类型不同而不同。
如单管
35mm、37mm高炮可采用炮口感应装定体
制,对于多管高炮可采用弹链感应装定,对于大口
径如
57mm,100mm高炮等则可采用炮口外遥控装
定体制。下面分别介绍其原理及优缺点。

(1)炮口感应装定体制
炮口感应装定体制是采用在炮管前部加装一装
定器(一般由原炮口制退器或消焰器等改进而成)。
装定器根据采用的引信体制不同分三线圈装定器和
单线圈装定器[5]。如图
1.1所示是三线圈装定器,
前二个线圈用来测量弹丸的出炮口速度,第三个线
圈用来给引信装定飞行时间,引信采用定时体制。
单线圈装定器是当弹丸出炮口时给引信装定转数信
息,引信采用定距体制。

炮口感应装定体制的优点是,能给引信实时提
供弹丸与目标的交汇时间或距离参数,保证在导弹
航路上形成密集的弹幕。其缺点是必须在炮上附加
质量,影响火炮的整体结构和性能。

(2)弹链感应装定体制
弹链感应装定是针对多管炮供弹的弹链特性,
在弹丸进膛处或弹链的末端,加装感应装定系统,
通过感应装定的初级线圈给弹头引信的次级线圈供
能与信息装定,根据火炮的系统精度确定装定信息
的种类。系统精度高,可采用定时体制;系统精度
差,可采用定距体制。该装定体制的优点是装定装
置不影响火炮性能。装定方便,容易实现。缺点是
在火炮发射时总有
1~2发已通过装定区的弹丸没有
装定信息,只在默认炸点起爆,无法精确控制炸点。

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(3)炮口遥控装定体制
炮口遥控装定体制的原理是当弹丸出炮口飞
离一定时间后,通过地面信号发射机把一定频率的
无线电信号发射给弹丸上的引信天线,天线接收到
遥控装定信息后送入引信内部处理器,如图
2.3所
示。该装定体制优点是除不给火炮管附加额外的质
量外,也避开了火药气体的影响。缺点是对天线形
状要求高,引信中电路占用空间相对大,仅适用于
中大口径高炮。



2.3 炮口遥控装定体制的原理图
Fig.2.3 gun exit telecontrol setting system

2.3 电源的选择
小口径高炮弹药配用的空炸引信,因引信内部
空间小,一般能分配给电源的尺寸十分有限。目前
可提供采用的电源或供能形式如下:

(1)感应供能
该方法采用分离式变压器结构,分初级部分
(由导磁材料和初级线圈组成)和次级部分(由导
磁材料和次级线圈及整流电路、储存电容组成)。初
级部分根据火炮和发射器的种类而定,对
25mm以
下口径的单管榴弹发射器,可安装在弹仓位置,对
30mm口径速射火炮,可安装在弹链的末端进弹位
置。次级部分安装在弹头引信的相应部位。该体制
下可节省出大量的引信空间,在小口径引信应用中
具有较大优势。目前研究中的快速感应供能系统可

4.7μF电容,
30ms的时间内充电到
12V。

(2)液体储备式电源
该方法采用阴极、阳极、液体电解液结构,化
学电解液内置于玻璃瓶或塑料瓶(称贮液瓶)内。
当在膛内发射时,高冲击后坐力作用到破瓶机构上,
打碎贮液瓶,离心力快速把液体洒到阴、阳两极之
间。该电源的激活时间是影响其性能的主要因素,
目前国内液体储备式电源激活时间一般在
4ms左
右,确保出炮口后可靠供电,体积可作到


Φ15×14mm。可适用于定距体制引信而不适用于要
求炮口快速感应装定的定时体制引信。

(3)锂电池
锂电池为化学电源,依靠发射时接入引信电路
开始工作。锂电池不存在激活时间问题,但锂电池
的自放电率是影响其长贮寿命的主要因素。国外小
体积长贮锂电池技术成熟,已应用于小口径引信中。
国内已研制出存储时间可达
10~15年的锂电池,小
型化方面
0.6mAh容量可作到
Ф10×45mm,有待进
一步改进。

(4)磁后座、化学复合电源
磁后坐电机是引信常用的物理电源。该电源激
活时间快,可在
0.4ms激活,在膛内可产生一定脉
宽的几十伏电压,但产生的能量有限。采用后座、
化学复合结构,正好弥补化学电源激活不够快的缺
点。复合后体积虽增大到直径为
Φ17 mm或
Φ18mm,但可保证使用在定时体制引信上,确保在
炮口系统已开始工作,可靠接收装定信息。


3 防空反导引信研制中应重视的问题

目前,防空反导用小口径武器系统及引信在国
际上引起了广泛关注。国内多家研究机构也分别进
行了炮口测速、感应装定、空炸引信体制、小型能
源等关键技术的研究,取得了不同程度的进展。由
于空炸引信的设计涉及到多学科、多技术领域,在
研究过程中需要相互取长补短,不再走不必要的弯
路。建议应进一步开展以下方面的工作:


3.1 系统分析与仿真
定时/定距空炸引信的炸点散布精度与火炮、弹
形、弹道环境等多种因素有关,最终表现在弹丸的
毁伤效能上。研究中由理论指导引信的设计,再通
过引信实验修正理论,完善理论,实现对引信装定
参数的优化,作到事半功倍的效果。在开展引信研
究的同时,应综合各种因素开展系统分析以及炸点
仿真,得到高性能设计、高精度装定参数。


3.2 实验数据的获取
感应装定是空炸引信的一项关键技术。装定信
息、转发信息、电源激活时间的真实性必须通过试
验获取。如:

