非标准射击条件下舰载火炮射击命中精度仿真研(2)
火炮实际射击时,舰船相关参数总是存在测量误差,记为:
记实际条件下,火炮命中点坐标为:
则实际条件下,火炮射击命中误差记为:
根据式(6)建立火炮射击弹道误差仿真模型,如图2所示。
2.2 各项参数测量误差与弹着点误差
仿真条件:射速980 m/s,射向左舷60°,射角30°,弹道系数0.6,偏流系数0,海拔0的标准气压为101 325 Pa,海平面气压101 325 Pa,海平面气温20℃,射向风1 m/s,侧风1 m/s,垂风0 m/s,航速20 kn,航向90°。仿真持续时间30 s。以30 s处的弹着点为基准,分析弹着点误差。
图2 火炮射击弹道误差仿真模型
如图3(a)、图3(b)分别为舰船航向测量误差3°、0.5°时的弹道误差,如图4(a)、图4(b)分别为舰船姿态测量误差0.5°、0.1°时的弹道误差,如图5(a)、图5(b)分别为航速测量误差1 kn、2 kn时的弹道误差,如图6(a)、图6(b)分别为风速测量误差1 m/s、2 m/s时的弹道误差,如图7(a)、图7(b)分别为气温测量误差3 ℃、10 ℃时的弹道误差,如图8(a)、图8(b)为气压测量误差为1%、2%时的弹道误差。
图3~图8表明:航向、姿态、航速、风速、气温、气压等各种要素对火炮射击的弹着点精度均有影响。下面分析各要素的定量影响。
图3 航向误差与弹道误差
图4 姿态误差与弹道误差
图5 航速误差与弹道误差
图6 风速误差与弹道误差
图7 气温误差与弹道误差
图8 气压误差与弹道误差
2.3 仿真结果分析
各种参数误差对火炮射击命中精度的影响仿真结果如表1所示。
从表1可以看出:0.5°的航向或姿态误差可以造成超过80 m的弹着点误差,如果目标为驱护舰,则足以影响火炮射击命中与否。1 m/s的风速误差将造成超过30 m的弹着点误差,如果目标为驱护舰,影响相对较小。10℃的气温测量误差对弹着点的影响不足2 m,可以忽略不计,说明气温测量误差对弹着点的影响很小。1%的气压测量误差将引起弹着点误差超过20 m,如果目标为驱护舰,则影响相对较小。另外,其它误差不变的情况下,随着各项参数测量误差线性增加,弹着点误差也线性增加。
表1 各种参数测量误差对火炮命中精度的影响序号射击诸元及误差弹着点误差/m1航向误差/(°)姿态误差/(°)航速误差/kn1 4.282 8.564风速误差/(m/s)气温误差/℃30..536气压误差/%
3 结论
火炮射击中,为了提高命中精度,在测量得到舰船运动参数和海区气象参数后,通常是根据射表,比对标准射击条件,进行相应的射击诸元修正。文中从提高信息源测量精度方面,分析研究舰船运动参数和海区气象参数测量误差对命中精度的影响,仿真结果表明:航向、姿态、风速和气压测量误差对火炮射击命中精度影响较大,特别是航向和姿态测量误差,影响尤甚,甚至影响火炮射击命中与否。气温、航速测量误差对火炮射击命中精度的影响较小,可以忽略不计。
基于以上研究结果,从提高信息源测量精度方面提高火炮命中精度时,应该重点提高舰船航向、姿态、海区风速、气压的测量精度。具体来说,舰载平台罗经、气象仪必须具有足够的测量精度,否则对火炮射击命中精度将造成较大的影响,乃至不能命中目标。
[1] 程晗,陈维义,周敏佳.舰艇摇摆作用下火炮射击诸元求解模型分析[J].系统工程与电子技术,2017,39(11):2484-2490.
[2] 解维河,汪德虎.基于熵理论的舰炮作战指挥方式[J].四川兵工学报,2014,35(12):28-30.
[3] 邱忠升,王蓉,蒋飘蓬.超高射速反导舰炮系统作战运用优化仿真研究[J].四川兵工学报,2015,36(8):32-35.
[4] 傅建平,张泽峰,余家武,等.火炮修理后水弹试验内弹道设计方法研究[J].兵工学报,2015,36(12):2381-2385.
[5] 浦发.弹道系数与空气阻力定律问题的探讨[J].兵工学报弹箭分册,1981(3):1-12.
[6] 冯勇,黄燕,黄兵.拟合弹道系数法进行弹道外推的研究[J].弹箭与制导学报,2014,34(2):117-119.
[7] 查启程,芮筱亭,于海龙,等.影响自行火炮发射因素的落点灵敏度研究[J].振动工程学报,2017,30(6):938-946.
[8] 王连柱,杨绍清,张圣云.船载炮对岸射击的特点及射击诸元计算[J].火力与指挥控制,2002,27(5):63-66.
[9] 余家祥,周晶,李华.舰炮人工弹幕反导射击效力计算[J].四川兵工学报,2011,32(11):23-26.
文章来源:《弹道学报》 网址: http://www.tdxbzz.cn/qikandaodu/2021/0402/385.html
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