朱訓慧,趙健康,閆 浩
(裝甲兵學院,安徽 蚌埠 233050)
射表誤差及對射擊精度的影響分析
朱訓慧,趙健康,閆 浩
(裝甲兵學院,安徽 蚌埠 233050)
以車載武器為研究對象,明確了射表的作用和基本要求,分析了射表誤差的組成因素和簡要計算方法,在此基礎上剖析了射表誤差對射擊精度的影響。提出了射表誤差是目前條件下影響車載武器射擊精度主要因素的觀點,可對研究車載武器射擊精度提供一定參考。
車載武器,射表誤差,射擊精度
射表是記載某種武器射擊時的彈道諸元、修正諸元、散布諸元和有關使用武器、彈藥規(guī)定的文件(表冊)。是正確使用武器,充分發(fā)揮武器性能,進行精確射擊和研究射擊理論的重要依據(jù)。比如,在武器制造方面,表尺分劃的刻制、火控計算機解算程序的編制都離不開射表;在武器使用方面,非表定條件下射擊諸元的確定、射擊誤差的修正,沒有射表也無法進行;在理論研究方面,要評判射擊效率,確定武器的有效射程、直射距離、命中界,分析武器的射擊精度等,也都需要射表。
要想使武器發(fā)射的彈丸準確地命中目標,其射表首先必須具有足夠的精度。對射表精度要求的標準,不是一成不變的,而是隨著武器射擊條件的變化而變化的。武器射擊準確度的好壞,是由射擊準備誤差決定的,這其中就包含了射表的誤差。
假設:某種火炮的射擊準備誤差有兩個方面組成,一方面是除射表誤差以外的其他誤差E1,另一方面是射表誤差E2,則射擊準備的綜合中數(shù)誤差Ez:
由于射表誤差增大而使射擊準備誤差增加的情況,可用下列的比值Ez/E1的百分數(shù)來表示。
由表1可以看出,首先對射表精度的要求,隨著武器射擊準備誤差的減小而提高。如果拋開武器射擊準備的精度而片面追求射表精度的提高,不僅對射擊準確度不會產(chǎn)生提高的效果,反而會造成編制射表方面對人力、物力時間的浪費。相反,如果拋開射表的精度,片面地追求減小射擊準備的其他誤差,在一定的條件下對射擊準備精度的提高也是無濟于事的。
其次,要求射表在內(nèi)容上還須具有一定的完整性。也就是說射表必須具備保證武器準確射擊的所有諸元。如彈道諸元、修正諸元、散布諸元以及為了修正和射擊計算所必須的若干附表和說明等。但事物總是一分為二的,如果射表過于完整,勢必篇幅過大,攜帶查用不方便。為此,一方面對完整射表所選距離間隔不宜過?。ㄒ话銥?00 m~200 m),這樣既可使篇幅縮小,又能使在間隔內(nèi)的距離可用簡單的直線插值求得;另一方面,對于近距離射擊的武器,可根據(jù)實戰(zhàn)情況不同而編制簡化程度不同的簡要射表。
最后,射表還須具備在戰(zhàn)斗條件下的耐用性和方便性。即需考慮其體積大小,便于袋裝攜帶;字體大小,清晰易認;內(nèi)容簡明,查取迅速;堅韌耐磨,防潮抗污。至于簡要射表要簡單到什么程度,應根據(jù)武器可能使用的具體條件來確定。完整射表的過于完整或簡要射表的過于簡單,均非所宜。
2.1 射表誤差的來源
從射表的編擬過程,可以看出射表編擬的許多環(huán)節(jié)都存在誤差。這些誤差產(chǎn)生的原因和性質(zhì)如下:
由于射表符合計算的依據(jù)是距離射的結果,因而距離射結果的可信程度直接影響射表的可信程度。影響彈道的因素很多,這些因素中很多都是隨機的,因而射擊結果本身也是一個隨機量。即便在相同射擊條件下射擊,每發(fā)射彈的射程也都不相同,很難肯定該射擊條件下的準確射程究竟是多少。在射擊試驗中通常是取該射擊條件下所有各發(fā)彈射程的平均值作為射擊結果,但這只是一種估值方法。結果的可信程度取決于射程散布的大小和射擊發(fā)數(shù)的多少。散布越大,則該結果的誤差越大;而射擊發(fā)數(shù)越多,則結果誤差越小。所以散布越大,所需射擊的發(fā)數(shù)愈多。
設相同條件下射擊n發(fā)彈,其散布(即射程的概率誤差)為Bχ,則其平均值作為射程的估計誤差為:
設不同條件下射擊m組,每組n發(fā),則射擊總發(fā)數(shù)為m×n。若其平均散布為Ex,則m組總平均值的隨機誤差(由隨機誤差引起的射表誤差)為:
除了射擊結果的隨機誤差外,初始條件的測量誤差也是隨機的。例如初速測量的隨機誤差,使所測出的初速不能完全反映真實的初速,這也能影響符合計算的結果,因而影響表定初速下的射程。擲角測量的隨機誤差也有同樣的作用。這些誤差的大小都與射擊發(fā)數(shù)的多少有關。
2.2 當日誤差
試驗條件的誤差對當天的試驗結果能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。例如試驗時氣壓測量偏高,也就是實際氣壓低于測量值,則實際射程將大于計算射程。如果將實測射程換算到標準條件下,將使射程產(chǎn)生一個正誤差。因為這次試驗氣壓測量的都偏高,所以這一誤差是系統(tǒng)誤差,不能靠增加射擊發(fā)數(shù)來減小當日誤差。但如果在不同日期反復試驗,每次實驗條件下的測試誤差不可能是相同的,所以當日誤差就成了隨機性的。求出不同日期試驗結果的總平均值作為試驗結果,即可減小當日誤差的影響。
設在不同日期共試驗m組,每次的當日誤差為εx,則由當日誤差引起的射表誤差為:
