光學(xué)瞄準(zhǔn)在潛艇的應(yīng)用研究

楊省根

（92730部隊(duì)90分隊(duì)，海南 三亞， 572000）

光學(xué)瞄準(zhǔn)在潛艇的應(yīng)用研究

楊省根

（92730部隊(duì)90分隊(duì)，海南 三亞， 572000）

本文在研究潛載導(dǎo)彈和光學(xué)瞄準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)潛艇導(dǎo)彈的發(fā)射方式進(jìn)行了研究分析。最后文章說(shuō)明了光學(xué)瞄準(zhǔn)除了在潛艇導(dǎo)彈發(fā)射瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的應(yīng)用之外，還應(yīng)用于潛艇在航行過(guò)程中在海面上執(zhí)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)任務(wù)。

光學(xué)瞄準(zhǔn)；潛艇；潛載導(dǎo)彈；瞄準(zhǔn)精度

1　潛載導(dǎo)彈概以及光學(xué)瞄具概述

1.1潛載導(dǎo)彈概述

潛艇作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中必不可少的武器之一，具有方便隱藏，壽命長(zhǎng)以及作戰(zhàn)范圍廣等特點(diǎn)。而作為潛艇上裝載的導(dǎo)彈在戰(zhàn)爭(zhēng)中也起著不可估量的作用。一般的，潛艇中的裝載的導(dǎo)彈一般相對(duì)于普通導(dǎo)彈而言，潛載導(dǎo)彈的發(fā)射距離都很遠(yuǎn)，而且潛載導(dǎo)彈的飛行速度也較普通導(dǎo)彈高，更重要的是潛載導(dǎo)彈的命中率也相對(duì)普通導(dǎo)彈高。鑒于潛艇和潛載導(dǎo)彈的優(yōu)勢(shì)所在，在近幾十年中，潛載導(dǎo)彈的瞄準(zhǔn)和發(fā)射水平得到了飛速的發(fā)展［1］。

1.2光學(xué)瞄準(zhǔn)器具的概述

瞄具作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中提高我方打擊敵方命中率，進(jìn)一步提高武器殺傷力以及作戰(zhàn)效率的主要火控系統(tǒng)。所以，為了能夠在戰(zhàn)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)地位，必須要提高我方瞄具的瞄準(zhǔn)精度［2］。

在近幾十年的發(fā)展過(guò)程中，根據(jù)戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境和裝備武器的不同，瞄具主要分為機(jī)械瞄具和光學(xué)瞄具兩大類。而根據(jù)光的波長(zhǎng)和頻率不同，光學(xué)瞄具又包括有：激光瞄具，紅外線瞄具以及可見(jiàn)光瞄具三大類。其中，可見(jiàn)光瞄具又可以分為基于望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的瞄具和基于準(zhǔn)直式系統(tǒng)的瞄具。而且，根據(jù)成像的次數(shù)可以將基于望遠(yuǎn)鏡的瞄具分為一次成像系統(tǒng)和二次成像系統(tǒng)。一般地，光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：光學(xué)系統(tǒng)，滑塊組件以及分化版等［3］。

光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)與機(jī)械瞄準(zhǔn)系統(tǒng)所基于的原理是不同。光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)有別于機(jī)械瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的三點(diǎn)重合。光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)只要求目標(biāo)所成的像與分劃板在一個(gè)點(diǎn)上即可?？偟膩?lái)說(shuō)，光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的精度比機(jī)械瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的精度高。

2　水下導(dǎo)彈發(fā)射方式的研究

潛載導(dǎo)彈經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究和發(fā)展，具有代表性的發(fā)射方式有在水下點(diǎn)火和水面點(diǎn)火兩種發(fā)射方式。采用水上點(diǎn)火這種方式發(fā)射的國(guó)家有俄羅斯和法國(guó)等國(guó)家。其中以俄羅斯為代表的水上點(diǎn)火是從潛載導(dǎo)彈的發(fā)射筒中發(fā)射出來(lái)；而法國(guó)等國(guó)家是將潛載導(dǎo)彈的發(fā)射筒彈出后在水上點(diǎn)火發(fā)射的。采用水面發(fā)射的代表性國(guó)家有美國(guó)，該種發(fā)射方式的特點(diǎn)是：將潛載導(dǎo)彈的發(fā)射筒彈出到水面的位置后，在對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行點(diǎn)火發(fā)射。

除了潛載導(dǎo)彈外，潛射反艦導(dǎo)彈一般也采用水下發(fā)射的方式。其中，潛射水下導(dǎo)彈的發(fā)射一般有采取兩種發(fā)射方式：一種為以美國(guó)為代表的干式無(wú)動(dòng)力發(fā)射，另一種為以法國(guó)為代表的干式有動(dòng)力發(fā)射。顧名思義，兩者發(fā)射的不同在于采用的運(yùn)載器的運(yùn)行方式不同。無(wú)動(dòng)力發(fā)射方式的采用運(yùn)載器是靠浮力上浮的；而有動(dòng)力的發(fā)射方式采用的運(yùn)載器的尾部裝有相關(guān)的動(dòng)力設(shè)備和控制設(shè)備［4］。

