测量初速在大口径穿甲弹立靶密集度试验中的必要性分析

测量初速在大口径穿甲弹立靶密集度试验中的必要性分析

詹 超，魏 恒

陆军装备部驻西安地区军事代表局  陕西西安  710000

【摘  要】本文定性研究了穿甲弹弹丸初速和立靶密集度的关系，对立靶弹道特性进行了分析，讨论了弹丸初速对立靶密集度的影响趋势，说明了大口径穿甲弹立靶密集度试验过程中测量初速的必要性。

【关键词】穿甲弹；立靶密集度；初速；必要性分析

一、引言

在某大口径穿甲弹制造与验收规范中对“立靶密集度试验”规定：“射击时测量弹丸初速并计算初速概率误差，其数据仅供立靶密集度验收时参考，”弹丸初速并不作为一项指标进行验收。因此，有人据此提出疑问，既然初速概率误差数据仅供参考，弹丸初速又不作验收指标，测量初速数据还有没有存在的必要？

针对此疑问，本文主要进行了理论分析，得到了穿甲弹初速和密集度之间的定性关系，回答了为什么要在密集度试验中测试弹丸初速并计算初速概率误差；比较了立靶密集度试验与发射药内弹道性能试验时初速指标确定方法的异同，回答了为什么不将立靶密集度试验时弹丸初速数据作为一项验收指标，为什么初速概率误差仅供验收时参考。

二、研究分析

2.1 立靶密集度

大口径穿甲弹试验考核项目多，如威力试验、强度试验、立靶密集度试验，从不同的层面对穿甲弹零部件、全弹进行技术性能和质量考核，其中立靶密集度试验是对全弹装配完成后进行的唯一靶场试验项目。穿甲弹立靶密集度一般用高低概率误差和方向概率误差表征，已知射弹落点坐标为（,）,则计算公式如下：

                第1式

                第2式

式中，n为射弹发数，，。

以某大口径穿甲弹为例，立靶密集度试验有效射击为7发，立靶射击效果图如图1所示，从中得到落点坐标值如表1所示。

将表1中的坐标值代入第1式和第2式，得到立靶密集度高低概率误差和方向概率误差分别为：

=19.5cm

=27.7cm

图1  立靶射击效果图

表1  立靶密集度射弹落点坐标值

立靶密集度主要受武器发射平台、火控系统、气象条件（气温、风速等）、发射操作和弹药制造质量等影响因素，所以不能完全消除，只能拿设法减小。

2.2 穿甲弹立靶弹道特性分析

立靶密集度试验时，射角理论上趋近于0，实际情况为小射角射击，穿甲弹弹道属于直射弹道。小射角条件下，接近零，接近1，由外弹道质点弹道方程组：

       第3式

                   第4式

可知，和在弹丸飞行过程的变化规律基本不变，即弹道形状基本不变。当初始射角增大时，整个弹道只是向上转了一个角度，而弹道形状基本不变。这一特性被称之为弹道刚性原理。

2.3立靶密集度和初速的关系

立靶密集度是通过高低散布和方向散布来体现的。对立靶密集度而言，影响方向散布的因素主要是跳角的横向分量和地面横风，而这两个因素都与弹丸初速无关；高低散布的指标主要是由弹道的弯曲程度造成的，而弹道的弯曲程度与弹丸初速密切相关，就是说弹丸初速是通过弹道的弯曲程度来影响高低散布的。

由质点弹道方程组第4式可知，弹丸初速增大，弹道曲率减小，弹道弯曲程度减小；随着射击距离的增大，弹丸速度对弹道作用的时间加长，同时速度减小，使弹道弯曲程度显著增大。

由上述分析和弹道刚性原理可知，在其他条件相同的情况下，当一组穿甲弹的初速差异（即概率误差）越大，弹道弯曲程度差异就越大，使弹着点高低散布就会越大。而组平均弹丸初速越大或越小，概率误差不变的情况下，平均弹着点就会上移或下移，使得其相对目标的偏离程度不同，从而影响射击的准确度；而弹着点相对平均弹着点的散布程度（即密集度）不会发生变化。

2.4 立靶密集度试验和发射药内弹道试验初速指标确定方法比较

立靶密集度试验的初速测定是依据GJB3197《炮弹试验方法》方法301.2《方法 天幕靶法》进行的；而内弹道试验是依据GJB2179《炮用发射药与装药内弹道试验方法》进行的。不同之处在于发射药内弹道试验开始时要射击一组标准弹，然后再进行一组试验弹射击，要根据标准弹的初速数据对试验弹进行当日修正。也就是说，立靶密集度试验所得的数据没有进行当日修正。

同时，立靶密集度试验和内弹道试验对火炮身管的要求是不同的。根据GJB3197，立靶密集度试验要求火炮身管应在1/4寿命周期内；而根据GJB2197，内弹道试验对火炮身管的要求是依据初速和膛压下降量确定的。可以比较得出，与立靶密集度试验相比，内弹道试验对炮管的要求要严格的多。因此，当密集度试验在身管已射发数较多的情况下，其初速值与指标值比起来会有较大差异。

至于两种试验中的初速中间误差，计算方法完全一致，如下。

                第5式

可知，初速中间误差是衡量初速偏离平均初速程度大小的，但是根据数理统计的知识可知，初速中间误差是和平均初速无关的量，与初速修正与否也无关系。

三、结论

通过上述分析和比较，可以得出以下基本判断：

1、初速中间误差大，立靶密集度的高低散布也大。而组平均初速的大小与密集度的大小无关。大口径穿甲弹立靶密集度试验的技术要求都有这样的规定：当初速中间误差超过规定值时，若密集度试验不合格，则该组试验结果判为无效。之所以作出这样的规定，正是基于初速中间误差和密集度的上述关系。

2、由于立靶密集度试验和内弹道试验在初速测定方法和火炮状态的不同，因此立靶密集度试验中的初速数据不能作为验收依据。

3、立靶密集度试验中的初速值的参考作用主要体现在两个方面：一是判定单发异常结果。当出现单发初速偏离平均值较大，但初速中间误差符合要求，同时该发弹着点也偏离平均弹着点时，就可以判定该发试验结果异常，进行剔除；二是判定火炮身管状态。虽然立靶密集度试验对火炮身管寿命作了严格规定，但是具体到某个火炮身管而言，如果其身管寿命在规定范围，而初速下降量超过正常值，还是可以判定该火炮身管不能用于密集度试验。

通过以上分析判断，可以得出以下结论：穿甲弹立靶密集度试验中，对初速测试的技术要求是必要的，不但不能取消，而且必须严格执行。

四、结束语

作为军代表，我们在理解规范等技术要求的时，不能因为其是“参考数据”或“不作验收要求”就认为没有必要，要从技术要求所依据的理论基础去分析，深刻理解技术要求的真正内涵，做到“知其然知其所以然”。

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