CN109827854B - 一种弹道试验装置及弹着点测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于测试技术领域。通过在常规弹道测试系统中平行设置一对具有适宜间隔的弹道线矢量记录装置，利用相似比原理，以首发弹为基准，以首发弹弹着点和偏离值精确定位试验弹在靶板上弹着点的位置。本发明涉及的弹道试验装置，为包括弹道枪、测速装置、靶架在内的弹道试验系统，还包括在测速装置和靶架(9)之间平行设置的一对矢量记录纸，第二矢量记录(5)纸紧贴靶板受弹面；矢量纸与测速装置触发屏(10)和截止屏(11)的靶面平行。该装置，结构简单，可设计性强，可靠性好，弹着点的测定方法，操作简单，易于控制；弹着点定位精度高，适用于易破碎或弹孔不规则装甲板的分区域防护性能评价。

Description

一种弹道试验装置及弹着点测试方法

技术领域

本发明属于测试技术领域，涉及弹道终点效应测试的装置和方法。

背景技术

陶瓷复合装甲结构包括止裂层、陶瓷层、粘结层和背板。其中陶瓷层一般是多块陶瓷拼接而成。陶瓷层的拼接结构形成面内不同的防护区域:陶瓷中心区域、拼缝区域和角点区域。研究表明，对于陶瓷复合装甲来说，不同防护区域的抗弹性能存在较大差异。因此，针对不同区域进行抗弹性能测试对于陶瓷复合装甲的性能评价至关重要。

由于陶瓷复合装甲板在经受弹丸打击后，表面破坏极其严重，现有技术没有解决陶瓷复合装甲弹着点的确定问题，无法建立抗弹性能试验结果与防护性能存在差异的陶瓷区域之间的对应关系，也就无法对不同陶瓷区域的抗弹性能进行分类评价。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可精确定位弹着点的试验装置，同时提供弹着点的计算方法。

本发明的目的是这样实现的，通过在常规弹道测试系统中平行设置一对具有适宜间隔的弹道线矢量记录装置，利用相似比原理(附图2)，以首发弹为基准，以试验弹在第一矢量记录装置上相对于首发弹的位置偏离情况，计算试验弹在靶板上与首发弹弹着点的偏离值，以首发弹弹着点和偏离值精确定位试验弹在靶板上弹着点的位置。

本发明涉及的弹道试验装置，为包括弹道枪、测速装置、靶架在内的弹道试验系统，其特征在于：还包括在测速装置和靶架9之间平行设置的一对矢量记录纸，第二矢量记录5纸紧贴靶板受弹面；矢量纸与测速装置触发屏10和截止屏11的靶面平行，结构如附图1所示。

本发明涉及的弹道试验装置，为由弹道枪、测速装置、靶架组成的弹道试验系统，其特征在于：第一矢量记录纸4和第二矢量记录纸5的间距不小于0.8m。

本发明涉及的弹道试验装置，为由弹道枪、测速装置、靶架组成的弹道试验系统，其特征在于：矢量记录纸固定在固定架上。

本发明涉及的弹道试验装置，为由弹道枪、测速装置、靶架组成的弹道试验系统，其特征在于：第二矢量记录纸5用第二固定架3为可复位结构。

本发明涉及的弹道试验装置，为由弹道枪、测速装置、靶架组成的弹道试验系统，其特征在于：一对平行设置的固定架垂直固定在水平的支撑架7上。

本发明涉及的弹道试验装置，为由弹道枪、测速装置、靶架组成的弹道试验系统，其特征在于：支撑架7表面设置平行滑轨6，一对平行设置的固定架垂直安装在平行滑轨6上。

本发明涉及的弹道试验装置，为由弹道枪、测速装置、靶架组成的弹道试验系统，其特征在于：支撑架7的底部设置调平支脚。

本发明涉及的弹道试验装置，为由弹道枪、测速装置、靶架组成的弹道试验系统，其特征在于：第二矢量记录纸5上基准弹的弹着点用光电定位系统标记。

本发明涉及的弹着点测试方法，包括设备调整，基准弹射击与第一矢量纸上的弹孔与弹着点(第二矢量纸)坐标定位，试验靶板安装，试验弹射击与第一矢量纸上的试验弹弹孔坐标定位和试验弹弹着点计算过程，其特征在于：

