3.4.3 影响引战配合的基本因素

3.4.3 影响引战配合的基本因素

影响引战配合效率的因素很多,主要有以下几方面。

一、战斗部相对目标的交会参数

交会参数是指战斗部与目标在弹道遭遇段的相对弹道参数。遭遇段可理解为战斗部与目标接近过程中引信能收到目标信号的一段相对运动轨迹。由于遭遇段时间很短,目标和战斗部机动性造成的轨迹弯曲很小,因此在引战配合效率的分析中把遭遇段看成直线等速运动轨迹,而交会参数在遭遇段亦视为不变的常数。这些参数主要是由目标飞行特性和战斗部在杀伤区内的空域点位置所决定。战斗部相对目标的交会参数主要有如下几个。

1.战斗部与目标相对运动速度向量vr

战斗部与目标相对运动速度向量vr的一般表示为

图示

式中,vm、vt分别为战斗部和目标运动速度向量。

相对速度vr及其变化范围的值越大,引信与战斗部的配合就越困难。

2.战斗部与目标交会角

战斗部与目标交会角φmt定义为战斗部速度向量vm与目标速度向量vt的反方向之间的夹角,如图3-19所示。交会角为0°的情况就是战斗部与目标迎面相遇;交会角为180°的情况就是战斗部对目标的尾追攻击。

3.目标相对战斗部接近角

目标相对战斗部接近角Ωr定义为战斗部纵轴Oxm与相对运动速度向量vr之间的夹角,它描述相对战斗部的目标来向,如图3-19所示。交会角φmt接近90°时,Ωr值就会增大,战斗部破片动态飞散相对弹轴就越不对称,因而引信与战斗部的配合条件就越坏。

图示

图3-19 战斗部相对运动速度及相对姿态

4.战斗部相对目标接近角

战斗部相对目标接近角ηr定义为目标纵轴Oxt与相对运动速度向量vr反方向之间的夹角。它描述相对于目标的战斗部来向,如图3-19所示。战斗部是以ηr角接近目标的,ηr=0°为正面迎攻,此时目标机头首先进入引信视场或天线波束。若ηr=90°时,属侧向攻击,目标机身在垂直于相对速度方向投影很短,往往会使引战配合不良。

5.脱靶参数

脱靶参数包括脱靶量ρ和脱靶方位θ,如图3-20所示。

图示

图3-20 脱靶平面及脱靶参数

脱靶平面为通过目标中心所做的垂直于弹目相对运动轨迹的平面,在此平面内定义脱靶量及脱靶方位。相对运动轨迹与脱靶平面交点P称为脱靶点,脱靶点P与目标中心O的连线OP称为脱靶量ρ,即战斗部沿相对运动轨迹运动时,距目标中心的最小距离。OP线在脱靶平面上的方位角θ称为脱靶方位,即OP与Oy轴的夹角。一般ρ与θ服从一定规律分布,在引战配合分析与单发毁伤概率计算中必须给出脱靶参数的分布函数,例如用给定的概率密度分布进行积分或用随机抽样统计法(蒙特卡洛法)进行统计分析。

二、引信的特征参数

1.近炸引信的探测场(https://www.daowen.com)

近炸引信的探测区域是与敏感装置有密切联系的一个空间区域,在该区域内敏感装置能够探测出目标的存在及其位置。探测区域的性质取决于引信的类型与体制,如无线电引信探测区域的特性由天线方向图决定,主要参数有主瓣倾角和主瓣宽度。主瓣倾角Ωf为主瓣最大场强方向与战斗部纵轴的夹角,它决定了引信启动区的中心位置。主瓣宽度为半功率点的波瓣宽度,它影响引信启动区散布的大小。

对于不同物理性质的探测区域,其空间位置均可用两个参数来描述:探测区域的倾角与视场角。由于探测区域决定了引信在不同方向上觉察目标存在的能力,因而它是影响引信启动区位置和形状的主要因素。为便于分辨目标是否已进入作用区,要求探测区域尽可能有比较明确的轮廓,只要目标进入探测区域,其参量就有明显的变化。为提高对目标的定位精度,要求探测区域的视场角越小越好。例如,无线电引信的角误差就是与引信的波束宽度成比例的,但是必须保证信号处理系统所需要的信号作用时间。

2.引信灵敏度和引信动作门限

引信的灵敏度决定了引信的作用距离及启动概率。当探测区域确定后,灵敏度的高低将影响引信启动的位置。敏感装置输入端信号电平一般与该信号的入射方向有关,因此在探测区域范围内它是变化的。这就使得灵敏度对启动区的影响与探测区域有关:探测区域视角越小时,灵敏度的变化对启动区的影响越小;探测区域视角越大时,其影响也越大。

3.引信距离截止特性

为了提高引信抗地面和海面杂波干扰的性能,通常采用一些启动距离限制措施,如脉冲引信的距离波门和伪码引信的相关处理等技术,使引信接收信号功率在远大于灵敏度的距离上实现距离截止。实际的距离截止特性不可能突跳,它有一个过渡区,可用启动概率为0时的最小距离和启动概率为100%时的最大距离之间的范围来衡量其截止特性。

4.引信信号动作积累时间和延迟时间

为使引信动作可靠,减少虚警和假启动概率,需要对引信接收到的信号进行一定的能量积累和信号处理。这不但要求信号有一定的幅度,而且要有一定的信号持续时间或脉冲信号个数。这种使引信能启动的信号最小宽度称为信号动作积累时间或引信固有延迟时间。

此外,为调节启动区的位置,在一些战斗部引信中引入了可调延迟时间,其大小直接影响引战配合效率。目前,改善引战配合的主要技术措施就是设置可调延迟时间,根据弹目交会参数及变化范围,采用分挡延时或自适应延时。

三、战斗部的特征参数

1.战斗部破片飞散参数

战斗部破片飞散参数主要包括破片静态飞散密度分布、破片飞散初速分布、破片静态飞散角及飞向角。这些参数决定了战斗部静止爆炸后破片在空间的飞散区。

2.破片的杀伤特性

破片的杀伤特性主要包括战斗部爆炸形成的破片数、破片的质量、材料密度、破片形状特征参数、破片的飞散速度及衰减系数等。这些参数决定了破片命中目标后的杀伤效果。

3.战斗部的爆轰性能

战斗部的爆轰性能主要指爆轰超压随距离变化及超压的持续时间等,它们决定了战斗部爆炸产生的冲击波对目标的毁伤能力。

4.战斗部的威力半径

上述特征参数归纳起来可用战斗部对特定目标的威力半径来表示。战斗部威力半径是指对特定目标平均有50%毁伤概率时,目标中心与战斗部中心之间的静态距离。

四、目标特性

目标特性除了散射特性、辐射特性及易损性外,还有运动特性。