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Q读者刘宇航问中国37毫米自动炮的双重命中体制是怎么回事?具有“双重命中体制”的多功能小口径炮是近20年来发展起来的舰载近程武器系统,它将直接与间接命中体制的优点结合起来,用一座舰炮发挥两种不同射击体制的作用,除具有对空对海作战效能外,还使全程反导毁伤概率得到较大提高。要想知道什么是双重命中体制,还要从直接命中体制和间接命中体制说起。     

互动地带

网名一骏的读者发来电子邮件问什么是双重命中体制?有何特点?用于反导的舰炮系统有3种:一种是采用直接命中体制的较小口径的舰炮,另一种是采用间接命中体制的较大口径的舰炮,第三种是20世纪80年代中期发展起来的“双重命中体制”舰炮。“双重命中体制”就是近距离使用直接方式,远距离采用间接方式,集两种射击体制于一体,取两者之优点,从而达到较高的反导作战效能。     

小口径舰炮的‘双重命中体制’——发展中的舰炮反导新技术

反舰导弹已经构成了现代水面舰艇的主要威胁,因而各国军事家们普遍认为:舰艇本身第一位的防御任务就是“反导”。作为舰艇舱面常规武器的舰炮,自70年代末复兴以来,已被公认为是一种有效的反导防御武器。“双重命中体制”产生于直接命中和间接命中两种体制的对峙之中。采用“双重命中体制”的舰炮,近距离使用直接方式;远距离则采用间接方式,集两种射击体制于一体,兼取二者之优,从而达到较高的反导作战效能。为了提高舰炮反导效能,有些国家的部分舰炮采用了“双重命中体制”技术,并在研制中取得很多成果,目前正在进一步发展中。     

“双重命中体制”舰炮系统的发展

“双重命中体制”舰炮系统是80年代发展起来的一种新型小口径近程防御火炮,以前也曾进行过报道,近期瑞典、意大利及中国在研制此型舰炮系统方面有了很大的发展,现将有关情况介绍如下。一、瑞典“特里尼蒂”单40毫米舰炮系统     

近距离接触双重命中体制专家——中国舰炮总师谈对抗反舰导弹的双重命中体制

谢群先生是中国自己培养的最早的舰炮总设计师之一,他是我国小口径舰炮的第一位总设计师。在上个世纪50年代末期,谢群先生就开始担任我国自行研制小口径舰炮的总师级负责人。他还肩负主持我国多种口径舰炮的设计和研制工作。作为舰炮的总设计师,他善于思考,积极进取,使舰炮的设计与研制工作得以不断发展。从80年代开始,为了解决水面舰艇防御反舰导弹攻击的难题,谢总带领设计与研制人员在小口径舰炮反导方面进行了深入的研究与试验,并陆续在国外和国内发表了有关双重命中体制的论文。从50年代末至今,我国的舰炮事业经历了从无到有的发展历程。从人工手动操作到全自动遥控操作,从敞开式传统炮座到全封闭式隐身炮塔,从单一杀伤机理的射击命中体制到双重命中体制,在我国舰炮发展的历程中部有谢总的辛勤汗水。他为我国的舰炮发展,特别是小口径舰炮的发展,做出了重要的贡献,荣获国家级科技进步一等奖等多种奖项。近期我刊记者针对小口径舰炮双重命中体制的有关问题对谢总进行了专访。     

小口径速射舰炮武器系统反导射击方法研究

小口径速射舰炮受弹鼓容量及舰炮发射系统限制,一般不能在舰炮武器系统有效射击范围内全航路持续射击,这就要求对射击方法进行研究。应用蒙特卡洛法,在MATLAB软件平台上计算了小口径速射舰炮武器系统对匀速直线运动导弹的命中概率与弹丸相遇点距离间的关系,提出了以全航路最大概率命中导弹有效部位为基础制定射击终止点,反推射击起始点的射击方法,提高了舰炮武器系统在全航路射弹数限定条件下的命中概率;以舰炮武器系统跟踪器最大跟踪角速度限制因素为例,分析了导弹运动速度、航路捷径与射击区域的对应关系,并应用本方法对导弹典型航路的射击方案进行了仿真。仿真结果表明该方法在一定条件下能有效提高舰炮武器系统对导弹的全航路命中概率。     