设备调整：按常规要求调整与设置弹道试验系统各项参数，在截止屏与靶架之间设置设置第一矢量记录纸，靶板受弹面设置第二矢量记录纸；

射距为B，枪口8与第一矢量记录纸的距离为A，B-A≥0.8m，且(B-A)/B≤0.5。

基准弹射击与弹孔坐标定位：按常规要求装药与射击，记录第一矢量记录纸上的弹孔a的中心坐标(x_a,y_a)，第二矢量纸上弹孔b的中心坐标(x_b,y_b)；

试验靶板安装：将靶板安装在靶架上，调整目标射击点与第二矢量纸上弹孔b中心重合，移除第二矢量纸；

试验弹射击以第一矢量纸上的弹孔坐标定位，按常规要求装药与射击，记录第一矢量记录纸上的试验弹弹孔c的中心坐标(x_c,y_c)；

试验弹弹着点计算：将第一矢量记录纸上a、c的中心坐标带入式(1)和式(2)，分别计算第二矢量记录纸平面内试验弹在靶板上弹孔d的中心与b孔(即目标射击点)中心坐标的距离L，以及d孔相对于b孔在Y轴方向上的偏转角度α；

与射线ac同向，以b为起点的α方向上距离L的点即为试验弹的弹着点。

本发明涉及的弹着点测试方法，包括设备调整，基准弹射击与第一矢量纸上的弹孔与弹着点(第二矢量纸)坐标定位，试验靶板安装，试验弹射击与第一矢量纸上的试验弹弹孔坐标定位和试验弹弹着点计算过程，其特征在于：

基准弹在第二矢量纸上弹孔b的中心作为坐标原点；

试验弹弹着点d的坐标为：(x_d,y_d)＝(L·sinα,L·cosα)

本发明涉及的弹道试验装置和弹着点测试方法，包括设备调整，第一发弹丸射击与第一矢量纸上的弹孔与弹着点(第二矢量纸)坐标定位，试验靶板安装，试验弹射击与第一矢量纸上的试验弹弹孔坐标定位和试验弹弹着点计算过程，其特征在于：试验弹射击时，记录弹道参数，同时进行防护系数、弹道极限V50、贯穿吸能等抗弹性能测试。

本发明陶瓷复合装甲精确弹着点的测定装置，结构简单，可设计性强，可靠性好，适用于易破碎或弹孔不规则装甲板的分区域防护性能评价。

本发明陶瓷复合装甲精确弹着点的测定方法，操作简单，易于控制，弹着点定位精度高，结合常规试验系统可在抗弹性能测试的同时，确定弹着点的精确位置，从而建立残余穿深、残余速度及弹道极限V50等抗弹性能参数与弹着点位置的对应关系，适用于易破碎或弹孔不规则装甲板的分区域防护性能评价，特别适用于面内抗弹性能分散大的拼装结构防护性能测试表征与评估。

附图说明

附图1本发明涉及的弹道试验装置结构示意图

附图2本发明涉及的弹着点测定方法原理图

其中，1.弹道线；2.第一固定架；3.第二固定架；4.第一矢量纸；5.第二矢量纸；6.水平滑轨；7.支撑架；8.枪口；9.靶架；10触发屏；11.截止屏。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但不作为对保护范围的限制。

实施例一

以满足GB/T 32497-2016要求的射距5m(B)的弹道实验系统为例对本发明涉及的技术方案予以详细说明，试验枪弹选用53式7.62mm穿甲燃烧弹。以韧性薄钢板作为验证用靶板。

