| hhhhho |
2008-08-12 01:32 |
提高武器射击精度的技术措施
武器的射击精度是指射弹命中目标的准确程度，它包括射击密集度和射击准确度两个概念。射击密集度是弹着点密集的程度。射击准确度是弹头的平均弹着点与瞄准点（或预期命中点）的偏差程度。平均弹着点与瞄准点的偏离越小，武器的射击准确度越高。武器的射击密集度和准确度都好，一般就认为它的射击精度好。影响射击精度的因素主要有两方面：一是武器和弹药本身的结构、火药的性能和制造精度；二是射手、气象、地理等外界条件对射击的影响。射手对射击精度的影响主要是射手的射击姿势，举枪动作、测距误差、射击要领的掌握和熟练程度等的影响；气象条件为气温、气压、风速风向、阴雨、能见度等自然条件，外界条件随时在变化，射击每一发时的条件都不一样，这些外界条件的利弊也是显面易见的，这里不进行详细分析。关于枪弹、火药和枪架对射击精度的影响分别在弹药设计和枪架设计各章中论述。本节只研究枪身对射击精度的影响及其影响因素分析，并提出一些提高射击精度的技术措施，供设计和改进武器时参考。
1、枪管的结构和技术条件对射击精度的影响
（1）枪膛的构造和加工技术条件对射击精度的影响很大，设计枪管时应特别注意。为了提高射击精度，必须合理的设计膛线形状和缠度；正确地确定内膛的尺寸及公差，以及选择适当的枪管材料、硬度、内膛表面处理方法及光洁度等。具体设计见第七章。
（2）枪口端面形状对精度的影响也很大。一般枪口端面有一个90°~110°的内倾角，或者在线膛与端面间有平缓的过渡圆弧，以保护线膛末端免被碰伤，挤伤或因带毛刺而影响射击密集度。枪口端面必须与枪膛轴线垂直，否则会影响弹头飞出枪口的方向，使射弹偏差增大。试验证明：枪口端面倾斜角α=1°时（图1），在100米距离上弹头的相应偏差为8厘米，并且R50增大10%。 图1
（3）枪管和机匣的联接对精度影响较大。枪管与机匣的配合要紧固；枪管在装配前应校直，全面检查枪膛的直线度，否则因枪管弯曲会使射弹偏差增大。有护筒的枪管，护筒要直，它与枪管的配合间隙要均匀。弯曲的护筒，射击时会使枪管因受力不对称而偏向一方，同样会使精度变坏。
（4）枪管的外形尺寸对精度也有一定的影响。枪管外形尺寸主要指枪管的长度和壁厚，它们直接影响枪管的振动刚度与烧蚀。关于枪管烧蚀见第七章。枪管振动对精度的影响将在下在详述。
2、枪管振动对射击精度的影响
由于枪管赋予弹头一定的飞行方向和速度，所以枪管振动对射击精度的影响不可忽视。可以把枪管看作是一端固定的悬臂梁。在射击过程中，由于击发时火药气体的作用，自动机复进到位的撞击，以及枪管自重、质量分布不均等因素使枪管发生振动。枪管的振动形式很复杂，一般有横向、纵向和扭转等。试验证明，枪管的横向振动对射击精度的影响最大。
在枪管的横向振动中有基阶振动、第一高阶振动和高阶振动（图6-2）。基阶振动的频率较低，延续时间长；第一高阶振动频率高，时间短。理论上悬臂梁横向振动第一高阶振动频率是基阶振动的6.25倍。在枪管振动的不同相位上，枪口端面的横向运动速度、位置及方向都不相同，影响弹头飞行的主要因素是枪口端面的横向速度和枪膛轴线的方向。弹头飞出枪口瞬间的速度是它沿枪膛轴线方向的速度与枪口端面横向速度的几何和。横向速度愈大，弹头的速度方向偏离枪膛轴线愈大，弹着点离目标的偏差也愈大。枪管受振动的能量大，则振幅亦大，枪口端面的横向速度亦大。在同一振动周期内，当枪膛轴线处于原来静止位置时振动速度最大；当枪膛轴线偏离此位置最大时，振动速度为零。如果横向速度是影响精度的主要因素，则弹头在枪管接近零位（即射击前静止状态的位置）时飞离枪口所发生的方向偏差要比它在枪口接近振动极限位置时飞出的偏差大些（图6-3a）。为了得到较好的射击精度，要求弹头在枪口偏离零位最远后刚往回运动的瞬间飞出，此时枪口处的横向速度最小，而且方向也是指向零位的（图6-3b）。