舰炮解命中迭代初值确定新方法

针对传统舰炮火控系统解命中迭代方法的不足,通过对舰炮解命中过程的分析,推导出了首次解命中和非首次解命中两种情况下精确预估弹丸飞行时间迭代初值的有效方法,进而建立了相应的舰炮火控系统解命中模型。分别对传统方法和新方法进行了比较仿真试验,试验证明,本方法较传统方法精度高,迭代次数少,计算周期短,可有效地提高舰炮武器系统的快速反应能力。所提出的方法对于提高舰炮武器作战效能具有理论和实际意义。     

目标摆式机动对反导舰炮射击精度的影响

为了探讨目标机动对舰炮武器系统射击精度的影响,采用仿真方法计算了目标末端摆式机动时近程反导舰炮武器系统的命中概率,以图示方式给出多种机动周期、多种摆幅、2种射速条件下的计算结果.结果表明,较小周期的摆式机动可显著降低舰炮武器系统命中概率,提高舰炮射速是增大对机动目标命中概率的有效途径.     

基于零飞误差的舰炮武器射击效能仿真

为探讨零飞试验在舰炮武器系统试验中的作用,以舰炮跟踪真实目标获取的零飞误差数据为基础,建立了直接命中体制反导舰炮武器系统的仿真模型,在较接近真实的条件下模拟计算了舰炮武器系统的射击效能,给出了某舰炮武器系统的命中概率和毁伤概率的仿真计算结果。计算结果与实弹射击结果接近,表明该仿真方法不仅可以预测武器系统零飞试验后的系统精度,还可以验证射击试验结果的置信度。     

海上对空弹目偏差精度试验的设计分析与应用

对空射击的弹目偏差测量需求十分迫切,利用空间声传感器阵测量弹目偏差向量,提取所需N波的时间宽度和各N波出现的时间,计算处理得到炮手坐标系的弹目偏差。由于采用测偏结果,使得系统射击时直接命中目标。具有测偏校射功能的新型观测设备,对舰炮武器系统和跟踪雷达、光电跟踪仪定型试验是必不可少的测量设备。脱靶向量是定量分析计算舰炮武器系统最重要的性能——射击效力,即命中概率和毁伤概率的依据。虽多次试验结果很好,但仍需要大量试验数据信息进一步验证完善。     

基于CRLB的舰炮定位精度能力需求生成

为分析舰炮武器在对海作战时满足指定命中概率的情况下对定位精度的要求,建立了由目标定位精度影响的Cramer-Rao Lower Bound(CRLB)舰炮火控系统误差、舰炮随机误差,以及射击命中界组成的单发命中概率模型,通过分析各数学模型之间的解析关系,定量生成单发命中概率为定值的情况下不同射击距离的定位精度能力需求,仿真验证新型舰炮初速可调对模型的影响,结果表明,为达到指定命中概率的作战前提下,定位精度越高,射击距离越远;射击距离一定时,初速越大,对定位精度要求越低。     

基于仿真的舰炮命中解算评估技术

在真实环境下,较难实现舰炮系统对空中高速机动目标的命中评估.通过构建一种半实物仿真测试系统,仿真生成模拟战场环境和威胁目标航路,驱动舰炮系统模拟射击,实时采集弹道数据解算弹丸飞行轨迹,通过与理论目标数据融合进行命中判别.因此,分析了舰炮系统在不同典型目标环境、不同射击区段、不同命中目标部位的打击效果,可提供一种有效的途...     

