[发明专利]射击工况火炮结构振动响应时间测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种射击工况火炮结构振动响应时间测试方法，具体地讲，本发明涉及一种大口径火炮在地面密集度射击试验时的火炮结构振动响应时间测试方法。

背景技术

火炮武器在研制过程中，都要进行射弹散布(也就是射击密集度)性能试验。大口径火炮常进行最大射程地面密集度射击试验。弹丸地面射弹散布也就是火炮射击地面密集度，它是一组射弹散布围绕散布中心的密集程度，是火炮武器系统对目标命中效能的关键性战技指标，也是火炮武器系统效能和作战效能的重要基础性能参数。在现代化高新技术条件下，现代化炮兵战场上对抗的加剧，火炮武器系统的密集度具有十分重要的意义。显然，准确的炮火袭击，准确而快速地歼灭目标是对现代炮兵武器系统的最基本要求。目前，随着战争模式的变化，火炮对付的目标，其速度越来越快。要提高火炮的毁伤效果，提高其射击密集度是达到此目标的主要技术途径之一。在目标运动的未来位置，发射密集的弹丸或碎片，以此攻击运动目标。因此，与以往相比，现代战场对火炮武器系统射击密集度的要求更为突出，世界各国兵器研制部门和使用部门都在研究提高火炮武器系统射击密集度的理论和技术。

高技术条件下的现代战争对火炮武器的要求之一就是高精度、远射程、高机动性。为了提高火炮射程，人们将会采取制导炮弹、增加膛压和加长身管等措施。身管的加长和膛压的增加，直接的效果是火炮结构动力学特性恶化，炮口振动响应显著增加，射击密集度性能下降。为了在较短时间内发射密集的炮弹，人们寻求提高火炮射速的方法。火炮射速提高后，火炮振动加剧，又制约着火炮射击密集度性能的进一步提高。因为，振动响应是影响火炮射击密集度的主要因素，有时它成为首要因素。高机动性的实现，必然要求火炮武器重量轻。火炮重量和火炮射击密集度一直是共生的一对矛盾，一般情况下，火炮重量轻，则其射击密集度就变差。

在火炮武器系统的研制过程中，射击密集度问题一直困扰着火炮武器系统的快速发展，射击密集度指标往往不能达到战技指标要求，需要组织技术攻关，这样既增加了研制经费又拖长了研制周期，这些是制约火炮武器发展的瓶颈问题之一。因此，研究射击密集度问题，对促进我国火炮武器科技的快速发展，显著提高火炮武器性能具有决定性意义。

射击密集度和射击准确度一起组成了射击精度，射击密集度是随机误差，是多种参数微小变化引起的预先无法确定的误差，而射击准确度是系统误差，可以修正。如果射击密集度水平高或射弹散布小，则解决射击准确度就容易，产生的系统误差也容易修正。如果射击密集度水平很低，就不容易判断平均弹着点位置，不容易修正系统误差。因此，射击密集度是射击准确度的基础。

影响火炮射击密集度因素多种多样，概括起来，主要有火炮内、外弹道因素，火炮结构因素等。目前，开发火炮，根据作战任务的不同，一般重点集中在火炮结构的变形上，如牵引式火炮、履带式火炮、车载式火炮、轮式火炮等不同形式。经过多年的改进完善，火炮内外弹道性能已基本稳定，新型火炮型号研制时，其内外弹道参数直接采用，一般不作变动或修改。多年的火炮开发工程实践和理论分析表明，采用制式弹药开发的火炮，其射击密集度性能主要受炮口振动响应大小的影响。

随着现代战争形式的快速变化，自行火炮已成为世界主要军事大国重点发展的火炮武器。自行火炮结构一般由起落部分、回转部分和底盘部分等组成。身管是火炮起落部分的主要部件，而身管的最前端为炮口。多年的火炮工程实践和理论分析结果表明，采用制式弹药时，炮口振动响应是影响火炮射击密集度的首要因素，而火炮结构不同部件又对炮口振动响应影响程度不同。人们在多年的火炮型号研制过程中一直认为，由于大口径火炮底盘不仅质量大，而且远离炮口，因此认为，弹丸出炮口时刻，底盘没有振动响应。或者说，由于弹丸膛内运动时间非常短暂，只有十几毫秒，在如此短暂的时间内，火炮膛内高压、高速和高温燃气流引起的激励力不可能传到底盘结构上，自然地，弹丸出炮口时刻，底盘也就没有振动响应。

由于人们受上述观点的影响，在大口径火炮型号研制时，尤其在火炮射击密集度关键技术攻关时，总是将底盘影响因素排除在外，认为弹丸出炮口时刻，底盘没有运动。实际上，底盘结构动态特性对炮口振动、以及射击密集度有重要影响。但到目前为止，由于受测试技术的限制，人们还没有找到判断弹丸出炮口时刻底盘是否运动的方法，底盘没有运动观点将会误导火炮研制方法，有时候可能会使火炮射击密集度关键技术攻关走错方向。因此，迫切需要大口径火炮不同部件振动响应时间测试方法，为火炮研制和密集度攻关指明正确方向。

发明内容