CN203216389U - 应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于火炮射弹初速测量技术领域，具体涉及一种应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置。本实用新型所提供的应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置，所述用于反射式激光幕测速装置的对准装置包括：炮管轴向激光指示器、激光幕平面方位指示器及指示器调节机构；所述激光幕平面方位指示器及指示器调节机构对应所述两个激光幕系统各自设有一套；其在现场建立起一对精确且垂直于弹道射线的参考平面标志，为反射式火炮射弹初速测量装置的光幕对准调校提供参考。以此为参考测量的靶距更为精准，使光幕垂直对准误差和靶距测量误差控制在已知的范围内。
Description
技术领域
本实用新型属于火炮射弹初速测量技术领域，具体涉及一种应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置。
背景技术
在火炮及弹药设计和生产过程中，炮弹的初速是重要技术指标之一，从而，初速测量设备也是火炮及弹药设计和生产部门的必装设备。目前，常规使用的初速测量设备存在很多种类，其中，基于区截测量原理的有：通断网靶、线圈靶、天幕靶、框架式激光靶等等。这一类初速测量设备的测量原理为：在已知靶距的前提下，测取炮弹的过靶时间，计算靶距中点位置的平均速度。
现有的基于区截测量原理的初速测量设备由于种种原因，基本都存在现场靶距长度误差难以有效控制的问题；而精确测量靶距的前提条件是要求测量前靶面要与弹道线的垂直对准。
有鉴于此，对于本领域技术人员而言，如何实现测量前靶面与弹道线的垂直对准，以使得精确测量靶距，进而精确测量射弹初速，已成为当前迫切需要解决的重要问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是，如何提供一种对准装置，与反射式火炮射弹初速测量装置配套使用，其用于建立起一个可见光参考平面，实现测量光幕与弹道线间的调校和垂直对准，且要求具有小型轻便、空间定位准确度高的特点。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置，所述火炮射弹初速测量装置包括：各自包含有扇形激光发生器的第一激光幕系统及第二激光幕系统，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统在火炮炮口前方沿弹丸的发射方向相隔预设定的距离依次设置，所述两个扇形激光发生器所发出的扇形激光幕在火炮炮口前方相隔预设定的距离并覆盖火炮弹丸的出射路径，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统均各自设有用于调整扇形激光幕发射方向的机械转台支撑结构；
所述用于火炮射弹初速测量装置的对准装置包括：炮管轴向激光指示器、激光幕平面方位指示器及指示器调节机构；所述激光幕平面方位指示器及指示器调节机构对应所述两个激光幕系统各自设有一套；
所述炮管轴向激光指示器为一含有激光束收发器的导向棒，其设置于炮管中，根据重力自对中的作用，该导向棒的轴线与炮管轴线相平行；
所述激光幕平面方位指示器包括：平面反射镜、指示用扇形激光发生器；所述平面反射镜的镜面与指示用扇形激光发生器所发出的激光幕平面设置为相互平行；通过所述指示器调节机构，所述平面反射镜的镜面设置为与所述导向棒的轴线相互垂直；
通过所述机械转台支撑结构，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统所发出的激光幕平面设置为分别与其所对应的指示用扇形激光幕发生器所发出的激光幕平面处于同一平面上。
其中，所述激光幕平面方位指示器还包括激光测距器，其设置于所述指示用扇形激光发生器上，用于测量所述两个指示用扇形激光发生器的激光幕平面之间的距离。
(三)有益效果
本实用新型技术方案所提供的应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置，所述用于火炮射弹初速测量装置的对准装置包括：炮管轴向激光指示器、激光幕平面方位指示器及指示器调节机构；所述激光幕平面方位指示器及指示器调节机构对应所述两个激光幕系统各自设有一套；