基于非平面机动的弹炮对抗仿真

为探讨反舰导弹非平面机动对舰炮武器系统反导能力的影响,仿真计算了反导舰炮对末端作摆式机动和螺旋机动目标的命中概率,分别给出了不同机动周期、不同机动幅度、不同舰炮射速时的命中概率图线。结果表明,非平面机动无需大幅度机动就能很好抑制反导舰炮的反导能力;且螺旋机动突防效果更好;而舰炮射速对舰炮武器系统的反导能力至关重要。     

弹炮结合武器系统末端反导毁伤评估方法研究

以反舰导弹在弹炮结合武器系统防御末端舰炮拦截情况下的毁伤评估为研究方向,提出了一种在小口径舰炮作用下,基于命中能力及命中后毁伤效能的反舰导弹毁伤评估方法。从统计学角度分析了弹丸从发射到命中后毁伤过程,建立了相应模型并进行了仿真分析。本研究对反舰导弹在近程反导武器系统作用下的易损性评估提供了一种新的研究思路。     

舰炮初速对命中点预测误差影响分析

针对舰炮初速对命中点预测误差定量评估的问题,建立了目标运动简化方程。利用Cramer-Rao下界理论,分析了滤波时间、数据采样间隔、预测时间、弹丸飞行速度等对命中点预测误差的影响,推导出命中点位置预测误差计算模型,并引入舰炮初速增大误差下降比作为命中点预测误差变化的衡量指标。以目标在匀加速和匀速运动为例,进行了仿真计算,结果表明:提高舰炮初速能够明显降低命中点预测误差,由此验证了该模型与方法的正确性。     

舰炮近炸引信预制破片弹在反导中的弹丸威力分析

舰炮使用近炸引信预制破片弹进行反导,是舰炮反导的一种重要方式,近炸引信预制破片弹弹丸威力是影响舰炮使用该弹种反导效能的一个重要因素,通过分析舰炮使用近炸引信预制破片弹的反导过程和毁伤机理,用弹丸毁伤破片数描述弹丸威力,对弹丸威力及毁伤破片进行了定义,建立了一套计算弹丸毁伤破片数的方法,得出了反导过程中弹丸威力随拦截距离的增加而变化,是一动态威力的重要结论。     

舰炮武器对驱逐舰目标射击毁伤定律研究

在综合评判驱逐舰目标毁伤等级并建立目标毁伤树的基础上,构造了舰炮武器系统对驱逐舰目标射击命中毁伤区域的简化模型图,建立了舰炮对驱逐舰目标射击的条件命中概率模型,通过分析弹丸对装甲目标的终点效应,建立了舰炮对驱逐舰目标射击的条件毁伤概率模型.计算结果表明,运用该方法研究舰炮武器系统对驱逐舰目标射击毁伤定律可信性高.     

舰炮一维弹道修正弹对岸校射方法研究

一维弹道修正弹是近年来兵器领域新研制的一种低成本信息化弹药，目前对其校射方法尚未有成熟的标准。为此，在分析一维弹道修正弹对岸射击工作原理、计算有无控弹试射的基础上，提出舰炮武器系统使用有控一维弹道修正弹的校射新方法，并确定了校射的组数和发数。分别对使用新方法前后的射击效能进行了数值仿真，结果表明本方法能极大地提高舰炮武器系统的射击效能。所提方法对舰炮武器作战效能的提高具有较强的理论价值和一定的参考意义。     

舰炮反导系统总体结构分析及其优化决策

本文对现有国际上10余种舰炮近程反导系统的总体配置、探测传感器安装位置和种类、杀伤命中机制、自动机型式、弹—炮结合及炮座安装型式等进行了分析对比,并采用价值工程模糊综合决策法(VEFDM)对其总体结构方案进行了优化决策,从而为火炮总体优化设计提供一定的参考依据。     

随机误差对舰炮火控系统设计精度要求

针对舰炮武器系统精度设计的需求,以某型舰炮为例,采用蒙特卡洛法,利用6自由度弹道模型解算数百条弹道,求出在特定的命中概率下,火控系统修正舰艇摇摆时产生的随机误差对目标高度、水平距离及舰炮射角、射向的影响,从而对火控系统设计精度提出要求.靶场实践证明应用此方法可以提高舰炮武器系统的命中概率.