CN108680969A - 气象侦察弹 - Google Patents
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Abstract
气象侦察弹，包括上弹体，上弹体的下方设有中空的下弹体，上弹体内的上部空腔中设有抛射药仓室，抛射药仓室内填充有抛射药，上弹体的顶端安装有用于引爆抛射药的时间引信，抛射药仓室的底部沿水平方向设有组合式隔热推板，上弹体内位于组合式推板的下方设有无线电探空仪安放室，无线电探空仪安放室内放置有无线电探空仪，无线电探空仪的底端安装有伞绳连接盘，伞绳连接盘与降落伞的伞绳相连，降落伞和伞绳放置在顶端敞口的筒状的护伞罩内，护伞罩的上部插装在上弹体内的下部。其目的在于提供一种可用多种火炮武器平台发射，能够快速投入到目标区域，突防能力强，随时实施精确气象保障，探测时间非常逼近效力射的时间的气象侦察弹。
Description
技术领域
本发明涉及一种气象侦察弹。
背景技术
现代炮兵作战已经向快速机动、快速部署和快速远程全域精确打击的方向发展，对战场气象保障能力的要求越来越高。为了保证和提高炮兵火力打击的反应速度和打击精度，尤其是首发(首群)命中率(覆盖率)，要求气象保障必须快速、及时、准确。为此，炮兵气象装备必须向提高探测精度，扩大保障范围，实现自动探测与传输方面发展。目前的炮兵气象保障目前存在以下问题：需要专门的气象分队保障，开设气象站需要选择适当的时机和适当的位置，需要先于其他分队展开和阵地设置在发射阵地后方，探测手段单一、体制落后，自动化程度低、精度低，无被动式气象探测系统、容易暴露和探测时间长，气象通报传输方式落后，未与射击指挥系统接口。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用多种火炮武器平台发射，能够快速投入到目标区域，突防能力强，随时实施精确气象保障，探测时间非常逼近效力射的时间的气象侦察弹。
本发明的气象侦察弹，包括沿竖直方向设置的中空的上弹体，上弹体的下方设有中空的下弹体，上弹体内的上部空腔中设有抛射药仓室，抛射药仓室内填充有抛射药，上弹体的顶端安装有用于引爆抛射药的时间引信，抛射药仓室的底部沿水平方向设有组合式隔热推板，上弹体内位于组合式推板的下方设有无线电探空仪安放室，无线电探空仪安放室内放置有无线电探空仪，无线电探空仪的底端安装有伞绳连接盘，伞绳连接盘与降落伞的伞绳相连，降落伞和伞绳放置在顶端敞口的筒状的护伞罩内，护伞罩的上部插装在上弹体内的下部，护伞罩的下部插装在下弹体内的上部，下弹体的顶端采用间隙配合插装在上弹体内的底端，下弹体的顶端与上弹体的底端采用多个销钉销接相连；
所述组合式隔热推板可沿着上弹体的内腔向下运动；
所述下弹体内的下部沿竖直方向设有弹簧导向套筒，弹簧导向套筒的底端与下弹体的下部固定相连，弹簧导向套筒的顶端设有托盘，托盘的顶端与护伞罩的底端相贴，托盘的下部采用间隙配合插装在弹簧导向套筒内的上部，弹簧导向套筒的外侧壁上套装有压力弹簧，压力弹簧的上端顶在托盘上，压力弹簧的下端顶在弹簧导向套筒的底端或下弹体内的下部，下弹体的下部与炮弹发射部的顶端安装相连；
所述无线电探空仪可采集其所在位置处的气压、温度、湿度的信息，并通过GPS和/或北斗系统将采集到的信息发送出去。
本发明的气象侦察弹，其中所述组合式隔热推板包括钢材制成的上隔板和下隔板，上隔板的上表面贴连有上陶瓷层，上隔板的下表面贴连有无机材料制成的保温隔热层，所述下隔板的上表面贴连有下陶瓷层，下陶瓷层的上表面与保温隔热层的下表面相贴连。
本发明的气象侦察弹，其中所述护伞罩的横截面为圆形，护伞罩采用钢材或铝合金制成，所述降落伞为圆形降落伞或球形降落伞。
本发明的气象侦察弹，其中所述弹簧导向套筒底端的中部通过螺钉与下弹体的下部固定相连，弹簧导向套筒采用钢材或铝合金制成。
本发明的气象侦察弹，其中所述炮弹发射部为迫击炮炮弹的发射部或火箭炮炮弹的发射部或榴弹炮炮弹的发射部或加农炮炮弹的发射部。
