火炮设计理论(火炮系统分析与总体设计)

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1、火炮设计理论南京理工大学火炮教研室主讲：张相炎教授联系电话：84315581第六章火炮系统分析与总体设计§6.1火炮战术技术指标火炮设计是按照对它提出的主要战术技术性能要求进行的。战术技术性能要求以量化的形式给出，则称为战术技术指标。火炮的战术技术指标＝＞作战效能+全寿命周期费用1火炮的作战效能系统效能:预期一个系统满足一组特定任务要求的度量。系统效能＝＞有效性+可信赖性+功能有效性：系统在规定条件下随时使用时能正常工作的能力。可信赖性：系统在规定条件下在规定时间能正常工作的能力。功能：系统能达到任务目标的能力。火炮的作战效能＝＞威力+机动性

2、+快速反应能力+战场生存能力+可靠性1.1火炮威力火炮威力：火炮在战斗中迅速而准确地歼灭、毁伤或压制目标的能力。火炮威力＝＞射程+射击精度+火力密度+弹丸对目标的毁伤效能§6.1火炮战术技术指标（1）射程射程，一般指弹丸发射起点(射出点)至落点(炸点)的水平距离称为射程或射击距离。对空中目标射击通常用射高表示。射程它是衡量火炮远射能力的标志。射程＝＞最大射程、最小射程、直射距离、有效距离。对于压制火炮，通常以最大射程和最小射程来描述。对于坦克炮和反坦克火炮，通常以直射距离和有效（穿/破甲）距离来描述。直射距离是指射弹的最大弹道高等于给定目标高

3、（一般为2m）时的射击距离。有效距离是指在给定目标条件和射击条件下射弹能够达到给定毁伤概率的射击距离。对于防空火炮，通常以有效射高和最大射高来描述。目前大口径地面压制火炮的最大射程可以达到40km，采用增程技术的超远程火炮的最大射程可以达到120km，美国正在研制最大射程可以达到160km的超远程火炮。（2）射击精度射击精度是射击(弹)密集度和射击准确度的总称。射击精度＝＞射击(弹)密集度+射击准确度射击密集度是指在相同的条件下(气象、弹重、装药、射击诸元)，用同一火炮发射的弹丸，其弹着点(落点)相对于平均弹着点的密集程度，通常用公算偏差（或

4、然误差）或标准偏差表示。对大口径地面压制火炮，射击密集度一般用地面密集度来度量。地面密集度分为纵向密集度和横向密集度。纵向密集度一般用距离标准偏差（或然误差）与最大射程的比值的百分数（或多少分之一）表示。横向密集度一般用方向标准偏差（或然误差）与最大射程的比值的密位数表示。目前大口径地面压制火炮发射非精确制导弹药的纵向密集度可以达到3‰左右，横向密集度可以达到1密位左右。对直瞄射击火炮，尤其是中小口径自动炮，射击密集度一般用立靶密集度来度量。立靶有100m立靶、200m立靶、1000m立靶等。立靶密集度分为高低密集度和方向密集度。高低密集度一

5、般用高低标准偏差（或然误差）与立靶距离的比值的密位数表示。方向密集度一般用方向标准偏差（或然误差）与立靶距离的比值的密位数表示。目前小口径自动炮的200m立靶密集度为1.5密位左右。§6.1火炮战术技术指标射击密集度主要取决于火炮自身的弹道与结构性能、力学特性等。射击准确度是指平均弹着点对预期命中点的偏离程度。射击精度越高，对目标毁伤的概率就越大。射击准确度主要取决于射手操作火炮的熟练程度，以及火炮系统有关仪表设备的状况。精确制导弹药就是通过在弹药系统中引入制导技术，排除了人工操作和射弹散布的偏差，极大地提高火炮与自动火炮的射击精度。§6.1

6、火炮战术技术指标（3）火力密度单位时间内火炮发射弹丸的数量称为火力密度。一般用发射速度来描述火力密度。发射速度是指火炮在单位时间内可能发射的弹数。发射速度有分为理论射速和实际射速。理论射速是指单位时间内可能的射击循环次数。实际射速是指在战斗条件下按规定的环境和射击方式单位时间内能发射的平均弹数。实际射速有分为最大射速、爆发射速（也称突击射速）和持续射速（也称极限射速和额定射速）。最大射速是指在正常操作和射击条件下在单位时间内能发射的最大弹数。爆发射速是指在最有利条件下在给定的短时间（一般10s～30s）内能发射的最大弹数。爆发射速远大于正常的

7、射速。持续射速是指在给定的较长时间（一般1小时）内火炮不超过温升极限时可以发射的最大弹数。例如FH70式155mm榴弹炮的最大射速为6r/min，爆发射速为6r/13s，持续射速为2r/min（1小时内）。小口径自动炮的发射速度比大口径地面压制火炮的发射速度高2～3个数量级。如美国20mm转管自动炮的理论射速可以达到6000r/min。§6.1火炮战术技术指标（4）弹丸对目标的毁伤效能弹丸对目标的毁伤效能，是指弹丸在目标区或对目标作用时，通过直接高速碰撞、装填物的特性或其自身反应，产生或释放具有机械、热、化学、生物、电磁、核、光学、声学等效应

8、的毁伤元，如实心弹丸、破片、爆炸冲击波、聚能射流、热辐射、高能粒子束、激光、次声、生物及化学战剂气溶胶等，使目标处于极端状态的环境中，暂时或永久地、局部或全部丧失其