基于激光三角法测量药室增长量推算火炮初速研究

摘要

当前我国的武器装备发展速度非常快，先进的武器装备迅速的研发并列装部队，这些大大提升了我军的战斗力。2016年党的十八届六中全会提出了军民融合式发展这一新的理念，可以预见到，我国新一轮武器装备的发展浪潮已经来临。然而不管未来武器装备如何发展，火炮依然是一种重要的作战单元，它因为制造方便、操作简单、威力巨大、可靠性强、杀伤性强、维护保养简便、价格低廉，故而被广泛的应用到各种武器装备系统中，其中包括战斗机、军舰、坦克、自行火炮、牵引式火炮、高射炮、迫击炮等等。随着科技的发展，火炮的智能化程度也在不断的进步，但是不论火炮的技术如何发展，它的作战效能必须通过的它的命中率和杀伤力来计算的，因此如何打得准就成为了研究火炮的一个永恒课题。而对于火炮解决命中问题的各项因素中，目前仍然存在的短板就是对于初速度的测量和计算。
　　本文主要以激光三角法测量理论为基础，设计测量仪器及其位移和自旋转装置，以此为基础，选取某炮兵营所属24门火炮的24根身管为实验样本，设计激光三角测量法测量药室增长量的实验方案，收集相关的数据，并与传统的测量法进行比较分析，发现本文所选取的测量方法要明显优于传统的测量方法。为验证本文所测量数据的准确性和实用性，本文还将使用外弹道学理论反推初速的方法，设计实验方案并实施，获取的相关数据经过处理之后，与经典的身管磨损规律进行对比，对选取的实验样本通过对前人的研究进行分析，发现当前关于火炮初速测算的研究较为混乱，主要存在的问题有：一是对于火炮初速度的概念不清楚。很多的研究将相对炮口速度、实际炮口速度、理论炮口速度、实际初速度等概念当成了初速度进行研究。本文将对这些概念性问题进行进一步的区分和界定；二是研究目的混乱。内弹道学通过对火药燃烧和弹丸在炮膛内部的运动规律等的研究，其数据虽然可以对初速度的测算起到重要作用，但是更重要的是对火炮设计、研究新式弹药和装备起到至关重要的作用，而对于实战中的的初速度测算，明显显得过于繁琐，本文将对相关内容进行推导。
　　本研究致力于寻找一种能够快速、精准测算火炮初速度的方法。虽然对于这方面的研究仁者见仁智者见智，但是像本文这样使用激光三角法测距手段，并于内弹道学和外弹道学结合，研究范围横跨三个学科，在同类的文章中也并不多见，因此本文能够为以后的研究开辟一条新的路子。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究目的

1.3研究意义

1.4章节安排

第二章 文献综述及国内外研究现状

2.1概念界定

2.2理论综述

2.3国内外研究现状

2.4本章小结

第三章 药室增长量的测量系统设计

3.1激光检测位移装置设计

3.2数据采集和控制电路设计

3.3步进电机驱动电路设计

3.4激光信号电压转换电路

3.5检测系统下位机程序系统设计

3.6本章小结

第四章 试验方案设计

4.1基于内弹道学的理论推导

4.2基于外弹道学原理反推计算初速度方案

4.3实验方案

4.4本章小结

第五章 试验结果分析

5.1测量方法的优劣分析

5.2药室增长量与初速度的对应关系分析

5.3实战应用分析

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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