引起當日誤差的因素除了氣象條件的測試誤差外,還包括跳角的誤差等。跳角的大小與很多因素有關。由于每次試驗時火炮的支撐情況不可能完全相同,因而跳角必然有誤差?,F(xiàn)在還無法在距離射的同時測跳角,只能用彈道射時的跳角來代替,因而將產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。如果在不同日期反復試驗,即可減小跳角的系統(tǒng)誤差。此外初速測量除了有隨機誤差外,也存在當日誤差。
2.3 模型誤差
數(shù)學模型的誤差主要來自建立運動方程時所作的假設。這些假設程度不同地都將造成彈道計算誤差。
如果距離射只在一個射角下進行,經(jīng)過符合計算后在該試驗射角下模型誤差已不存在。但在利用符合計算結果計算其他射角時,模型誤差就會出現(xiàn)。這時模型的優(yōu)劣將起很大作用。
如果距離射在幾個射角下進行,這時模型誤差主要體現(xiàn)在c~θ0曲線的擬合誤差上。模型誤差越大,則c隨θ0的變化越大,變化的規(guī)律性也越差,因而曲線擬合的誤差也越大。經(jīng)驗表明,利用同樣的符合計算結果作支撐點,用不同的擬合方法所得的c~θ0曲線計算出的射程是有明顯差別的。這一誤差應歸屬于模型誤差。此誤差的大小與射擊的組數(shù)和發(fā)數(shù)都沒有關系。
2.4 射表誤差的綜合計算
通過以上分析,可以對射表誤差有一個初步的了解。實際上誤差來源可能還不止于此。但概括起來射表的誤差源不外以上3種類型。
第1種是與距離射總發(fā)數(shù)有關的誤差,統(tǒng)稱為隨機誤差,用Bx表示。
第2種是與射擊組數(shù)有關的誤差,統(tǒng)稱為當日誤差,用εx表示。
第3種是與距離射的射擊組數(shù)和發(fā)數(shù)皆無關的誤差,統(tǒng)稱為模型誤差,用ηx表示。例如運動方程中某些原始數(shù)據(jù),有的來自理論計算,或者來自地面試驗,都有誤差。此誤差與距離射的組數(shù)和發(fā)數(shù)皆無關系,也可列入模型誤差的范圍。
綜上所述,可將射表總誤差用下式表示:
對車載武器來說,使用原始火控系統(tǒng)條件下,當不使用激光測距儀時,目測判定距離誤差是射擊準備誤差的主要根源,射表誤差對射擊準備誤差的影響很小。當使用激光測距儀測距時,射擊環(huán)境誤差在射擊準備誤差中的地位顯著提高,成為射擊準備誤差的主要根源,這時射表誤差對射擊準備誤差的影響也不大;在使用現(xiàn)代火控系統(tǒng)條件下,隨著射擊環(huán)境誤差的大幅減小,武器的射擊準確度越來越高,武器校正和射表誤差的地位越來越突出,成為影響射擊準確度的主要誤差根源,目前隨著武器校正精度的不斷提高,射擊準備誤差進一步減小,射表誤差已成為影響射擊精度的主要誤差根源。因此,提高射表精度是目前條件下縮小射擊誤差,進一步提高射擊準確度的重要途徑。
參考資料:
[1]朱訓慧.坦克射擊學[M].蚌埠:蚌埠坦克學院出版社,1995.
[2]宋丕極.槍炮與火箭外彈道學[M].北京:兵器工業(yè)出版社, 1993.
[3]趙成吉.射擊外彈道學[M].沈陽:沈陽炮兵學院出版社,1987.
Influence Analysis of Firing Table Error and for Fire Accuracy
ZHU Xun-hui,ZHAO Jian-kang,YAN Hao
(Armored Force Academy,Bengbu 233050,China)
Taking the vehicle mounted weapon as research object,the function and basic requirement of the firing table is definitized,the compositive factor and brief calculating methods is analysed.Based on this,the influence that the firing table error and for fire accuracy is analysed. Meanwhile,the perspective that the firing table error is the mainly influencing factors to the fire accuracy of vehicle mounted weapon,and it provides statedly reference to the reaserch of the fire accuracy of vehicle mounted weapon.
vehicle mounted weapon,firing table error,fire accuracy
E920.2
A
1002-0640(2015)05-0128-03
2014-03-07
2014-04-24
朱訓慧(1956- ),男,山東淄博人,教授,碩士生導師。研究方向:軍事裝備學,坦克射擊。