弹丸膛内姿态高精度测试方法技术

本发明专利技术公开了一种弹丸膛内姿态高精度测试方法，用于解决光路高精度调试问题。该方法涉及激光指示器、安装板、炮口指示器。激光指示器包括激光器、尼龙圆环、调节螺钉和圆筒。在激光器外面紧配合套一个尼龙圆环，将它们放入一个圆筒内，将圆筒以螺纹形式旋入安装板，在圆筒后端旋入3个调节螺钉，将安装板用两个螺钉安装到炮尾，调整安装板位置，使激光器处于炮尾中心。在炮口固定一个炮口指示器，它能确定炮口截面中心，布置炮前反射镜和火炮侧面的探测器。调试光路时，首先转动调节螺钉，使激光照射到炮口截面中心，去掉炮口指示器。激光通过膛内照射炮前反射镜，调整炮前反射镜位置和姿态，使激光反射到探测器中心，完成光路调试。完成光路调试。完成光路调试。

【技术实现步骤摘要】
弹丸膛内姿态高精度测试方法


[0001]本专利技术涉及一种弹丸膛内姿态高精度测试方法，具体地讲，本专利技术涉及一种通过激光器调试光路精度来提高弹丸膛内姿态测试精度方法。

技术介绍

[0002]火炮武器的工作特点是高温、高压和高速。火药被点燃后迅速燃烧，生成高温高压的火药气体推动弹丸沿炮膛做剧烈的加速运动直至以高速飞离炮口，弹丸一启动其后坐部分沿炮膛轴线方向做后坐运动，当弹丸飞离炮口后，高温高压的火药气体喷出炮口，形成气体复杂运动的后效期，使后坐部分继续后坐，最后其后坐部分制止在规定的长度上，由于火药气体对火炮的强激励，不但使后坐部分后坐，同时使全炮各零件都受到强烈的激励，使其运动和受力十分复杂，火炮发射不但使火炮产生强烈的平移，而且产生强烈跳动和转动，并伴随产生各个零部件间的强冲击和整炮的高速时变，火炮将产生非常复杂的非线性振动。火炮整个工作过程大约在十几毫秒至几百毫秒，表现出强烈的瞬态性和随机性。
[0003]火炮发射过程，弹丸在身管内不仅发生高速平动运动，还发生绕身管轴线的高速转动和相对于身管轴线的摆动，形成了所谓的弹炮耦合效应。在弹炮耦合效应下，弹丸在膛内发生俯仰和偏航姿态角度，弹丸离开炮口，形成弹丸起始扰动，最终造成射弹散布，影响火炮射击精度。
[0004]弹丸发射过程经历了约束期、半约束期、后效期，经受着高温、高压、高速和强冲击环境，而且有烟雾和火焰干扰，更有身管遮蔽，弹丸在膛内运动时间只有几毫秒到十几毫秒，弹丸膛内姿态测试非常困难。
[0005]弹丸膛内姿态测试常采用激光原理完成，弹头上固定激光器，激光方向与弹丸纵轴一致，将弹丸纵轴方向的测试转化为激光方向测试。在炮口前方地面上竖立一面反射镜，火炮侧面布置探测器。火炮发射，弹丸在膛内运动的同时，弹载激光器发射激光，经过炮前反射镜反射后，由火炮侧面的探测器接收。要高精度测试弹丸膛内姿态，就必须正确布置炮前反射镜位置和姿态、方位，还必须正确布置火炮侧面的探测器。为了实现上述目的，就出现了测试光路的调试问题。如何解决测试光路调试问题，以及弹丸膛内姿态高精度测试，一直是人们十分关系的问题。只有解决了测试光路高精度调试问题，才能实现弹丸膛内姿态高精度测试。身管内的弹载激光器发射激光，经过炮前反射镜反射后由火炮侧面的探测器所接收，由此形成的激光轨迹定义为光路。
[0006]弹丸发射过程分为膛内时期和膛外时期，弹丸离开炮口前属于弹丸膛内时期，这一时期的姿态测试称为弹丸膛内姿态测试。身管内膛也称为身管膛内。
[0007]本专利技术涉及的火炮为大口径火炮。

