迫擊炮瞄準(zhǔn)點選擇的合理性檢驗

單成之,王 謙

(武警警官學(xué)院訓(xùn)練基地,廣東 廣州 510000)

迫擊炮執(zhí)行射擊任務(wù),主要是間接瞄準(zhǔn)射擊,簡稱間瞄射擊。間瞄射擊,是指通過瞄準(zhǔn)鏡向瞄準(zhǔn)點瞄準(zhǔn),以賦予迫擊炮射擊方向,并賦予迫擊炮射角來執(zhí)行的射擊任務(wù)。

在射擊中,迫擊炮進行方向瞄準(zhǔn)的過程,是在瞄準(zhǔn)鏡中裝定相應(yīng)的方向分劃,然后轉(zhuǎn)動方向機使迫擊炮完成瞄準(zhǔn)。由于瞄準(zhǔn)鏡鏡頭的回轉(zhuǎn)中心與迫擊炮身管的回轉(zhuǎn)中心并不重合,這就帶來方向瞄準(zhǔn)的誤差。迫擊炮進入陣地后,要在適當(dāng)位置選擇瞄準(zhǔn)點,以供射擊時進行瞄準(zhǔn),作為方向轉(zhuǎn)動的基準(zhǔn)點。而方向瞄準(zhǔn)的誤差,又與瞄準(zhǔn)點的選擇有直接聯(lián)系。不同口徑的迫擊炮,其瞄準(zhǔn)鏡的回轉(zhuǎn)中心與身管的回轉(zhuǎn)中心相對位置有較大差別,在進行瞄準(zhǔn)點選擇時,不能夠按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進行選擇,否則會導(dǎo)致較大的瞄準(zhǔn)誤差。在現(xiàn)有文獻中,多數(shù)是對與賦予基準(zhǔn)射向有關(guān)的步驟和方法等影響射擊精度方面進行研究和優(yōu)化[1-7]。針對瞄準(zhǔn)點選擇的標(biāo)準(zhǔn)及其對瞄準(zhǔn)精度的影響方面,卻鮮有研究[8-9]。

在執(zhí)行射擊任務(wù)時,通常要求迫擊炮在占領(lǐng)陣地完成賦予基準(zhǔn)射向的基礎(chǔ)上,能夠在基準(zhǔn)射向左右各300密位(或500密位)的范圍內(nèi)完成射擊任務(wù)。為了能夠在保證精度要求的前提下完成射擊任務(wù),在賦予基準(zhǔn)射向后,需要選擇合適的瞄準(zhǔn)點,作為方向轉(zhuǎn)動的基準(zhǔn)點。在迫擊炮的四周可能均存在瞄準(zhǔn)點,但這些瞄準(zhǔn)點是否能夠滿足射擊精度的要求,是必須考慮的問題。目前,各種型號迫擊炮操作教程中已給出了選擇瞄準(zhǔn)點的標(biāo)準(zhǔn),明確了瞄準(zhǔn)點的選擇條件。比如在迫擊炮左(右)后方、距離200 m以外等。但是,這樣的標(biāo)準(zhǔn)比較模糊。在進行射擊中,迫擊炮的四周是否有符合標(biāo)準(zhǔn)的瞄準(zhǔn)點,若沒有,是否可以降低現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)選擇瞄準(zhǔn)點,是必須要考慮的一個現(xiàn)實問題。

為了能夠輔助部隊正確選擇瞄準(zhǔn)點,在研究迫擊炮結(jié)構(gòu)和方向瞄準(zhǔn)原理的基礎(chǔ)上,給出瞄準(zhǔn)點選擇是否合理的檢驗方法,為提高射擊精度,也為合理進行瞄準(zhǔn)點選擇提供科學(xué)的依據(jù)。

1 方向瞄準(zhǔn)誤差

1.1 誤差來源

迫擊炮進行瞄準(zhǔn)射擊時,在瞄準(zhǔn)鏡上裝定方向轉(zhuǎn)動量,然后轉(zhuǎn)動方向機向瞄準(zhǔn)點進行瞄準(zhǔn),則認(rèn)為賦予了炮身相應(yīng)的方向。但是,瞄準(zhǔn)鏡的回轉(zhuǎn)中心與炮身回轉(zhuǎn)中心并不一致。轉(zhuǎn)動方向機時,瞄準(zhǔn)鏡在炮塔的回轉(zhuǎn)中心上作圓弧運動,造成了瞄準(zhǔn)鏡位移誤差。因此,由于瞄準(zhǔn)鏡的位移誤差,瞄準(zhǔn)鏡的方向轉(zhuǎn)動量不能如實反映到炮身上,則出現(xiàn)了方向誤差。