3　潛艇發(fā)射導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的研究

傳統(tǒng)的潛艇導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)及導(dǎo)航是通過(guò)陀螺儀來(lái)完成的。導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)中的陀螺儀能夠?yàn)閷?dǎo)彈發(fā)射的瞄準(zhǔn)提供相關(guān)的垂線和子午的相關(guān)信息。在陀螺儀的幫助下，潛艇導(dǎo)彈的發(fā)射系統(tǒng)不僅可以保證其穩(wěn)定在水平位置，還能夠保證其在一定的范圍內(nèi)對(duì)導(dǎo)彈在子午線方向的位置的進(jìn)行固定。

以前潛艇的導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)在瞄準(zhǔn)過(guò)程中，需要將三個(gè)方向坐標(biāo)從瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的陀螺儀傳遞到潛艇所發(fā)射導(dǎo)彈的陀螺穩(wěn)定平臺(tái)上。但是，根據(jù)對(duì)實(shí)際發(fā)射過(guò)程中問(wèn)題研究發(fā)現(xiàn)，該數(shù)據(jù)的傳送過(guò)程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程。為了解決這一問(wèn)題，有關(guān)學(xué)者建議將導(dǎo)彈的陀螺穩(wěn)定平臺(tái)的信息借助一定的手段傳送到導(dǎo)彈的發(fā)射所基于的平面上。而且，這一建議現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于“北極星”的導(dǎo)彈中［5］。

當(dāng)然，采用此種手段實(shí)現(xiàn)潛艇導(dǎo)彈的瞄準(zhǔn)和導(dǎo)航也是存在一定的缺陷的。造成這種缺陷的主要原因是因?yàn)闈撏г谏詈Ｖ泻叫械倪^(guò)程中會(huì)對(duì)潛艇的機(jī)身產(chǎn)生變形，這類變形不會(huì)被瞄準(zhǔn)系統(tǒng)中的同步感應(yīng)機(jī)構(gòu)所識(shí)別并輸出相應(yīng)的信息，進(jìn)而對(duì)潛艇導(dǎo)彈的瞄準(zhǔn)精度產(chǎn)生或大或小的影響。這類影響被成為潛艇瞄準(zhǔn)過(guò)程中的瞄準(zhǔn)誤差。

顯然，瞄準(zhǔn)誤差是由于同步感應(yīng)機(jī)構(gòu)不能有效識(shí)別由于船身變形帶來(lái)的干擾。因此，相關(guān)研究人員在瞄準(zhǔn)系統(tǒng)中除了采用同步感應(yīng)機(jī)構(gòu)外，還引入了光電同步機(jī)構(gòu)。光電同步結(jié)構(gòu)的引入很好的解決并考慮了由于船身變形引起的陀螺平臺(tái)各軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度這一因素，從本質(zhì)上解決了潛艇瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)誤差。

4　光學(xué)瞄具在潛艇上的應(yīng)用

光學(xué)瞄具除了可以提高潛艇中的潛載導(dǎo)彈的打擊命中率，提高導(dǎo)彈的打擊力度和殺傷力外，還可以輔助潛艇的監(jiān)測(cè)任務(wù)。具體而言，潛艇在水中航行時(shí)需要借助光學(xué)瞄具來(lái)實(shí)現(xiàn)不斷的監(jiān)測(cè)水中以及水面上的敵情任務(wù)，需要通過(guò)高分辨率的畫(huà)面來(lái)分析目標(biāo)。但是，利用光學(xué)瞄具難以仔細(xì)分辨出海上目標(biāo)，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了新型的光電技術(shù)。

（References）

［1］倪火才. 潛載導(dǎo)彈水下發(fā)射技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析［J］. 艦載武器，2001（1）:8-16.

［2］ 王悅勇， 郭喜慶， 武克用. 國(guó)外彈道式導(dǎo)彈方位瞄準(zhǔn)技術(shù)及其發(fā)展［J］. 光學(xué)精密工程， 2002， 10（1）:31-35.

［3］ 陳建華， 王瑞臣， 徐利明. 傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)在潛射導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)中的應(yīng)用可行性分析［J］. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)， 2012（4）:42-44.

［4］ 李方鎖， 張洪立. 飛航導(dǎo)彈光學(xué)方位瞄準(zhǔn)技術(shù)［J］. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào)， 1993（3）:25-32.

［5］ 夏江濤. 光學(xué)瞄準(zhǔn)及自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］. 電光與控制， 2009，16（5）:74-77.

楊省根（1971－），男，籍貫：江西省新建縣，本科，單位92730部隊(duì)90分隊(duì)。