射擊學

射擊學

射擊學是研究合理運用武器,將彈丸或戰鬥部射向預定目標並獲得最佳射擊效果的學科。它廣泛套用於槍炮、火箭、魚雷、飛彈等武器的射擊。

(圖)射擊學射擊學

射擊學是研究合理運用武器,將彈丸或戰鬥部射向預定目標並獲得最佳射擊效果的學科。它廣泛套用於槍炮、火箭魚雷飛彈等武器的射擊。射擊中的計算、控制和指揮逐步地使用數字電子計算機。射擊學通常包括射擊理論和射擊方法。射擊方法是以射擊理論為指導採用更精確的數學模型作更迅速準確的計算。各種武器火控系統不斷發展與完善。

簡史

(圖)彈著點機率分布示意圖彈著點機率分布示意圖

射擊學可以追溯到古代的射藝,從石器時代出現以後就有了射的概念。中國西漢弩機上帶刻度的“望山”實際是表尺,這種原始的圖形射表體現了當時對射程射角關係的認識。

17世紀,隨著數學、力學等科學的發展,射擊理論和射擊方法也不斷得到發展。早期射擊學的內容主要是外彈道學。到19世紀中葉,射擊學發展成為獨立的學科。隨後,炮兵射擊條件起了較大的變化,火炮陣地多由暴露轉為隱蔽,同時發展了各種觀測和瞄準器材,由對通視目標的直接瞄準射擊擴展到間接瞄準射擊。火炮射程的增加和彈丸飛行時間的延長,使各種因素對彈道的影響更加顯著。火炮的集中使用提高了對統一指揮的要求。最初只用來分析彈丸散布的機率論,被推廣套用到分析諸元精度、校正射擊及判定射擊效果等方面,從而產生了供更精確地決定射擊諸元的試射理論、諸元理論和獲得最佳射擊效果的效力射理論等。

19世紀中葉到第一次世界大戰中,先後出現了魚雷、潛艇、飛機、坦克等武器裝備。不同的射擊要求和目標的變化,使射擊學不再局限於地面炮兵和艦船炮兵射擊的領域而產生了許多分科,如空中射擊學、高射炮射擊學、坦克射擊學、魚雷射擊學、反潛射擊學等。在研究內容上也增添了許多新的課題,如預測動目標在彈丸飛行期間的運動規律,研究提高射擊效果與降低彈藥消耗量,建立射擊指揮中心和設計射擊指揮儀的各項原則等。新發展起來的無線電電子學技術和光學瞄準測距系統,為此提供了物質和技術基礎。第二次世界大戰末期出現了制導武器、核武器和數字電子計算機,對射擊學的發展產生了巨大的影響。制導使命中問題有了新的解決途徑。

研究內容

(圖)示意圖示意圖

射擊學通常包括射擊理論和射擊方法。射擊理論主要以外彈道學和機率論為基礎,研究決定射擊諸元的方法及其誤差分析、判定射擊效果並指明提高射擊效果的途徑等。射擊方法是以射擊理論為指導,結合對抗決策及作戰與訓練的實踐經驗等制定的,包括射擊準備和實施射擊所應採取的指揮程式、手段和射擊規則等。

決定射擊諸元  
是彈丸或戰鬥部準確射向目標的核心問題,即賦予武器正確射向、裝藥級別和裝定引信的時間分劃,射擊理論分析各種決定射擊諸元方法的精度和適用性,並提出提高諸元精度的措施。在確定目標與武器的相對位置、運動規律和射擊實施條件後,就能根據外彈道學和運動學原理解算出射擊諸元。當射擊條件與射表所規定的標準條件有差異時,需要計算諸元修正量。對運動目標射擊時,為使彈丸或戰鬥部與目標相遇,需要計算提前修正量。行進間射擊時,需要對武器自身的擺動和移動進行附加修正。這些修正均可在射擊準備中完成。在可觀察的情況下,還要結合觀察到的射擊結果進行補充修正。由於運動目標在武器發射到擊中期間的運動具有隨機性,通常根據目標運動的一般規律及武器系統的跟蹤解算與控制等裝置所能達到的水平,提出若干種目標運動的近似數學模型以供選用,其中常用的一種是勻速直線運動模型。制導武器則是在全過程中不斷自動地進行修正。