本发明的气象侦察弹在使用时，可利用火炮将气象侦察弹发射到目标区域的空中，上弹体顶端安装的时间引信会在设定的时间引爆抛射药仓室内的抛射药，爆炸的抛射药会推动组合式隔热推板，让组合式隔热推板沿着上弹体的内腔朝着下弹体运动，组合式隔热推板则向下推动无线电探空仪、伞绳连接盘、降落伞和护伞罩，护伞罩会推动下弹体切断所有的销钉，让无线电探空仪、伞绳连接盘、降落伞和护伞罩与上弹体分离，然后下弹体内的压力弹簧将护伞罩快速顶出下弹体，于是降落伞会在空中打开，带着无线电探空仪、伞绳连接盘缓缓下落，在下落的过程中，无线电探空仪会采集其所在位置处的气压、温度、湿度的信息，并通过GPS和/或北斗系统将采集到的信息发送出去，同时GPS和/或北斗系统会提供无线电探空仪每秒钟的经度、纬度和高度，以及无线电探空仪的航向、航速，根据这些参数，可以计算出无线电探空仪所在的高空风向和风速。因此，本发明的气象侦察弹具有可用多种火炮武器平台发射，能够快速投入到目标区域，突防能力强，随时实施精确气象保障，探测时间非常逼近效力射的特点。
下面结合附图对本发明气象侦察弹作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的气象侦察弹的结构示意图的主视剖面图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的气象侦察弹，包括沿竖直方向设置的中空的上弹体1，上弹体1的下方设有中空的下弹体2，上弹体1内的上部空腔中设有抛射药仓室3，抛射药仓室3内填充有抛射药，上弹体1的顶端安装有用于引爆抛射药的时间引信4，抛射药仓室3的底部沿水平方向设有组合式隔热推板，上弹体1内位于组合式推板的下方设有无线电探空仪安放室5，无线电探空仪安放室5内放置有无线电探空仪6，无线电探空仪6的底端安装有伞绳连接盘7，伞绳连接盘7与降落伞8的伞绳相连，降落伞8和伞绳放置在顶端敞口的筒状的护伞罩9内，护伞罩9的上部插装在上弹体1内的下部，护伞罩9的下部插装在下弹体2内的上部，下弹体2的顶端采用间隙配合插装在上弹体1内的底端，下弹体2的顶端与上弹体1的底端采用多个销钉10销接相连；
所述组合式隔热推板可沿着上弹体1的内腔向下运动；
所述下弹体2内的下部沿竖直方向设有弹簧导向套筒11，弹簧导向套筒11的底端与下弹体2的下部固定相连，弹簧导向套筒11的顶端设有托盘12，托盘12的顶端与护伞罩9的底端相贴，托盘12的下部采用间隙配合插装在弹簧导向套筒11内的上部，弹簧导向套筒11的外侧壁上套装有压力弹簧13，压力弹簧11的上端顶在托盘12上，压力弹簧11的下端顶在弹簧导向套筒11的底端或下弹体2内的下部，下弹体2的下部与炮弹发射部19的顶端安装相连。
所述无线电探空仪可采集其所在位置处的气压、温度、湿度的信息，并通过GPS和/或北斗系统将采集到的信息发送出去。
本发明的气象侦察弹在使用时，可利用火炮将气象侦察弹发射到目标区域的空中，上弹体1顶端安装的时间引信4会在设定的时间引爆抛射药仓室3内的抛射药，爆炸的抛射药会推动组合式隔热推板，让组合式隔热推板沿着上弹体1的内腔朝着下弹体2运动，组合式隔热推板则向下推动无线电探空仪6、伞绳连接盘7、降落伞8和护伞罩9，护伞罩9会推动下弹体2切断所有的销钉10，让无线电探空仪6、伞绳连接盘7、降落伞8和护伞罩9与上弹体1分离，然后下弹体2内的压力弹簧13将护伞罩9快速顶出下弹体2，于是降落伞8会在空中打开，带着无线电探空仪6、伞绳连接盘7缓缓下落，在下落的过程中，无线电探空仪会采集其所在位置处的气压、温度、湿度的信息，并通过GPS和/或北斗系统将采集到的信息发送出去，同时GPS和/或北斗系统会提供无线电探空仪6每秒钟的经度、纬度和高度，以及无线电探空仪6的航向、航速，根据这些参数，可以计算出无线电探空仪6所在的高空风向和风速。