如圖1所示,迫擊炮完成賦予基準(zhǔn)射向J后,當(dāng)進行方向瞄準(zhǔn)時,瞄準(zhǔn)鏡鏡頭是以點Μ為回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動,迫擊炮身管是以點Ο為回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動。瞄準(zhǔn)鏡安裝在炮塔上,當(dāng)迫擊炮身管是以點Ο為回轉(zhuǎn)中心進行轉(zhuǎn)動時,瞄準(zhǔn)鏡同時以點Ο為回轉(zhuǎn)中心進行轉(zhuǎn)動,則由瞄準(zhǔn)之前的點Μ沿圓弧移動到點Μ′,產(chǎn)生了位移誤差。但是,當(dāng)瞄準(zhǔn)鏡鏡頭是以點Μ為回轉(zhuǎn)中心進行轉(zhuǎn)動時,身管是不動的。在迫擊炮瞄準(zhǔn)原理中,認(rèn)為瞄準(zhǔn)鏡鏡頭轉(zhuǎn)動一個角度后,當(dāng)轉(zhuǎn)動方向機使瞄準(zhǔn)鏡視軸線再次瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)方的瞄準(zhǔn)點P后,身管隨之轉(zhuǎn)動相應(yīng)角度。實際上,根據(jù)瞄準(zhǔn)點位置的不同,身管轉(zhuǎn)動角度與瞄準(zhǔn)鏡轉(zhuǎn)動角度是不同的,這就導(dǎo)致了方向瞄準(zhǔn)的誤差。方向瞄準(zhǔn)的誤差,與瞄準(zhǔn)點的位置(相對于迫擊炮的方向和距離)有直接的關(guān)系。

1.2 誤差分析

當(dāng)迫擊炮進行瞄準(zhǔn)射擊時,規(guī)定在迫擊炮左后方(或右后方)選擇一個瞄準(zhǔn)點,假設(shè)點P為瞄準(zhǔn)點,如圖1所示。在賦予基準(zhǔn)射向J后,瞄準(zhǔn)鏡的視軸線指向瞄準(zhǔn)點,當(dāng)瞄準(zhǔn)鏡向右轉(zhuǎn)動,即視軸線向右轉(zhuǎn)動某一角度β后,轉(zhuǎn)動方向機使瞄準(zhǔn)鏡的視軸線再次指向瞄準(zhǔn)點,身管向右轉(zhuǎn)動的實際角度為α。則存在方向誤差Δα=α-β,方向誤差的計算公式為[10]

tgΔα=L·sin(1500+YJ-γ±α/2)/D

(1)

其中:α為方向轉(zhuǎn)動量(向右為正,向左為負(fù)),Δα為方向誤差,L為瞄準(zhǔn)鏡位移量,YJ為賦予基準(zhǔn)射向時瞄準(zhǔn)點分劃,γ為瞄準(zhǔn)鏡和回轉(zhuǎn)中心連線與炮膛軸線的水平夾角,D為瞄準(zhǔn)鏡距瞄準(zhǔn)點的水平距離。

圖1 方向瞄準(zhǔn)的原理

1.3 瞄準(zhǔn)點最小距離

在射擊過程中,當(dāng)α確定時,若方向轉(zhuǎn)動量在-α與α之間變化時,若保持Δα不大于0.5密位(mil),隨著YJ的變化,根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì),瞄準(zhǔn)點與迫擊炮的最小距離Dmin應(yīng)該按照如下公式進行計算。

1)當(dāng)1500+YJ-γ+α/2<1500時,

Dmin=L·sin(1500+YJ-γ+α/2)/tanΔα

(2)

2)當(dāng)1500+YJ-γ-α/2≤1500且1500+YJ-γ+α/2>1500時,

Dmin=L/tanΔα

(3)

3)當(dāng)1500+YJ-γ-α/2≥1500且1500+YJ-γ+α/2<4500時,

Dmin=L·max(sin(1500+YJ-γ-α/2),

sin(1500+YJ-γ+α/2))/tanΔα

(4)

4)當(dāng)1500+YJ-γ-α/2≤4500且1500+YJ-γ+α/2>4500時,

Dmin=L/tanΔα

(5)

5)當(dāng)1500+YJ-γ-α/2>4500時,

Dmin=L·min(sin(1500+YJ-γ-α/2),

sin(1500+YJ-γ+α/2))/tanΔα

(6)

由以上公式可得,瞄準(zhǔn)點處于不同方位YJ所對應(yīng)的最小距離Dmin。

2 合理性檢驗

對于某型迫擊炮,如果要求在基準(zhǔn)射向左右各500 mil的射擊范圍內(nèi)瞄準(zhǔn)時,因瞄準(zhǔn)鏡位移誤差導(dǎo)致的方向誤差Δα不超過0.5 mil。假設(shè),該迫擊炮瞄準(zhǔn)鏡與回轉(zhuǎn)中心的水平距離為663 mm,瞄準(zhǔn)鏡與炮膛軸線的垂直距離為377 mm。

