江南机电设计研究所
摘要:基于传统的三点调校法轴计算复杂且测量误差较大的特点,针对自行高炮武器系统,研究一种通过校靶板调校高炮身管轴线—光电光轴—雷达电轴之间平行度的方法。
关键词:自行高炮武器,轴系调校,多轴平行度
1 前言
自行高炮武器是一种将高炮、雷达、光电集成于同一战车的高密度集成武器系统。在同一炮塔上,高炮身管轴线—光电光轴—雷达电轴之间的平行度,直接影响武器系统的射击精度,因此必须对高炮身管轴线—光电光轴—雷达电轴之间的平行度进行调校。
2 三点调校法
目前常用的轴系调校方法有三点校对法:利用高炮—光电—调校点三点在空间的夹角(如图1所示),与光电对调校点探测的角度进行对比,可得光电光轴相对于高炮身管轴线之间的偏差。具体原理如下:
图1 理论俯仰角示意图
采用公式(1)进行理论计算,得到光电与调校点的连线和高炮身管轴线之间投影在竖直面的理论夹角:
………………(1)
式(1)中:
:光电距高炮身管轴线投影在竖直面的垂向距离;
:光电距身管轴线投影在水平面的纵向距离;
:高炮距调校点的斜距;
:高炮的俯仰角。
通过数据记录设备记录此时光电探测调校点的俯仰角,记为。通过计算,得出与之间的差值,即为第一组光电轴指向与高炮身管轴线之间投影在水平面的俯仰角相对偏差值。方位角偏差同理可得。
保持校靶镜固定不动,手动随机调转炮塔方位角与高炮俯仰角至不同角度后重复进行调校试验,将得到的几组方位角和俯仰角的相对偏差值求平均值,即为在光电光轴指向与高炮身管轴线方向的方位角相对偏差值与俯仰角相对偏差值。
三点调校法原理中,高炮—光电—雷达与调校点的空间夹角关系复杂,计算量较大,且试验中的测量误差对计算结果影响较大,因此本文分析了一种基于校靶板的轴系调校方法。
3校靶板调校法
校靶板调校法是指根据设计值,在靶板上将高炮、光电、雷达的靶心位置提前标记出来,使校靶板上各十字线中心对应各轴轴线中心,其中高炮的十字靶心采用黑色油漆制作的十字线,为了减少天气及环境的影响,光电的十字靶心处可配置发光或发热的元器件,雷达的靶心配置喇叭天线,如图2所示。
图2 校靶板示意图
图注:H1—高炮身管轴线与光电光轴垂向距离,H3—高炮身管轴线与雷达电轴垂向距离,L1—高炮身管轴线与光电光轴横向距离
3.1试验前准备
轴系调校前,需复查高炮身管轴线与摇架基准平面的平行性:将水平测试工装插入炮口使工装平面与摇架基准面平行,通过光学水平仪读取两者间的平行度,确保平行度符合产品设计图样规定的要求;复查摇架基准平面、光电安装平面、雷达安装平面分别与炮塔基准面的平行性,复查结果应符合产品设计图样规定的要求。
将自行高炮武器行驶到水平地面上,将光学水平仪置于炮塔的水平基准面上,在底盘的四个角用四个千斤顶将自行高炮顶起,使底盘完全离开地面。转动炮塔并调节四个千斤顶的高度,使光学水平仪的气泡居中。将高炮的俯仰角调整为零度,将校靶板放置炮口前方50m~100m处,校靶板板面与高炮身管轴线的不垂直度应小于10°。
3.2试验步骤
将校靶镜插入基准炮炮口(假设右炮为基准炮),转动炮塔的方位,并调整校靶板的高度,使校靶镜中的十字刻线与校靶板上的右炮靶心重合,记录光电对校靶板上的光电靶心的测量结果,可得光电光轴相对于高炮身管轴线的偏差;读取雷达对喇叭天线的测量结果,可得雷达电轴相对于高炮身管轴线的偏差;读取左炮靶心在左炮校靶镜中的十字刻线位置,可得左炮身管轴线相对于右炮身管轴线的偏差。
第一组试验完成后,360度调转炮塔,将高炮的俯仰角升至高角再回平至零度,转动光电和雷达的伺服系统然后复原,重复调校试验3~4组。取每次试验结果求平均值,可得高炮身管轴线—光电光轴—雷达电轴之间的平行度偏差。
4 总结
校靶板调校法是指将高炮身管轴线—光电光轴—雷达电轴的空间位置根据设计值提前在靶板上做好标记,通过基准轴对准十字线中心,然后观察其余设备与对应靶心的相对位置,轴系平行度的偏差由校靶镜的十字刻线或雷达、光电的记录设备直接可得,由分析可得,该方法误差较小且简单易行。
参考文献
[1]舰炮机械零位的有限距离标校方法研究[J],秦东兴,2015,舰炮电子工程.
[2]舰炮武器系统及战斗使用[M],王继堂,1999,海潮出版社.
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