舰炮停射提前角在舰船设计中的应用研究

刁端信

（驻上海地区舰艇设计研究军事代表室 上海 200011）

0 引 言

舰炮安装在舰船上，不仅要发挥舰炮的最大作战效能，尽可能设置较大的安全射击范围，同时也要确保舰船人员和设备的安全、绝对不允许“自伤”现象发生，这就要求在舰船设计时设置正确可靠的“危险射界”和“极限角限制器”。由于舰炮从接受“射击”指令到弹丸离开炮口、离开舰船存在一定的时间差，也就是存在“停射滞后现象”，在舰船设计中对舰炮“停射滞后现象”必须引起足够重视，在射界图中不仅要设置较大的安全射击范围，同时也要确保舰船人员和设备的安全。

1 舰炮停射提前角的确定

舰炮方位/高低射界是指舰炮装舰后允许射击的最大旋回/俯仰角度。舰炮以最大瞄准速度跟踪目标进行连续射击，到达“危险射界”前的瞬间，如果此时射击指令已经执行（即射击电路或机械击发动作已经开始，射击已无法停止），紧接着舰炮就进入“危险射界”，击发电源自动关闭或危险射界停射器已执行停射动作。不过，由于射击控制电路中继电器等部件存在动作延时，及舰炮击发装置和自动机等机械结构的一系列发射动作，因此弹丸在内弹道及炮弹离开舰面这段时间内，舰炮还要运行一定角度，而舰炮的“停射”指令只能在下一个循环才能实现，这就是“停射提前角”。

停射提前角是停射滞后现象引起的，其角度的大小与舰炮射击电路的形式、最大跟踪速度、击发装置的结构、炮弹内弹道和舰炮在舰船上的安装位置等诸多因素有关。提前角可分为两个部分:第一部分是从舰炮进入“危险射界”的瞬间，即断开击发电源到炮弹离开炮口过程中舰炮转过的角度；第二部分是在弹丸从炮口到飞离舰面过程中，其炮口切向速度（在炮口处的随动跟踪速度）引起的弹丸飞行弹道偏移量。为了舰船设备及人员的安全，应计算其提前量。由于此过程中弹丸已飞离舰炮，故不能再考虑此过程内舰炮自身转过的角度。

下面以假设的电击发形式舰炮为例进行提前量计算，见图1。

假设已知条件如下:

弹丸初速V0=1000 m/s；

弹丸飞离舰面距离10 m；

自动机射速为400发/分钟；

舰炮最大瞄准速度:方向、高低V=60°/s；

射控控制电路中继电器开合时间累计T1=40 ms；

弹丸内弹道时间T2=5 ms。

图1中O点为火炮回转中心，O1点为火炮炮口位置，O1A为炮口到舰边距离，BO为危界线，提前量为β1。

已知:

炮口距回转中心OO1＝2 m；

弹丸出炮口初速V0=1000 m/s；

随动跟踪速度 60°/s；

总提前量为:

如果是机械击发形式的舰炮，就要考虑舰炮击发机构各机械动作的积累时间。如:解脱保险时间、击针击打底火时间、底火着发时间、火药爆炸时间、弹丸在炮管中的运动时间等。

2 提前角对射界的影响

根据相关标准规定，应根据舰船舱面总体布置与舰炮的允许范围对舰炮进行统一布置，既充分扩大舰炮射击区域又保证舱面设备及人员的安全。在舰船设计中，舰炮与舰船建筑之间的安全距离一般按舰炮口径的数倍留取，但从舰船防御和打击能力考虑，应尽量扩大射界，确保舰炮有更大的射击范围。

针对舰炮提前角的客观存在，为确保舰炮在动态射击中人员和设备的绝对安全，在舰船设计中必须充分考虑提前角的因素。下面讨论提前角对于射界的影响，如图2所示。

射界图一般分为安全射击区和制动滑移区。在方位方向和高低方向分别设有危界停射线。

在舰船设计中，一般以机械限位角作为危界边缘来确定射界，而机械滑移角必须大于停射提前角，故在有滑移区域的范围内我们可以不用设定停射提前角，以免浪费射界；而在无滑移区域的临界点上则必须设置停射提前角。如果以电气限位角作为危界边缘来确定射界，则我们必须设置停射提前角，以避免意外情况的发生。

3 结 论

针对舰炮存在的“停射滞后现象”，为确保舰炮射击过程中舰船人员和设备的安全，在射界图中应该把这一区域描述清楚，当安全滑移区域大于或等于停射角区域时，我们可以把停射角区域标识在安全滑移区域内；当无安全滑移区域或安全滑移区域小于停射角区域时，则应当把停射角区域标识在安全射击区内，这样虽然减小了部分射界，但确保了舰炮射击时舰船设备及人员的安全。

［1］戴自立.现代舰艇作战系统［M］.北京:国防工业出版社，1999.