试验装置结构如附图1所示，包括弹道枪和依次设置在弹道线上的触发屏、截止屏、第一固定架、第二固定架、靶架，触发屏和截止屏均与计时仪连接；在截止屏与靶板间设置带有水平滑轨6的支撑架7，水平滑轨6与弹道线平行，两个固定架依次安装在滑轨上，矢量纸牢固固定在固定架上，两固定架可沿水平滑轨6移动，两矢量纸中心均置于预期弹道线上，且与测试装置的测速屏(触发屏和截止屏)平行；调整第一固定架至第一矢量纸距枪口距离A为4.2m,第二矢量纸紧贴靶面，锁紧两固定架。

安装第一颗弹药作为基准弹并射击，基准弹在第一矢量纸上弹孔a和第二矢量纸上的弹孔b的中心坐标均记作(0,0)。

安装验证用靶板9，调整验证用靶板9的目标射击点与第二矢量纸上弹孔b中心重合，并在靶板上标记，取下第二矢量纸。

安装第二颗弹药并射击，弹丸在第一矢量纸上弹孔c的中心坐标为(8.50mm,4.60mm)，在靶板上的弹着点标记为d。

将A、B和a、c孔的中心坐标带入式(1)和式(2)计算得到d孔与b孔(即目标射击点)中心的距离L＝11.55mm，d孔相对于b孔在第二矢量纸平面内Y轴方向上的偏转角度α＝61.6°。计算得到弹着点d的坐标为(x_d,y_d)＝(10.16mm，5.49mm)。

弹丸在验证靶板上面的穿孔为圆孔，实测弹着点d孔中心坐标为(x_d,y_d)＝(10.22mm，5.90mm)；弹孔中心d与目标射击点b孔中心点的距离为11.80mm，相对于b孔在第二矢量纸平面内Y轴方向的偏转角度为60.0°。

两组数据对比可见，本发明提出的弹着点测试方法与验证靶板实测偏移距离吻合度为97.9％，偏转角度吻合度为98.3％；弹着点孔在x轴上的坐标计算误差为0.06mm，在y轴上的坐标计算误差为0.41mm。

实施例二

弹道测试系统结构和试验条件同实施例一，第一矢量纸距枪口距离A为3.5m，第二固定架为折叠式可复位结构。

试验时安装定位试验靶板后，放倒第二固定架(带第二矢量记录纸)将第二矢量记录纸移离弹道线进行第一发试验弹射击与测量。第二固定架(带第二矢量记录纸)复位，安装试验靶板后放倒第二固定架进行第二发试验弹射击与测量，如此重复可利用一发基准弹进行多发弹试验。下表列出三发试验弹的试验结果。

实施例三

弹道测试系统结构和试验条件同实施例一，第一固定架上方安装位置可调激光定位器，第一矢量纸距枪口距离A为2.5m。

试验时，记录基准弹弹道参数，并调整激光定位器至定位第二矢量纸上的弹孔b并锁定，移除第二矢量纸，用激光定位器定位目标射击点调整靶板安装位置，安装靶板后进行试验弹射击与测量，如此重复可利用一发基准弹进行多发弹试验。下表列出三发试验弹的试验结果。

实施例四

以满足GJB 59.18-88要求的射距10m(B)的弹道实验系统为例对本发明涉及的技术方案予以详细说明，试验枪弹选用53式7.62mm穿甲燃烧弹。以韧性薄钢板作为验证用靶板。

试验装置结构如附图1所示。包括弹道枪和依次设置在弹道线上的触发屏、截止屏、第一固定架、第二固定架、靶架，第一矢量纸牢固固定在第一固定架上，第二矢量纸固定在第二固定架上，两固定架可通过置于支撑架7上的水平滑轨6移动，两矢量纸中心均置于弹道线上，且与测试装置的测速屏(触发屏和截止屏)平行；第一矢量纸距枪口距离A为7m,第二矢量纸紧贴靶面。

安装第一颗弹药作为基准弹并射击，基准弹在第一矢量纸上弹孔a和第二矢量纸上的弹孔b的在各自矢量纸上的中心坐标均记作(0,0)。

安装靶板9，靶板9的目标射击点与第二矢量纸上弹孔b中心重合，取下第二矢量纸。

安装第二颗弹药并射击，弹丸在第一矢量纸上弹孔c的中心坐标为(3.40mm,2.50mm)。

计算弹着点d与目标射击点b偏移量及偏转角度：将A、B和a、c孔的中心坐标带入式(1)和式(2)计算得到d孔与b孔(即目标射击点)中心的距离L＝6.03mm，d孔相对于b孔在第二矢量纸平面内Y轴方向上的偏转角度α＝53.7°。计算得到弹着点d孔坐标为(x_d,y_d)＝(4.86mm，3.57mm)。