經(jīng)計算可知,在方向轉(zhuǎn)動量α為500 mil條件下,瞄準(zhǔn)鏡位移量L為401 mm,γ為578 mil。為了使迫擊炮方向瞄準(zhǔn)誤差在0.5 mil以內(nèi),需要對所選瞄準(zhǔn)點的方向和瞄準(zhǔn)點與瞄準(zhǔn)鏡的距離進行限制。按照公式(2)～(6),瞄準(zhǔn)鏡以50 mil為間隔在整個圓周內(nèi)選擇瞄準(zhǔn)點,求出YJ在一個圓周內(nèi)各個不同方向上瞄準(zhǔn)點的最小距離,如表1所示。由于篇幅所限,僅列出0～50 mil至20～00 mil范圍內(nèi)瞄準(zhǔn)點的最小距離Dmin。

在迫擊炮進行間瞄射擊中,為了便于檢查所選擇瞄準(zhǔn)點是否符合精度的要求,將不同方向上相鄰瞄準(zhǔn)點連線作邊界圖,如圖2所示。當(dāng)瞄準(zhǔn)點與瞄準(zhǔn)鏡的最小距離在臨界值范圍內(nèi)才符合射擊精度的要求,邊界圖以內(nèi)的瞄準(zhǔn)點為符合條件的瞄準(zhǔn)點。

由圖2可知,在迫擊炮四周不同方向上選擇瞄準(zhǔn)點,其距離要求是不一樣的,不能夠籠統(tǒng)地限制在某一方位或者某一距離上選擇瞄準(zhǔn)點。在迫擊炮左后方或者右前方選擇瞄準(zhǔn)點,其距離要求較低。但是,在射擊中,為了賦予迫擊炮一定的射角,迫擊炮身管通常會抬高某一角度。對于迫擊炮,由于瞄準(zhǔn)鏡位于迫擊炮耳軸左前側(cè),當(dāng)身管抬高一定角度時,瞄準(zhǔn)鏡向右前側(cè)瞄準(zhǔn)的視軸線可能會被身管遮擋。因此,應(yīng)優(yōu)先選擇左后方的瞄準(zhǔn)點。由結(jié)果可知,當(dāng)瞄準(zhǔn)點方向分劃為51～00密位時,最小距離為216米。

表1 不同方位瞄準(zhǔn)點對應(yīng)的最小距離

在射擊之前,可以按照圖2所示選擇符合要求的瞄準(zhǔn)點。假設(shè)在射擊前迫擊炮周圍發(fā)現(xiàn)有A、B、C、D四個瞄準(zhǔn)點可供選擇,根據(jù)瞄準(zhǔn)點的方位和距離將其標(biāo)示在圖中。其中,點A和C在邊界范圍內(nèi),將其作為瞄準(zhǔn)點可以滿足迫擊炮方向調(diào)炮對精度的要求,其余兩個點則不滿足要求。因此,選擇瞄準(zhǔn)點時應(yīng)將點B和D排除在外。

圖2 不同方位上瞄準(zhǔn)點邊界

由公式可知,若方向瞄準(zhǔn)誤差Δα,決定于迫擊炮瞄準(zhǔn)鏡與身管回轉(zhuǎn)中心的相對位置。以瞄準(zhǔn)鏡與回轉(zhuǎn)中心的水平距離和瞄準(zhǔn)鏡與炮膛軸線的垂直距離為變量進行分析,使相關(guān)距離在±30 mm范圍內(nèi)變化,結(jié)果如表2和表3所示。

由表2、表3可知,瞄準(zhǔn)鏡與回轉(zhuǎn)中心的水平距離和瞄準(zhǔn)鏡與炮膛軸線的垂直距離兩者中的任何一個變化,對于瞄準(zhǔn)點最佳方位和距離的選擇都有影響,但是,可以看出最佳瞄準(zhǔn)點均位于迫擊炮的左后方。

表2 瞄準(zhǔn)鏡與炮膛軸線的垂直距離變化條件下瞄準(zhǔn)點最佳方向和距離

表3 瞄準(zhǔn)鏡與回轉(zhuǎn)中心的水平距離變化條件下瞄準(zhǔn)點最佳距離和方向

3 結(jié)束語

迫擊炮進行間瞄射擊時,為了準(zhǔn)確命中目標(biāo),正確選擇瞄準(zhǔn)點位置是一個關(guān)鍵要素。為了保證射擊精度,以便于指導(dǎo)使用人員正確選擇瞄準(zhǔn)點,文中給出了瞄準(zhǔn)點的檢驗方法。同時,繪制瞄準(zhǔn)點選擇邊界圖,為部隊檢驗瞄準(zhǔn)點提供參考依據(jù)。瞄準(zhǔn)點方位和距離的確定標(biāo)準(zhǔn),來源于迫擊炮在射擊中瞄準(zhǔn)鏡與身管回轉(zhuǎn)中心的相對位置。因此,利用文中給出的方法,還可以為相關(guān)部門在設(shè)計、制造迫擊炮時提供依據(jù)。在保障完成射擊任務(wù)、滿足安全要求和便于操作等前提下,可進行瞄準(zhǔn)鏡位置的優(yōu)化設(shè)計。