提高无控火箭弹命中精度的装配方法

颜秀红 安立强 卢凤生 于鹏 柳燕 姜华

（北方华安工业集团有限公司，黑龙江 齐齐哈尔，161046）

0 引言

常规兵器的发展经历了冷兵器时代、热兵器时代，现在已经进入了高新技术兵器时代。在现代高新技术战争中，战略上的首选目标是敌方指挥中心、通信中心、机场和防空系统，战术上的首选目标则是纵深的装甲部队、火炮和导弹阵地以及其它军事设施。

无控火箭弹带有自动推力装置，其发射装置受力小，以数门齐射的方式，多管联装发射，具有威力大、火力猛、机动性能好，压制和歼灭敌方的有生力量、炮兵兵器、观察所、指挥中心、补给中心、雷达站和通讯枢纽，毁伤敌方集结的坦克、装甲车辆和水面目标，有效袭击敌方的政治经济和军事中心，交通枢纽及机场、港口等大面积目标，具有火力密集、突击性强等优点[1]。

1 国内外现装备无控火箭弹的情况

无控火箭弹用来消灭敌方集群装甲目标和带有轻型装甲防护的有生力量，所以不仅射击准确度要高（即能准确发射到目标区上空），而且要求精度要好（即能覆盖目标区内大部分目标）[2]。提高无控火箭弹的命中精度，是无控火箭弹研制的难题。有效使用无控火箭弹的基本原则是，要尽量接近目标，以确保射击的准确性。

国内外现装备的几种无控火箭弹精度达到的水平见表1。

2 提高无控火箭弹精度的技术措施

提高无控火箭弹精度可采用的技术措施如下[3]：

1）微推力偏心喷管技术。

2）尾翼延时张开技术。

3）同时离轨技术。

4）严格控制火箭全弹的动不平衡。

5）解决无控火箭弹发射时的左右交叉问题。

6）提高武器系统的火控能力，使射击参数能及时归零。

表1 现装备几种无控火箭弹的精度水平

图1 动平衡检测时支承图

3 控制无控火箭弹的动不平衡

由于加工制造和装配误差，或者全弹结构中存在非轴对称分布的零部件，每发无控火箭弹都不可避免地存在动不平衡和质量偏心距。动不平衡度的存在不但会在弹道上使无控火箭弹增大散布，而且在发射时会使炮口扰动增大。

对于低速旋转的尾翼稳定无控火箭弹，其最大转速也在600～900r/min[1]，而且无控火箭弹在全外弹道都在旋转，无控火箭弹质量较大，沿弹全长连接部位又较多，如不采取措施严格控制偏心，则动不平衡将会相当大。这种动不平衡会严重影响无控火箭弹的精度，而且这种影响不仅在主动段存在，在整个外弹道上都始终存在着。

在研制某无控火箭弹时，开始时只控制了零部件的动不平衡，而没有控制全弹的动不平衡，命中率低。后购置了专用设备，对无控火箭弹进行动平衡检测及动不平衡质量配补，将校验质量与对应的校验半径之积控制在一定范围内，从而提高了某无控火箭弹的命中目标精度。

3.1 动平衡检测

对无控火箭弹进行动平衡检测所用的设备为硬支承动平衡机。动平衡检测时支承情况如图1，将无控火箭弹支撑于第一、第三定心部上。

图1中：

A—第一定心部支承至战斗部校验、配补质量质心的轴向距离。

B—两配补间的距离。

C—第三定心部支承至喷管外侧校验、配补质量质心的轴向距离。

检测前从喷管喉部外侧至战斗部圆柱部划一条母线作为动平衡检测的基准线。

a）在图1垂直于弹轴的a-a平面内，战斗部校验质量的质心同基准线与弹的外径的交点所构成的圆心角记为β。

b）图1垂直于弹轴的C-C平面内，喷管喉部校验质量的质心同基准线与喉部外径交点所构成的圆心角记为α。

3.2 动不平衡质量配补

3.2.1 动不平衡质量配补遵循的公式

当匀速转动时

m′R′（ω′）2=mRω2

而ω′=ω

式中：

a—质点的法向加速度；

a′—配补质量（视为质点）的法向加速度；

R—质点到转动轴（弹轴）的距离（本文为校验半径）；

R′—配补质量的质心至转动轴（弹轴）的距离；

ω—质点的角速度；

ω′—配补质量的角速度；

m—校验质量；

m′—配补质量。

上述公式表明：配补质量与其质心至弹轴距离之积等于校验质量与其质心至弹轴距离之积。

3.2.2 某无控火箭弹动不平衡质量配补方法

无控火箭弹动不平衡质量配补的位置分别在战斗部底部和喉管部外侧[4]，质量偏心补偿体也分别安放在此部位。每批无控火箭弹的动平衡检测必须100%的满足下述要求：在战斗部校验半径R及喷管喉部校验半径r均满足产品质心至弹轴的距离的前提下，战斗部的校验质量M不应大于100g，喷管喉部校验质量m不应大于50g。否则将进行一次或数次动不平衡质量配补，直至满足上述要求，从而控制全弹的动不平衡度，方可保证无控火箭弹的精度。

3.2.2.1 战斗部动不平衡质量配补

依据产品图样给定质点到转动轴（弹轴）的距离R，根据动平衡机的计算机显示的当R为设定值时的校验质量M值，并根据公式（3）则配补后应有：

式中：

图2 扇形配补板

M—为战斗部校验质量；

R—为战斗部质心至弹轴的距离；

战斗部的配补质量 应满足：

a）质心在图1所示与弹轴垂直的 平面内。

b）质心同基准线与弹的外径的交点所构成的圆心角为 。

c）符合公式（4）。

战斗部质量配补的补偿体采用扇形配补板实现，扇形配补板的形状如图2。

扇形配补板的计算公式如下：

式中：

—为扇形配补板的外圆半径；

—为扇形配补板的内圆半径；

为质心同基准线与弹的外径的交点所构成的圆心角，圆心角 取决于 值的大小；

—为扇形配补板的厚度；

—为扇形配补板的材料密度。

图3 战斗部壳体配补结构图

图4 配补底座图

图5 喷管喉部质量配补图

表2 某无控火箭弹全弹配补数据表

扇形配补板固定在木质的定位板上，定位板则通过两个固定销固定在战斗部壳体底部圆柱部内，战斗部壳体配补结构见图3。

3.2.2.2 喷管喉部动不平衡质量配补

依据产品图样给定质点到转动轴（弹轴）的距离R，根据动平衡机的计算机显示的当R为设定值时的校验质量M值，并根据公式（3）则配补后应有：

式中：

喷管喉部外侧的配补质量m2应满足：

a）质心在图1所示与弹轴垂直的c-c平面内;

b）质心同基准线与喉部外径的交点所构成的圆心角为α;

c）符合公式（5）。

喷管喉部外侧质量的配补用配补底座实现，配补底座见图4，喷管喉部质量配补见图5。

3.2.3 某无控火箭弹动不平衡质量配补

某无控火箭弹采用上述配补方法进行动不平衡质量配补，4发战斗部及无控火箭弹喷管喉部配补数据见表2。

4 精度射击试验验证及结论

某无控火箭弹试验使用火箭炮4管连射，精度射击试验验证数据见表3。

表3 精度射击试验验证数据表

上述试验结果证明，某无控火箭弹通过全弹进行动平衡检测及动不平衡质量配补，严格控制质量偏心，将校验质量与对应的校验半径之积控制在一定范围内，从而提高了射击精度，收到了很好的效果，使达到了1%的国际水平。