弹丸在验证靶板上面的穿孔为圆孔，实测弹着点d孔中心坐标为(x_d,y_d)＝(4.90mm，3.60mm)；弹孔中心d与目标射击点b孔中心点的距离为6.08mm，相对于b孔在第二矢量纸平面内Y轴方向的偏转角度为53.7°。

两组数据对比可见，本发明提出的弹着点测试方法与验证靶板实测偏移距离吻合度为99.2％，偏转角度吻合度为100％；弹着点孔在x轴上的坐标计算误差为0.04mm，在y轴上的坐标计算误差为0.03mm。

实施例五

以满足GJB 59.18-88要求的射距15m(B)的弹道实验系统为例对本发明涉及的技术方案予以详细说明，试验枪弹选用54式12.7mm穿甲燃烧弹。以韧性薄钢板作为验证用靶板。

试验装置结构如附图1所示。包括弹道枪和依次设置在弹道线上的触发屏、截止屏、第一固定架、第二固定架、靶架，第一矢量纸牢固固定在第一固定架上，第二矢量纸固定在第二固定架上，两固定架可通过置于支撑架7上的水平滑轨6移动，两矢量纸中心均置于弹道线上，且与测试装置的测速屏(触发屏和截止屏)平行；第一矢量纸距枪口距离A为7.5m,第二矢量纸紧贴靶面。

安装第一颗弹药作为基准弹并射击，基准弹在第一矢量纸上弹孔a和第二矢量纸上的弹孔b的在各自矢量纸上的中心坐标均记作(0,0)。

安装靶板9，靶板9的目标射击点与第二矢量纸上弹孔b中心重合，取下第二矢量纸。

安装第二颗弹药并射击，弹丸在第一矢量纸上弹孔c的中心坐标为(3.20mm,4.80mm)。

计算弹着点d与目标射击点b偏移量及偏转角度：将A、B和a、c孔的中心坐标带入式(1)和式(2)计算得到d孔与b孔(即目标射击点)中心的距离L＝11.54mm，d孔相对于b孔在第二矢量纸平面内Y轴方向上的偏转角度α＝33.7°。计算得到弹着点d孔坐标为(x_d,y_d)＝(6.40mm，9.60mm)。

弹丸在验证靶板上面的穿孔为圆孔，实测弹着点d孔中心坐标为(x_d,y_d)＝(6.28mm，9.50mm)；弹孔中心d与目标射击点b孔中心点的距离为11.39mm，相对于b孔在第二矢量纸平面内Y轴方向的偏转角度为33.5°。

两组数据对比可见，本发明提出的弹着点测试方法与验证靶板实测偏移距离吻合度为98.7％，偏转角度吻合度为99.4％；弹着点孔在x轴上的坐标计算误差为0.12mm，在y轴上的坐标计算误差为0.20mm。

Claims (10)

1.一种弹道试验装置，为包括弹道枪、测速装置、靶架在内的弹道试验系统，其特征在于：还包括在测速装置和靶架之间平行设置的一对矢量记录纸，第二矢量记录纸紧贴靶板受弹面；矢量纸与测速装置触发屏和截止屏的靶面平行；

使用时包括设备调整、基准弹射击与第一矢量纸上的弹孔与第二矢量纸上弹着点坐标定位、试验靶板安装、试验弹射击与第一矢量纸上的试验弹弹孔坐标定位和试验弹弹着点计算过程；

设备调整：按常规要求调整与设置弹道试验系统各项参数，在截止屏与靶架之间设置第一矢量记录纸，靶板受弹面设置第二矢量记录纸； 射距为B，枪口与第一矢量记录纸的距离为A，B-A≥0.8m，且(B-A)/B≤0.5；