其在现场建立起一对精确且垂直于弹道射线的参考平面标志，为反射式火炮射弹初速测量装置的光幕对准调校提供参考。以此为参考测量的靶距更为精准，使光幕垂直对准误差和靶距测量误差控制在已知的范围内。
附图说明
图1至图3为本实用新型技术方案的装置结构示意图。
【附图标记说明】
1：导向棒；2：炮管；3：激光器；4：激光束；
5：平面反射镜；6：指示用扇形激光发生器；
7：垂直投影线；8：二维旋转微调装置；9：三角架；
10：参考平面；11：水平投影线；12：扇形激光发生器；
13：机械转台支撑结构；
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
为了解决现有技术的问题，本实用新型的设计思想是在靶场为反射式火炮射弹初速测量装置提供一个光幕平面与弹道线垂直调校的位置参考。其在炮管内放置一根特制的激光束导向棒，棒中发射出的激光束与炮管轴线平行，其照射方向代表弹道线。在火炮前方指定位置架设一台激光幕平面方位指示器，该装置配有多个自由度的调节机构，其上装有平面反射镜和与之平行的扇面激光幕发生器；首先将平面反射镜对准由炮管射出的激光点，然后转动调节机构使光点反射回到光源处。此时说明平面反射镜与弹道垂直，则激光幕平面方位指示器的扇面激光幕发生器发出的光幕平面也与弹道线保持垂直关系。激光幕平面方位指示器的扇面激光幕发生器会在装置本身和地面上各照射出一条亮线，空间相交的两条直线就确定了一个平面。调整反射式火炮射弹初速测量装置的平移和回转机构，使得反射式火炮射弹初速测量装置的激光幕平面与激光幕平面方位指示器发出的扇面激光幕平面相互重合，则反射式火炮射弹初速测量装置的光幕就与弹道线达到垂直。
具体而言，本实用新型技术方案如下：
一种应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置，所述反射式火炮射弹初速测量装置包括：各自包含有扇形激光发生器的第一激光幕系统及第二激光幕系统，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统在火炮炮口前方沿弹丸的发射方向相隔预设定的距离依次设置，所述两个扇形激光发生器所发出的扇形激光幕在火炮炮口前方相隔预设定的距离并覆盖火炮弹丸的出射路径，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统均各自设有用于调整扇形激光幕发射方向的机械转台支撑结构；
所述用于火炮射弹初速测量装置的对准装置包括：炮管轴向激光指示器、激光幕平面方位指示器及指示器调节机构；所述激光幕平面方位指示器及指示器调节机构对应所述两个激光幕系统各自设有一套；
所述炮管轴向激光指示器为一含有激光束收发器的导向棒，其设置于炮管中，根据重力自对中的作用，该导向棒的轴线与炮管轴线相平行；
所述激光幕平面方位指示器包括：平面反射镜、指示用扇形激光发生器；所述平面反射镜的镜面与指示用扇形激光发生器所发出的激光幕平面设置为相互平行；通过所述指示器调节机构，所述平面反射镜的镜面设置为与所述导向棒的轴线相互垂直；
通过所述机械转台支撑结构，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统所发出的激光幕平面设置为分别与其所对应的指示用扇形激光幕发生器所发出的激光幕平面处于同一平面上。
其中，所述激光幕平面方位指示器还包括激光测距器，其设置于所述指示用扇形激光发生器上，用于测量所述两个指示用扇形激光发生器的激光幕平面之间的距离。
下面结合具体实施例来详述本实用新型技术方案。
实施例
本实施例适用于野外试验场环境，由于上述反射式火炮射弹初速测量装置属于非接触式区截装置平均速度测量原理，在靶场安装调试时首先要将一对反射式火炮射弹初速测量装置的光幕装置放置在炮前弹道线一侧规定的距离上。再设法将两光幕装置发出的两片光幕垂直对准弹道线，使弹道线从两扇形光幕中间穿过。
首先，要创造一束能代表弹道线指向的可见光束。炮管轴向激光指示器是一个把单束激光器装在导向棒1内的装置，如图1所示。为了方便使用，激光器被安装在一个钢制圆柱体内。该柱体外径等于或小于炮管内径。插入炮管后，由于重力自对中作用，圆柱体的轴线与炮管轴线平行。激光器与导向棒1轴线间的平行关系要事先在光学实验室内调好固化。激光束4方向与圆柱体轴线平行，那么它也与炮膛轴线平行。利用光学自准直原理可以实现垂直对准。当激光束到达对面反射镜后会发生反射，转动反射镜，当反射镜完全垂直于激光束时，反射光线会按原路返回到激光束的出射点。
