艦炮轉移火力射擊時域問題研究

解維河，孫東彥，孫衛國

(1.海軍大連艦艇學院， 遼寧 大連 116018； 2.北海訓練基地， 山東 青島 266000)

艦炮轉移火力射擊是指對一個目標進行射擊后，利用射擊的校正量成果直接向另一目標進行效力射的過程。在由試射點向目標點轉移火力射擊時存在著一定的間隔時間，在以往的研究和實施中，都是假設在此期間射擊條件不發生變化，研究轉移火力空域等問題[1]，而實際情況是在轉移火力的過程中，氣象等射擊條件會發生變化，會引起轉移誤差的變化。因此，要在時域范圍對轉移火力時間間隔進行研究，確定滿足射擊精度要求的距離和方向上轉移火力射擊時間間隔范圍要求。從而為轉移火力的實施提供有力依據，提高轉移火力的射擊效果。

1 距離誤差建模

轉移火力射擊實施過程中，隨時間變化，影響距離誤差主要因素是氣象條件，研究氣象條件隨時間變化對距離誤差的影響。

1.1 空氣密度變化的影響

轉移火力射擊，空氣密度對距離修正量的影響可表示為[1,5]：

轉移火力的風向如圖1所示。

設對試射點試射的時刻記為T1時刻，當對目標點試射時，記為T2時刻，根據轉移火力射擊轉移誤差計算方法，在T1和T2轉移火力期間，由于空氣密度變化產生的誤差表示為：

其中，空氣密度隨著時間的變化規律為：

Δρ=δρMT1-δρMT2

因此，由于空氣密度變化，引起的轉移火力后，誤差變化的概率誤差可表示為：

EΔ ρ為空氣密度變化概率誤差。

1.2 風變化的影響

轉移火力射擊過程中，風的變化引起射擊距離修正量誤差表示為[1,5]：

因為，根據圖1所示風變化規律計算，其距離誤差推導計算為：

當轉移火力射擊過程中，由于風變化，引起的誤差ΔDW發生變化，推導：

1) 當試射時，記為T1時刻，此時風誤差表示為：

2) 當對目標射擊時，記為T2時刻，仍按照T1時刻的試射結果進行修正，其結果為：

3) 期間由于風變化產生的誤差表示為：

由圖1，對目標射擊和對試射點射擊風的計算關系為：

δWXM=δWXS·cosβ+δWZS·sinβ

所以，推導出：

而橫風變化規律表示為：

δWXST1-δWXST2=WXST1-WC-(WXST2-WC)=

WXST1-WXST2=ΔWX

縱風變化規律表示為：

δWZST1-δWZST21=WZST1-WC-(WZST2-WC)=

WZST1-WZST2=ΔWZ

即縱風和橫風隨著時間的變化率。

因此，轉移火力過程中，由于風變化引起的距離變化概率誤差可以表示為：

其中，由于橫風和縱風影響不相關，相互獨立，因此，其概率誤差表示為：

式中EΔ WX和EΔ WZ是縱橫風變化概率誤差。

EΔDW的值為在不同的時間內風的變化引起的概率誤差。

因此，轉移火力射擊，隨著時間變化，射擊距離的誤差為：

2 方向誤差建模

轉移火力射擊中，隨著時間變化，影響方向誤差的主要因素是風的影響。空氣密度變化對方向上轉移火力射擊影響不大，可以不考慮。下面研究風變化引起方向上誤差。

轉移火力射擊，在對試射點射擊時，風誤差引起的方向誤差為：

對目標射擊，風誤差引起的方向誤差為：

轉移火力產生的誤差表示為：

由圖1所示，δWZS和δWZM關系為；

δWZM=δWXS·sinβ+δWZS·cosβ

所以，轉移誤差表示為：

1) 對試射點射擊時，記為T1時刻，

2) 對試射點射擊時，記為T2時刻，

所以，在由試射點向目標點射擊時，由于風變化產生的誤差為：

由于δWZM=δWXS·sinβ+δWZS·cosβ，所以，風變化產生的誤差推導為：

由于橫風和縱風變化規律相同，δWZST1-δWZST2=δWXST1-δWXST2=ΔWT，ΔWT為風變化率。

3) 風變化引起的方向誤差

轉移火力射擊，由于風變化，引起的方向上的概率誤差為：

由于橫風和縱風變化影響相互不相關，因此，其概率誤差為：

式中EΔ WX和EΔ WZ是縱風、橫風變化概率誤差。

3 轉移時間實例分析

轉移火力射擊中轉移火力時間范圍計算過程如下：

1) 按照在空間范圍轉移量最大值的計算條件來計算轉移火力時間范圍；

2) 確定氣象準備條件變化隨著時間變化的規律值(查表，參見文獻[5])；

3) 計算不同的射擊距離、不同氣象條件下，隨著時間的變化轉移火力對目標射擊散布誤差值；

4) 對計算的轉移火力射擊結果進行分析，取時間變化范圍內所允許的誤差范圍，該時間范圍即為時域范圍。

取轉移火力角度最大為30°，在不同的距離上轉移火力距離為2 000 m，計算各距離上隨時間變化引起的轉移火力誤差大小(見表1和表2)；氣象測量誤差不計。

表1 不同距離、轉移角度為30°情況下，距離誤差值隨時間變化 m

表2 不同距離、轉移角度為30°情況下，方向誤差值隨時間變化 (°)

查表得到隨時間不同氣溫、氣壓、縱橫風的概率誤差，取縱橫風變化規律相同。

空氣密度和縱橫風影響的射擊距離和方向規律按射表進行計算得出，計算出K1。

4 結論

1) 轉移火力過程中，隨著時間的推移，氣象條件發生變化，時間間隔越大，誤差越大，當時間超過2 h后，其距離轉移量誤差較為突出，為滿足射擊精度，確定轉移火力時間不要超過2 h；

2) 轉移火力射擊時，應該盡量縮短試射時間。在射擊條件允許時，射擊指揮員應該根據對目標的效力射時間確定恰當的試射時間，在不影響射擊突然性的情況下，應在效力射前實施試射；

3) 方向誤差隨時間(在距離誤差允許的2 h內)變化較小，可以忽略不計；

4) 氣象誤差小，轉移火力射擊誤差小，在射擊過程要針對氣象保障條件及時修正氣象條件誤差，減少由于轉移火力時間產生的誤差。

5) 本文提出的轉移火力射擊時域因素的研究方法，可為部隊正確實施轉移火力提供有效的理論依據和實施方法。