技术实现思路

[0008]为了解决光路高精度调试问题，特专利技术一种弹丸膛内姿态高精度测试方法。弹丸膛内姿态高精度测试方法涉及激光指示器、安装板、炮口指示器。其中，激光指示器包括激
光器、尼龙圆环、调节螺钉和圆筒。
[0009]在弹丸膛内姿态测试之前，首先要调试光路。为此，设计一套光路调试装置。在直圆柱激光器外面紧配合套一个尼龙圆环，将它们放入一个金属圆筒内，将金属圆筒以螺纹形式旋入安装板，在金属圆筒后端旋入3个调节螺钉，将安装平板用两个螺钉安装到炮尾，调整安装平板位置，使激光器处于炮尾中心。在炮口固定一个炮口指示器，它能确定炮口截面中心，布置炮前反射镜和火炮侧面的探测器。
[0010]首先转动调节螺钉，使激光照射到炮口截面中心，去掉炮口指示器。激光通过膛内照射炮前反射镜，调整炮前反射镜位置和姿态，使激光反射到探测器中心，完成光路调试。
[0011]弹丸膛内姿态高精度测试方法具有显著优点。1)设计了一种激光指示器，能无级改变激光俯仰角度和偏航角度；2)建立了基于激光指示器的光路调试方法，为弹丸膛内姿态高精度测试奠定了技术基础；3)能显著提高我国火炮设计水平。
附图说明
[0012]附图1是弹丸膛内姿态高精度测试方法示意图，其中，1表示激光方向，2表示尼龙圆环。3表示激光器，外形为直圆柱。4表示圆筒，5表示调节螺钉，数量3个。附图1左图是主视图，附图1右图是A
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A截面剖视图。圆筒的右端外表面一段长度上加工有外螺纹，使用时，有螺纹的一端旋入附图2中的安装板的O点，安装板O点位置是通孔螺纹孔。圆筒的左端按120度三等分加工三个通孔螺纹孔，每个螺纹孔旋入一个螺钉，三个螺钉配合旋转，能使激光器绕尼龙圆环摆动，实现调节激光方向目的。激光器为直圆柱形状，安装板和圆筒材料是结构钢，安装板是平板。激光器发射的激光为可见光。
[0013]附图2是激光指示器在炮尾安装示意图，其中，6表示炮尾，7表示安装板，8表示炮膛。安装板为丁字形状，安装板的上端O点位置有一个通孔螺纹孔，用于旋入激光指示器。安装板的两端各设计有一个开口光孔通孔，用于将安装板依靠螺栓固定到炮尾。炮尾B点和C点各有一个螺纹孔，借助于该螺纹孔，固定安装板。炮膛O点是身管轴线。未装弹丸时，从炮尾到炮口畅通，无遮挡物。附图2中，在O点位置安装有激光指示器。激光指示器包括尼龙圆环，激光器，圆筒和3个调节螺钉。
具体实施方式
[0014]下面结合附图及优选实施例对本专利技术作进一步详述。
[0015]为了解决光路高精度调试问题，特专利技术一种弹丸膛内姿态高精度测试方法。弹丸膛内姿态高精度测试方法涉及激光指示器、安装板、炮口指示器、炮前反射镜、探测器、支架甲和支架乙。其中，激光指示器包括激光器、尼龙圆环、调节螺钉和圆筒。调节螺钉数量3个，间隔120度分布在圆筒相同截面上。支架甲上面固定有炮前反射镜，支架甲与炮前反射镜组合体布置到炮口前面的地面上。支架乙上面固定有探测器，支架乙和探测器组合体布置在火炮侧面。
[0016]安装板为丁字形状，安装板的上端O点位置有一个通孔螺纹孔，用于旋入激光指示器。安装板的两端各设计有一个开口通孔，用于将安装板依靠螺栓固定到炮尾。炮尾B点和C点各有一个螺纹孔，借助于该螺纹孔，用螺栓固定安装板。调整安装板位置，使O点与身管轴线重合。未装弹丸时，从炮尾到炮口，身管内膛畅通，无遮挡物。
[0017]圆筒的右端外表面一段长度上加工有外螺纹，使用时，有外螺纹的一端旋入安装板的O点，安装板O点位置是通孔螺纹孔。圆筒的左端按120度三等分沿圆筒径向设计三个通孔螺纹孔，每个通孔螺纹孔旋入一个螺钉，三个螺钉配合旋转，能使激光器绕尼龙圆环摆动，实现调节激光方向目的。
[0018]在弹丸膛内姿态测试之前，首先要调试光路，火炮平角布置在炮位上。为此，设计一套光路调试装置。光路调试装置包括激光指示器和安装板。在激光器外面以紧配合方式套一个尼龙圆环，将激光器和尼龙圆环组合体放入一个圆筒内，将圆筒以螺纹连接形式旋入安装板，在圆筒后端旋入3个调节螺钉，将安装板用两个螺栓安装到炮尾，调整安装板位置，使激光器处于炮尾中心。炮尾中心与身管轴线重合。在炮口固定一个炮口指示器，它能确定炮口截面中心。炮口指示器上有一系列同心圆，当炮口指示器安装到炮口时，同心圆的圆心就是炮口截面中心。布置炮前反射镜，在火炮侧面布置探测器。
[0019]调试光路，首先让激光器发射激光，再转动调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹丸膛内姿态高精度测试方法，其特征在于，弹丸膛内姿态高精度测试方法涉及激光指示器、安装板、炮口指示器、炮前反射镜、探测器、支架甲和支架乙；其中，激光指示器包括激光器、尼龙圆环、调节螺钉和圆筒；调节螺钉数量3个，间隔120度沿圆筒径向分布在圆筒相同截面上；支架甲上面固定有炮前反射镜，支架甲与炮前反射镜组合体布置到炮口前面的地面上；支架乙上面固定有探测器，支架乙和探测器组合体布置在火炮侧面；激光指示器和安装板称为光路调试装置；安装板为丁字形状，安装板的上端O点位置有一个通孔螺纹孔，用于旋入激光指示器；安装板的两端各设计有一个开口通孔，用于将安装板依靠螺栓固定到炮尾；炮尾B点和C点各有一个螺纹孔，借助于该螺纹孔，用螺栓固定安装板；调整安装板位置，使O点与身管轴线重合；未装弹丸时，从炮尾到炮口，身管内膛畅通，无遮挡物；圆筒的右端外表面有一段长度上加工有外螺纹，使用时，有外螺纹的一端旋入安装板O点，安装板O点位置是通孔螺纹孔；圆筒的左端按120度三等分沿圆筒径向设计三个通孔螺纹孔，每个通孔螺纹孔旋入一...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：西北机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：