创造一对与弹道线成垂直关系的可见光参考光幕是本实施例的第二步。用于调整激光幕平面方位指示器的调节机构由多自由度的调节单元8、测量方箱和可升降三角架9组成，如图2所示。方箱上装有平面反射镜5和与之成平行关系的超薄指示用扇形激光发生器6及激光测距机。反射镜和指示用扇形激光发生器之间的平行关系事先在光学实验室调好且固化。使用时将激光幕平面方位指示器架设在火炮前方指定位置，让安装在炮管内的炮管轴向激光指示器发出的激光点照射在平面反射镜上，调节测量方箱下的转动机构使反射光点回到炮管。打开扇面激光幕发生器电源开关，至上而下地照射出一片扇形激光幕，它在装置本身和地面上各照出一条亮线。根据几何学定理，空间两条相交的直线确定一个平面。这对能够看得见平面参考标记线就是本实施例所要达到的目的。
图3展示出在现场光幕垂直对准操作的实施例。将所述炮管轴向激光指示器3放置在炮管中点亮，一束红光直射前方，光线的方向精确地指示着火炮射击方向；将本实施例的一个激光幕平面方位指示器放在图中后探测单元位置，调节其平移和升降机构，使前方射来的光束照射在激光幕平面方位指示器的自准直平面反射镜上，调节激光幕平面方位指示器的回转机构使光斑回射炮口，此时激光幕平面方位指示器中的反射镜平面与弹道线达到垂直，打开激光幕平面方位指示器中的光幕电源开关，至上而下地照射出一片扇形激光幕，它在装置本身和地面上各照出一条亮线。根据几何学定理，空间两条相交的直线确定一个平面。这对能够看得见平面参考标记线代表了一个与弹道线相垂直的参考平面10。
调节反射式火炮射弹初速测量装置中控制第一激光幕系统的机械转台支撑结构13，使其扇形激光发生器12的光幕平面与本实施例给出的参考平面相互重合，这样第一激光幕系统的光幕平面就与弹道线达到垂直；同理，第二激光幕系统也是如此操作，使得反射式火炮射弹初速测量装置前后两个激光幕系统的光幕都与弹道线垂直，且两激光幕系统射出的探测光幕间相互平行；使用激光幕平面方位指示器上的激光测距机测出两幕间的距离。把测出的距离值输入反射式火炮射弹初速测量装置的控制电脑；拆除本实用新型的一对激光幕平面方位指示器装置，使之离开弹道区域；调节两探测单元光幕的高低转角，以使得弹道线从两光幕中间穿过。
上述实例讲述了本实施例的设计原理和现场操作过程，本实施例与反射式火炮射弹初速测量装置配套使用，为曲截式测速装置提供空间平面位置参考标记。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置，其特征在于，所述火炮射弹初速测量装置包括：各自包含有扇形激光发生器的第一激光幕系统及第二激光幕系统，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统在火炮炮口前方沿弹丸的发射方向相隔预设定的距离依次设置，所述两个扇形激光发生器所发出的扇形激光幕在火炮炮口前方相隔预设定的距离并覆盖火炮弹丸的出射路径，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统均各自设有用于调整扇形激光幕发射方向的机械转台支撑结构；
所述用于火炮射弹初速测量装置的对准装置包括：炮管轴向激光指示器、激光幕平面方位指示器及指示器调节机构；所述激光幕平面方位指示器及指示器调节机构对应所述两个激光幕系统各自设有一套；
所述炮管轴向激光指示器为一含有激光束收发器的导向棒，其设置于炮管中，根据重力自对中的作用，该导向棒的轴线与炮管轴线相平行；
所述激光幕平面方位指示器包括：平面反射镜、指示用扇形激光发生器；所述平面反射镜的镜面与指示用扇形激光发生器所发出的激光幕平面设置为相互平行；通过所述指示器调节机构，所述平面反射镜的镜面设置为与所述导向棒的轴线相互垂直；
通过所述机械转台支撑结构，所述第一激光幕系统及第二激光幕系统所发出的激光幕平面设置为分别与其所对应的指示用扇形激光幕发生器所发出的激光幕平面处于同一平面上。
2.如权利要求1所述的应用于火炮射弹初速测量装置的对准装置，其特征在于，所述激光幕平面方位指示器还包括激光测距器，其设置于所述指示用扇形激光发生器上，用于测量所述两个指示用扇形激光发生器的激光幕平面之间的距离。
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