兩棲裝甲車輛海上射擊時機把握及時間控制研究

尹光輝

(裝甲兵學(xué)院，安徽 蚌埠 233050)

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兩棲裝甲車輛海上射擊時機把握及時間控制研究

尹光輝

(裝甲兵學(xué)院，安徽 蚌埠 233050)

由于受海上特定條件的影響，兩棲裝甲車輛海上射擊與陸上射擊有很大不同。因此，采取正確的方法實施射擊是提高兩棲裝甲車輛海上作戰(zhàn)能力的關(guān)鍵。根據(jù)海浪及車體的運動規(guī)律，結(jié)合兩棲裝甲車輛火控系統(tǒng)的特點及作戰(zhàn)人員海上實際操作控制能力，定量與定性分析相結(jié)合，提出一種新的兩棲裝甲車輛海上射擊的方法，便于把握兩棲裝甲車輛海上實施射擊的時機和節(jié)奏，從而更好地提高兩棲裝甲車輛海上射擊的效率。

兩棲裝甲車輛；波動方程；海上射擊；時機把握；時間控制

兩棲裝甲車輛海上火力運用問題是兩棲裝甲機械化部隊登陸作戰(zhàn)理論研究的重要內(nèi)容，隨著作戰(zhàn)任務(wù)的需要和武器裝備科技含量的提高，兩棲裝甲車輛海上射擊問題已成為火力運用問題的基點、重點和難點。兩棲裝甲車輛在海上實施射擊時，由于受海上特定條件的影響，射擊時機的把握和射擊時間的控制成了制約兩棲裝甲車輛射擊的“瓶頸”問題。因此，根據(jù)浪涌的大小和車輛晃動的規(guī)律，正確把握射擊時機和控制射擊時間是實施射擊的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。筆者以某種典型兩棲裝甲車輛為對象進行研究。

1 射擊時機的把握

海浪實際上是由多個不同振幅，不同周期和不同相位的余弦波疊加而成，是一個非常復(fù)雜的合成波[1]。為了便于分析波浪運動對兩棲裝甲車輛海上射擊的影響，采用波的一般方程對海浪的一般規(guī)律進行分析。在整個分析過程中，假設(shè)兩棲裝甲車輛沖擊方向與波浪運動方向基本一致。

海浪上任意一點振幅的簡化方程為

(1)

式中：A為波高；ω為角速度，且ω=2π/λ,λ為波長。

相應(yīng)的海浪波形圖如圖1所示。

兩棲裝甲車輛在海上隨海浪一起運動時，車體隨海浪上下起伏的速度越大，對射擊的影響越大，射擊的精度也就越差[2]。為了使兩棲裝甲車輛海上射擊達到最好的精度，在射擊時機的選擇上首先考慮的是車體隨波浪在垂直方向運動速度的大小。當車體垂直運動速度最小時，車體最平穩(wěn)，對射擊的影響最小，射擊精度也最好[3]。

兩棲裝甲車輛在海上隨波浪運動，其垂直速度的大小等于波浪垂直運動速度的大小。因此，必須對波浪進行垂直運動分析。

根據(jù)波浪方程(1)對時間進行求導(dǎo)，可得到海浪上任一點運動的速度方程為

(2)

從式(2)可以看出，當sin ωx為0時波浪的垂直運動速度最小。當sin ωx=0時，cos ωx的值為1或-1，即在海浪的波峰或波谷處海浪的垂直運動速度最小。

圖2為波浪垂直運動速度圖，可具體分析海浪上各點的垂直運動速度。圖中v為海浪上各點的垂直運動速度。

由圖2可以看出，海浪在波峰或波谷處垂直運動速度最小，在海平面上垂直運動速度最大。分析可得海浪上某點垂直運動規(guī)律：假設(shè)海浪上某點離其最近的波峰或波谷的距離的絕對值為a，那么a的值越小，海浪的垂直運動速度越小。

由以上分析可知，兩棲裝甲車輛離波峰或波谷處的距離越近，其垂直運動速度越小。因此，兩棲裝甲車輛處在波峰或波谷附近時，是其最佳射擊時機。在海上射擊時，無論是瞄準測距，還是瞄準擊發(fā)，其松開按鈕的最佳時機均是在波峰或波谷處。

兩棲裝甲車輛處在波谷時，瞄準線可能被波浪遮擋，在這種情況下兩棲裝甲車輛無法進行射擊。因此，在分析最佳射擊時機的同時，又必須對射擊時間控制問題進行分析。

2 射擊時間的控制

這里講的射擊時間是指從概略瞄準目標到射擊擊發(fā)所用的時間，射擊時間的控制，實質(zhì)上就是射擊節(jié)奏的控制。

兩棲裝甲車輛在海上隨海浪運動，由于海浪起伏的影響，瞄準射擊并不是時刻都能進行[4]。在每個波浪周期的一部分時間內(nèi)，由于瞄準線被海浪遮擋而無法進行瞄準射擊[5]。如假設(shè)某型兩棲裝甲車輛的瞄準鏡軸線距水面高度為約0.5 m[6]，其在海上行進時，只有在該水陸兩棲裝甲車輛吃水線距波峰垂直距離小于0.5 m時，一炮手(炮長)才能進行瞄準射擊。如圖3所示，只有在虛線以上的部分才可以進行瞄準射擊。這樣在1個波長周期內(nèi)，一部分時間可以進行瞄準射擊，一部分時間就不能進行瞄準射擊。因此，兩棲裝甲車輛在海上射擊時，一炮手(炮長)必須具有較強的控制射擊時間的能力。

(3)