上述计算出无线电探空仪6所在的高空风向和风速的方法为：利用GPS/北斗提供的航向航速直接计算；或者是通过坐标转换，将地心坐标系下的经度、纬度和高度数据转换为站心坐标系下的方位角、仰角和斜距，然后再计算出高空风向和风速。假设无线电探空仪6水平运动除了受风的影响外不受其他任何因素的影响，无线电探空仪6的运动状态与所处环境大气流动状态等效。即无线电探空仪6的水平运动速度等于风速，无线电探空仪6的水平运动方向为风向。本发明优选通过位置坐标转换的方法来计算风速和风向，即通过计算给定时间间隔后气象侦察弹位置变化来计算风速和风向。
作为本发明的进一步改进，上述组合式隔热推板包括钢材制成的上隔板14和下隔板17，上隔板14的上表面贴连有上陶瓷层15，上隔板14的下表面贴连有无机材料制成的保温隔热层16，所述下隔板17的上表面贴连有下陶瓷层18，下陶瓷层18的上表面与保温隔热层16的下表面相贴连。
作为本发明的进一步改进，上述护伞罩9的横截面为圆形，护伞罩9采用钢材或铝合金制成，所述降落伞8为圆形降落伞或球形降落伞。由于风速和风向的气象数据是由降落伞8和无线电探空仪6的水平速度和方向直接得到，这就要求降落伞8的设计在尽可能小的落速情况下，对侧风的感风性能要尽可能高。因此，降落伞8的设计直接影响了系统气象数据的测量精度。降落伞8为圆形降落伞或球形降落伞，可在确保获得较小落速的伞衣面积设计的同时，尽可能增大伞衣的侧向面积，提高降落伞8对侧风的感风性能。
作为本发明的进一步改进，上述弹簧导向套筒11底端的中部通过螺钉与下弹体2的下部固定相连，弹簧导向套筒11采用钢材或铝合金制成。
作为本发明的进一步改进，上述炮弹发射部19为迫击炮炮弹的发射部或火箭炮炮弹的发射部或榴弹炮炮弹的发射部或加农炮炮弹的发射部。
对火炮射击精度研究表明，在一定的定位定向、目标探测、瞄准等技术条件下，平均弹着点对目标的偏差，气象影响因素占70％，弹道模型影响因素占20％，初速影响因素占10％。1990年6月，美国陆军在《炮兵精度改进计划》报告中指出：“加农炮，榴弹炮等非制导炮弹的43％的偏差以及非制导火箭弹的94％的偏差都是由气象数据误差造成的”。美军炮兵在阿富汗作战经验总结分析表明：火力单元对目标能够做到“首发命中”的首要因素是获取精确的气象数据。为此，实时准确地获取气象数据，是提高火炮武器系统射击精度的重要途径。炮兵射击修正使用的基本气象诸元主要包括气温、气压、湿度、风速和风向，根据不同的高度，又分为地面气象诸元和空中气象诸元。在实际作战条件下，为了减小气象诸元误差对射击精度的影响，气象保障应以气象通报的形式尽可能提供接近弹丸飞行的空间和时间的实时气象数据。
气象条件对火炮射击精度的影响，是由于火炮射击时所使用的气象数据与弹丸飞行过程中实际的气象数据不一致造成的。为实现炮兵精确打击，气象侦察装备的探测空间与弹道、探测时间与火炮射击时间或弹丸飞行时间应尽量接近，这就要求气象侦察设备能够在接近弹道或在弹道下方进行气象信息采集，能够具有探测数字化、操作简便可靠、实时处理和传输数据等特点。而目前炮兵作战使用的气象通报，是利用一个气象站在1.5至2个小时之前探测的结果，有效保障范围仅为20公里。探测的数据基本是火炮发射区附近的气象信息，它与弹丸实时飞行时经过的弹道上的气象诸元，在空间和时间上都存在很大误差。随着火炮武器射程的增大，空间位置不同带来的误差将进一步增大。因此现有气象保障模式已无法满足火炮精确打击所要求的气象条件。而对于需要目标区域气象信息的武器装备，目前更无有效气象保障手段。
本发明的气象侦察弹，可以通过火炮等多种武器平台，将气象探测装置快速投入到弹道或目标区域进行气象侦察，实现对中高空温度、压力、湿度、风速和风向等气象数据的自动采集、自动处理和气象通报的自动生成并将符合炮兵所需格式的气象通报实时传输给地面射击指挥系统，为炮兵射击修正诸元提供近实时的气象数据，达到提高火炮快速反应能力和精确打击的目的。
本发明的气象侦察弹可以利用各种火炮进行发射，通过弹载平台将气象探测系统发射到作战区域空中指定高度，通过时序控制器打开降落伞，将有源的气象采集、数据处理和通信等任务设备从弹体中抛出并以一定速度下落，利用悬浮弹的“滞空性”进行实时的目标区域中高空各层面气象信息采集。在弹载小尺度空间下实现对气压、温度、湿度等气象信息快速采集，利用GPS/北斗实现风速风向测量及弹体自身定位、信号数据融合处理后，通过弹载发射机将数据发送给地面接收设备，弹体在落地时自毁