(1)定时引信炮口装定信息的回收试验;
(2)定距引信的全弹道转数回收试验;
(3)电源的膛内激活回收试验;
(4)不同射角的全弹道计转数回收试验;
4


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(5)安全系统,传爆系统的发火可靠性试验;突破和发展。也可推广用于其它弹种。对引信研制、
开展存储测试技术研究是对动态实验测试中工程化的过程中遇到的问题应分析和重视,作到有
的有效手段。
的放矢。本文是在开始小口径防空高炮用空炸引信

3.3 “三化”设计 研究过程中的一点拙见,望同行指正。
定时/定距空炸引信的设计,一定要在设计初期
贯彻“三化”的指导思想,通过“通用化、系列化、参 考 文献
组合化”的设计,使小口径空炸引信设计水平上一1江泽民 .国防科大
50年校庆讲话.2003年
9
个新台阶,可提高引信的产品可生产性和产品质量,月
利于生产和战时动员。如:安全系统可采用现有的2朱献中. 指挥控制系统的发展
.2003年
9月.
小型钟表机构安全系统,尺寸为
Φ13×14mm,计时南京理工大学
50年校庆
或计转数控制电路可采用统一规格和尺寸的单片机3马宝华. 现代引信设计哲学.现代引信
1994.
和可编程逻辑器件复合控制电路电子模块等。

4期
4 结束语
4唐亚鸣. 多重命中弹药激光同步起爆技术探
讨.南理工学报.2003年
3期
小口径防空高炮用空炸引信是一种新品种引5周晓东等 .用于引信的能量和信息非接触同步
信,这种引信一旦研究成功,将是引信技术的一个传输技术.兵工学报.2003年
3期


STUDY ON SMALL CALIBER ARCHIBALD AERIAL DEFENCE
& ANTI-MISSILE SYSTEM AND FUZE DEVELOPING POLICY
IN THE INFORMATION

Zhang He Li Haojie Ma Shaojie

(Nanjing University of science and technology,Nanjing,210094)
Abstract The paper discusses several systems of the small caliber archibald aerial derence & anti-missile in
the information, analyzes their action systems, educes choosing power supply methods and three information
setting systems and their application orientations, and puts forward advices about next study on small caliber
archibald air bursting fuze.
Key words Archibald, fuze, aerial derence & anti-missile, information

5

:D 多谢多谢 搞不清楚米抵为甚要弄的这么复杂
原帖由 李药师 于 2008-8-29 17:13 发表
:D 多谢多谢 搞不清楚米抵为甚要弄的这么复杂

不复杂从哪挣钱?~~~~~~~
:D   给的论文完全的不搭便~~~~
;P   查查马宝华是谁~~然后~~
[:a11:] 切莫跑了兔子 定要给个说法再走
大毒蛇的弹药对于距离的测定要求非常严格,而且它是利用激光测距的,
所以会有不少的局限性,而且在不同地区就要重新测量地磁数据
而且地磁很容易受自然因素影响

而且有一个镜头,某发炮弹打到了墙体的左下方,
不知道是不是个体问题

其实搞这么复杂,还不如直接利用高速刷写技术
利用炮口线圈直接给弹头装定起爆数据,
或者直接利用传统的串联弹头,甚至利用金属流技术

那个靶场演示只是在地面上的建议布置,
如果目标在楼上呢?
就不用考虑建筑的承受能力?而且隔壁单元真的不受任何影响?
打仗又不是房屋改造 哪里考虑那么多影响…… :L
2)定距体制
定距体制的原理是根据弹丸高速旋转飞行出
炮口后,其旋转一周的导程基本不变,则弹丸的旋
转圈数与飞行距离是一定的对应关系,因此可采用
计转数实现定距空炸。计转数空炸炸点对初速的跳
动不敏感,则无需炮口测速。
他为什么要用计算旋转切割磁场产生电流这么复杂的办法?炮弹飞行不也切割磁场吗?这玩意就不怕干扰?
李药师不要忘记~
其中的一个主要设计目的,就是要减少所谓的附带伤害,
而且还要在美国人一向的对精度无限热恋的精神下设计的

弹丸会自转的嘛~如果不是旋转切割,难道又要稳定弹体或者稳定电子线路?

请问以下炮霸,有没有可以削弱或者干扰激光反射的材料呢?
吃饭前无责任留图
弹弹的旋转速度会不会因为距离而变化?
14楼的图已经能说明引信装定模式了
原帖由 喜之狼 于 2008-8-29 18:53 发表
吃饭前无责任留图

哪个谁给解释一下,太专业了!没看懂!;funk ;funk ;funk
原帖由 喜之狼 于 2008-8-30 18:24 发表
14楼的图已经能说明引信装定模式了


小狼,弹弹飞出去后,它的旋转速度是恒定不变的吗?应该不会吧。
炮弹记转数定距影响因素分析
Analysis of Influence Factors in Flight Distance Determined by Recording Spin-number of the Projectile
<<弹道学报 >>2006年04期
王中原 , 张比升 , 史金光 , 易文俊

为了通过记录炮弹飞行中绕纵轴的转圈数确定距离、在同一距离上形成弹幕以提高小口径炮弹的效能,分析了不同弹道参数变化对记转圈定距的影响.基于旋转稳定弹丸的6D刚体弹道方程,导出了弹丸转圈数公式,可对弹丸圈数进行准确计算.结果表明,射角变化、初速误差、发射时药温变化、弹道上横风对同样转数的飞行距离影响较小;初始扰动、弹道上气压、气温变化和纵风等对同样转数的炮弹飞行距离有较大影响,距离越远,差异越大.