基准弹射击与第一矢量纸上的弹孔与第二矢量纸上弹着点坐标定位：按常规要求装药与射击，记录第一矢量记录纸上的弹孔a的中心坐标(x_a,y_a)，第二矢量纸上弹孔b的中心坐标(x_b,y_b)；

试验靶板安装：将试验靶板安装在靶架上，调整目标射击点与第二矢量纸上弹孔b中心重合，移除第二矢量纸；

试验弹射击与第一矢量纸上的试验弹弹孔坐标定位：按常规要求装药与射击，记录第一矢量记录纸上的试验弹弹孔c的中心坐标(x_c,y_c)；

试验弹弹着点计算：将第一矢量记录纸上a、c的中心坐标带入式(1)和式(2)，分别计算第二矢量记录纸平面内试验弹在靶板上弹孔d的中心与b孔中心坐标的距离L，以及d孔相对于b孔在Y轴方向上的偏转角度α；

与射线ac同向，以b为起点的α方向上距离L的点即为试验弹的弹着点。

2.根据权利要求1所述的弹道试验装置，其特征在于：第一矢量记录纸和第二矢量记录纸的间距不小于0.8m。

3.根据权利要求1所述的弹道试验装置，其特征在于：第一矢量记录纸和第二矢量记录纸分别固定在固定架上。

4.根据权利要求3所述的弹道试验装置，其特征在于：第二矢量记录纸用第二固定架为可复位结构。

5.根据权利要求3所述的弹道试验装置，其特征在于：一对平行设置的固定架垂直固定在水平的支撑架上。

6.根据权利要求5所述的弹道试验装置，其特征在于：支撑架表面设置平行滑轨，一对平行设置的固定架垂直安装在平行滑轨上。

7.根据权利要求1所述的弹道试验装置，其特征在于：第二矢量记录纸上基准弹的弹着点用光电定位系统标记。

8.一种使用如权利要求1所述的弹道试验装置的弹着点测试方法，包括设备调整、基准弹射击与第一矢量纸上的弹孔与第二矢量纸上弹着点坐标定位、试验靶板安装、试验弹射击与第一矢量纸上的试验弹弹孔坐标定位和试验弹弹着点计算过程，其特征在于：

设备调整：按常规要求调整与设置弹道试验系统各项参数，在截止屏与靶架之间设置第一矢量记录纸，靶板受弹面设置第二矢量记录纸；

射距为B，枪口与第一矢量记录纸的距离为A，B-A≥0.8m，且(B-A)/B≤0.5；

基准弹射击与第一矢量纸上的弹孔与第二矢量纸上弹着点坐标定位：按常规要求装药与射击，记录第一矢量记录纸上的弹孔a的中心坐标(x_a,y_a)，第二矢量纸上弹孔b的中心坐标(x_b,y_b)；

试验靶板安装：将试验靶板安装在靶架上，调整目标射击点与第二矢量纸上弹孔b中心重合，移除第二矢量纸；

试验弹射击与第一矢量纸上的试验弹弹孔坐标定位：按常规要求装药与射击，记录第一矢量记录纸上的试验弹弹孔c的中心坐标(x_c,y_c)；

试验弹弹着点计算：将第一矢量记录纸上a、c的中心坐标带入式(1)和式(2)，分别计算第二矢量记录纸平面内试验弹在靶板上弹孔d的中心与b孔中心坐标的距离L，以及d孔相对于b孔在Y轴方向上的偏转角度α；

与射线ac同向，以b为起点的α方向上距离L的点即为试验弹的弹着点。

9.根据权利要求8所述的弹着点测试方法，其特征在于：

基准弹在第二矢量纸上弹孔b的中心作为坐标原点；

试验弹弹着点d的坐标为：(x_d,y_d)＝(L·sinα,L·cosα) 。

10.根据权利要求8或9任意一项所述的弹着点测试方法，其特征在于：试验弹射击时，记录弹道参数，同时进行防护系数、弹道极限V50、贯穿吸能抗弹性能测试。

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