现代战争要求炮兵在快速机动的同时，能够快速展开、快速部署，尽快完成射击准备，射击完成后迅速转移。因此要求尽可能快的获取相关气象数据。因此，对战术气象装备在机动能力、部署能力、快速运用能力方面都提出了较高的要求，以保证在增强部队气象侦察能力的同时不影响其机动性和可快速部署性。本发明的气象侦察弹可通过弹载平台将气象探测系统发射到空中，利用悬浮弹的“滞空性”进行实时的目标区域各断面气象信息获取，获取的数据经过处理并实时发送到地面。本发明的气象侦察弹可根据作战需要，由多种火炮武器发射，能够快速投入到目标区域，突防能力强，随时实施精确气象保障。该武器系统是一种全天候、高精度的气象侦察系统，其探测的是实际弹道或非常逼近实际弹道的弹道上的气象要素，探测时间非常逼近效力射的时间，省略了气象站及其一系列繁琐气象探测操作作业。
本发明的气象侦察弹的应用，可简化炮兵的气象保障，改变传统的炮兵作战方式，促进炮兵指挥的实时高效，增强炮兵的精确打击能力，提高炮兵的作战效能，适应现代信息化战争快速、非线性和非接触的特点。
Claims (5)
1.气象侦察弹，其特征在于：包括沿竖直方向设置的中空的上弹体(1)，上弹体(1)的下方设有中空的下弹体(2)，上弹体(1)内的上部空腔中设有抛射药仓室(3)，抛射药仓室(3)内填充有抛射药，上弹体(1)的顶端安装有用于引爆抛射药的时间引信(4)，抛射药仓室(3)的底部沿水平方向设有组合式隔热推板，上弹体(1)内位于组合式推板的下方设有无线电探空仪安放室(5)，无线电探空仪安放室(5)内放置有无线电探空仪(6)，无线电探空仪(6)的底端安装有伞绳连接盘(7)，伞绳连接盘(7)与降落伞(8)的伞绳相连，降落伞(8)和伞绳放置在顶端敞口的筒状的护伞罩(9)内，护伞罩(9)的上部插装在上弹体(1)内的下部，护伞罩(9)的下部插装在下弹体(2)内的上部，下弹体(2)的顶端采用间隙配合插装在上弹体(1)内的底端，下弹体(2)的顶端与上弹体(1)的底端采用多个销钉(10)销接相连；
所述组合式隔热推板可沿着上弹体(1)的内腔向下运动；
所述下弹体(2)内的下部沿竖直方向设有弹簧导向套筒(11)，弹簧导向套筒(11)的底端与下弹体(2)的下部固定相连，弹簧导向套筒(11)的顶端设有托盘(12)，托盘(12)的顶端与护伞罩(9)的底端相贴，托盘(12)的下部采用间隙配合插装在弹簧导向套筒(11)内的上部，弹簧导向套筒(11)的外侧壁上套装有压力弹簧(13)，压力弹簧(11)的上端顶在托盘(12)上，压力弹簧(11)的下端顶在弹簧导向套筒(11)的底端或下弹体(2)内的下部，下弹体(2)的下部与炮弹发射部(19)的顶端安装相连；
所述无线电探空仪可采集其所在位置处的气压、温度、湿度的信息，并通过GPS和/或北斗系统将采集到的信息发送出去。
2.根据权利要求1所述的气象侦察弹，其特征在于：所述组合式隔热推板包括钢材制成的上隔板(14)和下隔板(17)，上隔板(14)的上表面贴连有上陶瓷层(15)，上隔板(14)的下表面贴连有无机材料制成的保温隔热层(16)，所述下隔板(17)的上表面贴连有下陶瓷层(18)，下陶瓷层(18)的上表面与保温隔热层(16)的下表面相贴连。
3.根据权利要求2所述的气象侦察弹，其特征在于：所述护伞罩(9)的横截面为圆形，护伞罩(9)采用钢材或铝合金制成，所述降落伞(8)为圆形降落伞或球形降落伞。
4.根据权利要求3所述的气象侦察弹，其特征在于：所述弹簧导向套筒(11)底端的中部通过螺钉与下弹体(2)的下部固定相连，弹簧导向套筒(11)采用钢材或铝合金制成。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的气象侦察弹，其特征在于：所述炮弹发射部(19)为迫击炮炮弹的发射部或火箭炮炮弹的发射部或榴弹炮炮弹的发射部或加农炮炮弹的发射部。
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