计转数体制本身“定距不定时”,飞行时间因初速的不同而不同,用于实时跟踪拦截方式的防空反导弹药中会使弹药的毁伤效果有所下降。因此,有必要研究计转数引信的炸点修正方法,实现自适应炸点控制,提高计转数引信对高速运动目标的拦截和毁伤效果。
4.5.2.1 炸点修正的基本思想
计转数体制作用时间修正的基本思想是在保持计转数弹引系统配置不变(即不增加炮口测速装置)的条件下,通过计转数引信在工作的末端(弹目交会段)自动对起爆时机做适当的调整,达到使起爆点与目标间的距离尽量接近最佳起爆距离的目的。
由于修正主要在弹目交会段进行,因此需要首先了解弹目交会段的特点。所谓弹目交会是指在弹丸对目标的射击中,弹和目标相遇阶段弹相对目标的运动过程。弹目交会过程中,在直接命中点前后有一段弹目交会参数接近不变的运动轨迹称为弹目交会段。弹目交会段的主要特征如下:
1)弹和目标的速度矢量变化很小,在分析时可近似认为弹和目标均做匀速直线运动。
2)弹和目标姿态参数变化很小,分析时可认为保持不变。
3)持续时间短,一般为毫秒级。
4)弹目速度夹角接近180°,即弹目迎面交会。
4.5.2.2 弹目交汇模型及起爆时机调整
1)对于弹丸实际速度v大于标准初速v0的情况,作用时间修正示意图如图4.26所示。其中,虚线所示为理想弹道,A点是按照标准初速解算出的最佳炸点,引信的装定值N是弹丸飞到A点需要旋转的圈数。标准初速弹丸到达A点的时间是t0,t0时刻导弹所在的位置为B点,AB间的距离Dz为最佳起爆距离。实线所示为实际弹道,弹丸的实际初速为v,实际到达A点的时间为t1,此刻导弹的位置在B′,与A点相距。
图4.26 v>v0时弹目交会段示意
在这种情况下,有t1<t0,且=Dz+vm(t0-t1),其中,vm是导弹的速度。
显然,当弹丸到达预期炸点时,弹目间距>Dz。
设经过延时tδ后,弹目间距达到最佳起爆距离Dz,则有:
由弹目交会段的特点可知,弹丸在t1到t0时间段内可以认为是匀速直线运动,因此有:(www.xing528.com)
根据弹道相似原理可知:
代入式(4.79),得到:
式中,t0是与引信的装定圈数N一一对应的,可以用表格的形式固化在引信内部,引信可以根据发射时的装定圈数自动获得t0值;t1是弹丸旋转到装定圈数所用的时间,可由引信内部计数器测得;而系数kv是理想弹道上A点的弹丸存速v0(t0)与目标速度vm的比值,可由弹道计算机计算得到,并通过装定传给引信。
2)对于弹丸实际初速v小于标准初速v0的情况,作用时间修正示意图如图4.27所示。采用上述步骤进行分析可以得到时间修正量为:
式(4.84)中各参数与式(4.83)完全一致。
图4.27 v<v0时弹目交会段示意
4.5.2.3 自适应炸点控制实现过程
1)雷达发现目标,测出其飞行方向和速度,按照弹丸的标准初速解算出火控系统的射击诸元和计转数引信的装定信息,包括装定圈数N和系数kv。
2)装定信息并发射。
3)引信电源激活引信控制电路取出装定圈数N,启动计转数电路;同时计时电路从出炮口时刻开始计时,并根据装定圈数N查询得到标准初速下的飞行时间t0。
4)在弹丸飞行过程中,引信控制电路同时监视弹丸旋转的圈数n和飞行时间t,一旦n≥N或者t≥t0中的任何一个关系成立,则立即转入修正延时程序。
5)如果关系n≥N首先成立,即弹丸的实际速度高于标准速度,则修正延时程序的延时时间按照式(4.83)计算;如果关系t≥t0首先成立,即弹丸的实际速度低于标准速度,则修正延时程序的延时时间按照式(4.84)计算。
6)延时程序结束时给出起爆信号,引爆战斗部。
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