分析射擊偏差  
是判定射擊結果的基礎。由於各種共同性的因素和隨機因素的影響,即使是同一門武器用完全相同的諸元射擊,各發彈丸的落點仍然會有不同的偏差。使用多門武器射擊時,偏差的分布將會有所擴大。這些偏差主要來源於目標的測定誤差、射擊諸元的解算誤差和裝定誤差以及武器彈藥性能的誤差等。射擊學研究分析這些因素,並儘可能地減小其影響以提高射擊精度。共同性因素導致的散布中心偏離目標,可以通過校正解決。隨機因素產生的偏差,一般為常態分配,具有對稱分布、中間密集、邊緣稀疏以及有一極限範圍等特徵,通常用機率偏差(亦稱公算偏差)來表征。根據散布所處的方位可分為距離機率偏差、高低機率偏差和方向機率偏差。在散布圖為圓形時,常用圓機率偏差表征。以散布中心為圓心,圓機率偏差為半徑的圓內和圓外,彈著點的分布機率各占50%。在離散布中心不同範圍內彈著點的分布機率如圖所示。

除了研究自然形成的散布之外,射擊學還研究人工散布的情況。在某些條件下,利用多門武器分別使用(或一門武器先後使用)不同的諸元射擊,可以得到最有利的落點分布,從而獲得更好的射擊效果。

判定射擊效果  
射擊效果是指在一定條件下射擊時完成任務的有效程度。判定射擊效果就是以一定的數值指標來評價射擊效果。常用的數值指標有:命中機率,對單個目標的毀傷機率,對多個目標毀傷百分數的數學期望值,以及彈藥平均消耗量等。這些指標與武器的性能,射擊條件,目標的種類、分布、易毀程度以及敵方士氣等因素有關。通常用統計學的方法,根據某種武器和彈藥的性能、威力以及特定的射擊條件和射擊方法,結合試驗結果和理論推算得出它所能達到的射擊效果,再反過來按照實際使用情況,用機率論推定達到這些指標所需要的最佳條件和方法。

制定射擊方法  
為了迅速有效地完成射擊任務,要為不同的武器分別制定出在各種射擊條件下對各類目標組織指揮射擊的方法和相應的射擊規則。它可以寫成規範,也可以部分地編入武器系統的自動指揮和自動控制程式,由機器來執行。制定射擊方法除套用射擊理論和遵守作戰原則外,還要結合武器彈藥的性能、威力,部隊的訓練水平,以往作戰的經驗和未來戰爭的特點等方面綜合考慮,還應兼顧經濟可靠和簡便易行。

不同的兵種和武器組織指揮射擊可以有繁簡的差異,但大體上都可分為射擊準備和射擊實施兩個方面。射擊準備主要包括:①偵察與確定目標的性質、位置和運動參數;②確定有利於攻擊的武器配置;③組織各項技術保障,掌握影響射擊精度的環境條件以決定射擊諸元;④做好武器的技術準備使其處於隨時能實施射擊的狀態;⑤決定火力分配和射擊方法,選擇射擊手段和射擊時機,確定彈藥消耗量和持續射擊時間等,必要時還需擬定射擊預案。射擊實施如地面炮兵的觀察與校正、試射與效力射,空中射擊的接敵占位、跟蹤與瞄準,以及各種射擊的火力轉移和機動等。雖然射擊諸元常在準備階段已經決定,但在實施階段仍需不斷更新射擊諸元。

發展

(圖)射擊中的計算、控制和指揮逐步地使用計算機射擊中的計算、控制和指揮逐步地使用計算機

射擊中的計算、控制和指揮逐步地使用數字電子計算機。採用更精確的數學模型作更迅速準確的計算。各種武器火控系統不斷發展與完善。隨著現代戰爭的發展,彈丸的遠射性、目標的機動性和出現的突然性不斷增加,以及各種對抗手段的採用,大大增加了射擊的複雜性,需要解決首發命中和提高自身生存力等新課題。這些都進一步促使射擊學用運籌學的觀點開展動態的和綜合的研究。廣泛地套用了對策論、資訊理論、規劃論、工程控制論等現代數學和方法,使射擊學向更深、更廣的領域發展。

相關學科

軍事學、彈道學、內彈道學、外彈道學終點彈道學飛彈彈道學軍事地理學、軍事地形學、軍事工程學、軍事氣象學、軍事醫學、軍事運籌學、戰役學、密碼學、化學戰 。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們