二维弹道修正弹研究

二维 弹道 修 正 弹研 究
赵 磊 ，杜 忠 华
２ １ ０ ０ ９ ４ ） （ 南 京理 工 大 学 机械 工 程 学 院 ， 江 苏 南京
摘 要 ：针 对 目前 国 内 外 二维 弹道 修 正 的 情 况 ．概 述 了二 维弹 道 修 正 常 见 的几 种 方 式 ，并 分 析 了脉 冲修 正 方 式
第 ５期 （ 总第 １ ８ ０期 ）
２ ０ １ ３年 ｌ Ｏ月
机 械 工 程 与 自 动 化 ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩ ＯＮ
ＮＯ． ５
Ｏｃ ｔ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ Ｏ １ ３ ） Ｏ ５ — ０ １ ７ ２ — ０ ２
二维 弹道修 正 即是对 纵 向和横 向两 个方 向均进 行 修正 ， 以修 正横 向为 主 ， 通 过改 变俯仰 力 矩和偏 航力 矩 来控制 弹 丸的飞 向 目标 ； 为 了提 高 控 制 的 准确 度 和 降 低控 制 的复杂度 ， 对旋 转 弹丸进 行减 旋 ， 它适合 与 空射 型和 一切对 方 向散步 有要 求 的炮 弹。二 维弹道 修正 弹 的修 正原理 是 ： 当弹 丸发 射后 ， 由 弹载 ＧＰ Ｓ或 者 雷 达 等探 测手段 获取 弹丸 的 飞行姿 态 、 速度及 位置 信息 ， 将 此信 息传送 入 弹载处 理 器或者 地面 火控 系统 获取 真实 弹道 ， 并与 事先装 定 的理 想 弹道进行 比较 ， 再 根据 弹道 偏差 ， 解算 出修 正量 ， 控制 系统 再控 制弹 上修 正机 构根 据修 正量 的大小 和方 向进 行有 限 次的 、 不 连续 的动 作 ，
修正 （ 即射 程 修正 ） 。相 对 于一 维 弹 道 修 正 ， 二维 弹道 修正 要复 杂得 多 ， 比如 弹道 的稳 定 性 、 执 行机 构 的设计 与优化 等 都 是 二 维 弹道 修 正技 术 中 的关 键 问题 。 目
前， 实现二 维 弹道修 正 主要有 以下 几种方 式 ：
行过 程 中 ， 增 阻型 阻力环 在适 当位 置 打开 ， 增 大 了炮 弹 的阻尼系 数 ， 从 而减 小 了弹箭 的射 程 ， 实现 了射 程方 向 的修 正 。从外 弹道 理 论［ ４ ］ 可知 ， 旋 转 稳 定 炮 弹在 飞 行过 程 中会产 生一种 弹道 侧 向的系统偏 差 ， 又称 偏 流 ， 而炮 弹 的旋 转速 度 的变 化 又 会 直 接 影 响偏 流 的 大小 ， 增 阻尼型 阻尼 片和 阻尼环 一 样 ， 可 以在适 当位置 打开 ， 通过 调节 炮弹 的极 阻尼 力 矩 来 改 变 炮 弹 的 转 速 ， 进 而 调节 炮弹 的偏 流 ， 实 现方 向修 正 。组合 式 二 维 弹 道 修 正 结构示 意 图见 图 ２ 。
Ｉ 存储单元 ｌ
地 面发射装置 ： ；
Ｌ…
二维 弹道修 正 弹 系统 结 构 框 图 如 图 １所 示 ， 主要 分 为地面 发射 部分 和弹 载部分 。地 面发 射部 分可 实现 系统 激 活和 目标信 息装 定 的功 能 ； 弹载 部 分 可分 为测 量 系统 、 处 理 系统和 执行 系统 ， 能 够实现 弹丸 弹道 诸元 的实 时测 量 、 测 量数 据 接 收 及 存储 、 弹道 解 算 、 控 制 指 令发 送 和执行 机构 作 动 的功 能 ， 根 据 系统 功 能 又 分 为 执行 机构 部分 和控制 系 统部分 。 ２ 几种 常见 的二维 弹 道修 正方式 二维 弹道修 正包 括 横 向修 正 （ 即方 向修 正 ） 和纵 向
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ３ — １ １ ；修 回 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ４ — １ ８
向， 实现 射程 和方 向 的修正 。 （ ３ ）采 用空 气 动 力 鸭 舵 机 构 ： 通 过 控 制 系统 控 制 舵 片在适 当位 置展 开适 当的角 度 ， 改变炮 弹 的升力 ， 达 到射程修 正 和方 向修正 的功 能 。这种 修 正方式 的执 行 机构结 构 比较 复 杂 ， 而 且 微 型 化 问题 是 关 键 。最 具 有
弹道测 量系统
从 而 实现对 弹 丸在 纵 向 和横 向上 的 修正 ， 从 而修 正 了 由于各种 原 因而造 成 的 飞行 弹道 的 误 差 ， 使 弹 丸 的密 集度 得到 了较 大 的提 高［ Ｉ － ： ｑ。
１ 修 正弹 系统 组成
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测 量 数 据 弹 道 控 制 ｌ 同
作 者简 介 ：赵 磊 （ １ ９ ８ ８ 一 ） ，男 ，安 徽无 为人 ，在 读 硕 士 研 究 生 ，主 要 研究 方 向为 智 能 弹 药 。
２ ０ １ ３年 第 ５期
赵磊 ， 等： 二 维弹 道 修 正 弹 研 究
的影 响 因素 ，提 出 了我 国 弹道 修 正机 构 技 术 基本 的发 展 思路 。
关 键 词 ： 二维 弹道 修 正 ；脉 冲 发 动机 ；脉 冲修 正
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｊ ０ １ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
（ １ ）增阻 型 阻力 环 和 增 阻尼 型阻 尼 片组 合 ： 在 飞
一
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弹载 处理器
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弹 载 装 置 图 １ 二 维 弹 道 修 正 弹 系 统 结 构 框 图
（ ２ ）使 用脉 冲 发 动 机 进 行 弹 道 修 正 ： 在 指 定 的飞 行 位置点 燃安 装在 炮 弹 中 的 脉 冲发 动机 ， 通 过 脉 冲发 动机喷 射 出 的 高 速气 流 来 改 变炮 弹 的 飞 行 速 度 和 方