射击方式不同时的枪管振动对精度的影响也不相同。单发射击时，影响精度较大的是第一高阶振动，因为第一高阶振动的频率比基阶振动的频率高，相位变化快，由于弹头初速的变化，使弹头在不同时间到达枪口时枪口相位的变化比较大，影响弹头的飞行方向亦较大。连发射击时，对精度影响较大的是基阶振动，因为基阶振动的周期比较长，前一发的射击有可能影响到次一发。而第一高阶振动一般经0.05秒后就消失了，只有当射击频率大于每分钟1200发时，前一发的高阶振动才有可能影响到次一发的射击。如果振动频率是射击频率的整数倍数时，就有可能产生共振，这将严重影响武器的连发精度。
减小枪管振动对射击精度的影响可以从两方面来考虑：一方面是减小枪管本身的振动；另一方面是使弹头飞出枪口时与振动作最有利的相位配合。具体如下：
（1）合理分布枪管质量
枪管壁厚增加，则振动频率增高，振幅减小，对提高精度有利。
在重量相同的条件下，枪管上开纵向槽可增加外径，提高刚度，减小振幅，对精度有利。
如果在相应于振动的波腹处增加质量，可减上振动，对提高精度有利。对于基阶振动来说，振幅在枪口处最大，对于第一高阶振动，可根据实验测得波腹。如果在第一高阶振动的波腹处安装导气箍零件则可减小振动。
对于精度要求高的武器要控制枪管的径向壁厚差，壁厚差大。枪管的质量中心不在枪膛轴线上，会产生附加动力偶，使横向振动加剧。
（2）合理设计射击频率
为了减小枪管振动对射击精度的影响，应使连续两发射弹之间的时间间隔大于一定数值，即当第二发弹飞离枪口端面时，因前一发弹引起的枪管振动已基本消失，枪管已恢复到接近静止状态。这样前一发弹就不致影响后一发弹的弹着点。根据实验可知，要提高射击精度，应使武器的射击频率与枪管的振动频率保持一定的比值，即：
式中：f —— 枪管振动频率（赫芝）
N ——武器的射击频率（发/分）
比值Rf愈大，说明武器的射击频率（对枪管的振动频率而言）愈小，相连两发之间的时间间隔愈大，故对改善连发精度有利。图6-4是Rf与射弹散布的关系。由图可知，当Rf值大于3.5时，射弹散布就比较小。如果要求武器的射击频率很高，不可能使Rf值大于3.5时，则合理地选择枪管的振动频率，使其恰为射击频率（发/秒）的0.5、1.5、2.5倍时，亦可使连发时的射弹散布大为减小。实际上武器的射击频率是最不稳定的，不可能每发都配合得很好，这将影响散布。因此，应尽可能保持稳定的射击频率，以提高武器的连发精度。
下面列出几中步枪枪管的振动频率实测值和相应于Rf>3.5时武器的射击频率值（表6-1）。
（3）合理设计导气装置
导气室武器气室内的压力冲量影响枪管振动。在一般导气装置中气室前壁的压力冲量偏于枪膛轴线一侧，使枪管承受冲量矩，加大了枪管横向振动，影响了射击精度。在保证自动机工作可靠的基础上减小气室的压力冲量，使气室中心线位置尽量接近枪膛轴线以减小冲量矩，都可对减小枪管振动有利。
（4）严格控制初速的跳动量
严格控制初速的跳动量可使各发弹头到达枪口时，枪口端面振动相位变化较小。在弹药生产中，弹头重量和装药量总有一定的公差，初速也在一定范围内变化，但对于特种枪（如运动枪等）要求精度特别高的武器，除严格控制弹头和装药量重量的公差外，还须尽量减小枪管内膛尺寸的制造公差，使初速值的变化尽可能小。
（5）对于枪管较长的武器可在枪口附近增加支点来减小振动
枪管悬伸长度是枪管振动时影响射击密集度的重要因素。一般枪管悬伸较长时，振动频率较低，振幅较大，使连发精度差。但枪管长度一般决定于对弹头初速的要求，因此对于初速高枪管长的武器，要特别注意设法减小枪管的振动。其方法之一是在枪口附近加一支撑点，例如安装脚架等，可以大大提高射击精度。
3、合理地进行武器的总体布置
（1）武器的重心应尽量接近枪膛轴线。武器重心与枪膛轴线不重合时，后坐力的作用将使枪口位置发生变化，从而改变射向，使散布增大。武器重心与枪膛轴线的相对位置改变时对射角的影响可用下式表示 |
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