不同浪級下的波浪參數(shù)如表1所示。

表1 波浪參數(shù)表

表2 不同浪級條件下A、ω值

顯然，當浪級為0～1級時，兩棲裝甲車輛在任何時刻都可以進行瞄準射擊。

當浪級大于2級時，在1個波浪周期內(nèi)，坦克能否進行瞄準射擊的轉(zhuǎn)換點有2個，稱為臨界點x1和x2。在x∈[x1,x2]區(qū)間內(nèi)研究1個波浪周期內(nèi)坦克可瞄準射擊的時間情況。

以式(4)計算臨界點。

(4)

對式(4)求解得：

(5)

(6)

為了研究與計算的方便，表1中的波浪參數(shù)中波高、波長和周期都取較大值。將1個周期中的2個解代入式(7)，計算兩棲裝甲車輛在每一個波浪周期內(nèi)可以連續(xù)進行瞄準射擊的時間間隔Δt。

(7)

式中,T為波浪周期。

將相關(guān)波浪參數(shù)帶入式(7)，可求出不同浪級條件下的Δt值，如表3所示。

表3 不同浪級條件下Δt值

3 結(jié)束語

兩棲裝甲車輛在海上實施射擊時，要根據(jù)海浪浪級的大小、裝備的性能，正確把握射擊的最佳時機、合理控制射擊的時間和節(jié)奏。當浪級為0～1級時，兩棲裝甲車輛在波峰和波谷處時都是最佳射擊時機；當浪級為2～5級時，兩棲裝甲車輛只是在波峰處時是最佳射擊時機。根據(jù)一炮手(炮長)完成一次射擊所需的時間，可以看出，將一次射擊時間控制在2～4個波浪周期內(nèi)是必要的，也是可行的。應(yīng)將瞄準跟蹤測距時間控制在1～2個波浪周期內(nèi)，并要在下1個波浪周期內(nèi)完成瞄準擊發(fā)。

References)

[1]徐國英，周景濤．兩棲車輛在波浪中的搖蕩問題研究[J]．兵工學(xué)報，2005，26(4)：434-437.

XU Guoying, ZHOU Jingtao. Toss motion of amphibious vehicle in sea-way[J].Acta Armamentarii, 2005，26(4)：434-437.(in Chinese)

[2]郭昭蔚, 何民安, 劉海民,等. 兩棲裝甲車輛水上射擊位移規(guī)律仿真研究[J]. 計算機仿真, 2013, 30(1):54- 58.

GUO Shaowei, HE Min’an, LIU Haimin，et al. Simulation research on displacement rule of amphibious armored vehicles shooting in water[J].Computer Simulation，2013，30(1): 54-58. (in Chinese)

[3]許崇銀，孟慶良．基于ANSYS/Wordbench/AQWA的新型兩棲裝甲車輛海上航行穩(wěn)定性分析[J].四川兵工學(xué)報，2012，33(10)： 34-35.

XU Chongyin, MENG Qingliang. The stability analysis of new amphibious armored vehicles in marine navigation based on ANSYS/Wordbench/AQWA[J]. Journal of Sichuan Ordnance，2012,33(10)： 34-35. (in Chinese)[4]蔣保唐. WZ212兩棲裝甲突擊車海上射擊效能和方法研究[D].蚌埠：裝甲兵學(xué)院，2006：53-54.

JIANG Baotang.The efficiency and methods analysis of the firing on the sea of WZ212 amphibious armored assault vehicles[D]． Bengbu：Academy of Armored Force，2006：53- 54. (in Chinese)

[5]曹偉國, 劉維平, 孫偉,等. 兩棲裝甲車輛乘員可靠性環(huán)境影響因素分析研究[J]. 兵工學(xué)報, 2008, 29(11):1358-1361.

CAO Weiguo, LIU Weiping, SUN Wei，et al. Study of environmental factors of crew reliability of amphibious armored vehicles[J].Acta Armamentarii，2008，29(11): 1358-1361. (in Chinese)

[6]楊楚泉．水陸兩棲車輛原理與設(shè)計[M].北京：國防工業(yè)出版社，2003：192-193.

YANG Chuquan. Principles and design of amphibious vehicles[M].Beijing:National Defense Industry Press, 2003：192-193. (in Chinese)

[7]趙二隴．兩棲戰(zhàn)斗車輛武器穩(wěn)定系統(tǒng)海上適應(yīng)性研究[J].火力與指揮控制,1999,24(4):62-68．

ZHAO Erlong. The study on the adaptability of the stabilizing system of weapons of the amphibious combat vehicles on sea[J]. Fire Control & Command Control, 1999,24(4):62-68．(in Chinese)

Research on Seaborne Fire Opportunity Seizure and Time Control of Amphibious Armored Vehicles

YIN Guanghui

(Academy of Armored Force, Bengbu 233050, Anhui，China)

Due to the specific offshore conditions, the offshore firing of the armored amphibious vehicles is different from their onshore firing. So implementing the right method of firing is the key to improving the offshore combat capacity of the amphibious armored vehicles. Based on the characteristics of motion of wave and vehicular body, in combination with the characteristics of the fire control system of the amphibious armored vehicles with the actual offshore practice and control ability of the combat personnel, through quantitative and qualitative analysis, a new offshore firing method of the amphibious armored vehicles is put forward, which is convenient to grasping the time and opportunity, and improving the efficiency of offshore firing of the amphibious armored vehicles.

amphibious armored vehicles；wave equation；seaborne fire；opportunity seizure；time control

10.19323/j.issn.1673-6524.2016.03.011

2014-11-23

尹光輝(1972—)，男，講師，碩士,主要從事裝甲兵火力運用研究。E-mail：ygh1895527@126.com

文獻標志碼： A 文章編號： 1673-6524(2016)03-0053-03