Atmega128单片机新型炮口测速方法的设计与实现(2)
2 霍普金森杆测速实验的程序 47
1 绪论
1.1 引言
兵器测试是发展兵器技术的基础，是兵器科研与生产不可缺少的一环。对弹丸性能参数的测量主要集中在弹丸的飞行速度[1][2]、飞行姿态、飞行时间参数等，其中弹丸飞行速度的测量是武器系统各种运动参数测试中一项至关重要的内容[3]。弹丸的初速是影响弹丸射程的一个重要因素，它在很大程度上反映了火药装药设计的优劣和能量利用率的高低，也是检验内弹道设计参数的重要指标[4]。
弹丸飞行速度是判断武器毁伤效果的一个重要物理量, 也是枪炮、火药生产研制单位的一个重要技术指标. 火炮炮口速度是炮弹运动特性的一个重要参数,是衡量火炮性能、弹药特性的一项重要指标,是火炮试验中的一项至关重要的内容。在武器和弹药的研制、定型、生产质量控制、产品验收等方面都需要测定火炮炮口炮弹的飞行速度。测量弹丸速度是弹药与火炮最基本的靶场试验项目之一，是检验弹道性能的重要标志量。
弹丸的测速，传统的测试方法主要可分为接触法和非接触法, 接触法包括网靶法、钢板靶法等, 非接触法包括线圈靶、天幕靶、光幕靶、声靶等测试方法. 接触法往往会影响弹道特性, 并且不能用于连发测试场合.由于接触法测试场合的局限性, 目前非接触法的应用越来越广泛. 相对而言, 光幕靶由于其低价格、高测试精度、高可靠性的特点, 除了能够进行测速以外, 延长采集时间, 可以对连发弹丸的射频进行测试, 逐步成为靶场测试系统中一个重要的组成部分。
1.2 国内外的研究动态及趋势
1.3弹丸测速主要的两种方法
a) 区截装置测速法
1）线圈靶
线圈靶是用八角形的木制框架和沿框架绕制的线圈组成。当磁化弹丸从线圈中通过时，线圈就会感应出一个电动势（即启动或停止信号）[11]。通常有两个线圈，一个产生启动信号，启动计时仪，另一个产生停止信号，停止计时仪。在使用线圈靶时，附近不能有钢铁设备，因为钢铁会破坏磁场，引起测量误差。被测弹丸必须是磁性材料制造，弹丸磁化的极性要正确，要有足够的磁场强度。对于配用电引信的弹丸，只有弹丸磁化后才能安装引信，或者选用无需磁化弹丸的测速方法。
2）纸靶
纸靶是用沉积有导电涂料的纸制作而成。弹丸穿过纸靶时电路断开启动或停止计时仪。这种靶的主要用来对轻武器和破片模拟，它的主要缺点是每打一发必须换一张纸靶。这就限制了它在特定靶场上的试验[11]。
3）光电靶
是一种利用光电转换原理作为启动和停止装置的测速靶。当弹丸从光幕上方通过时，改变了落在光电管上的光，于是便产生一个信号，使计时仪开始或停止工作。他的主要优点是可以在弹道上测量飞行时间，而不会妨碍弹丸的正常飞行，由于缺乏一般的空间分辨能力，使用上受到限制，光电靶分为光幕靶和天幕靶，可根据射击条件选择使用。
①光幕靶
光幕靶是一种使用人工光源的光电靶。主要为轻武器室内射击设计的。在两米的基线上测量精度为 ，为达到这一精度要求基线的测量误差不得超过 ，即 （毫米）。在外使用时要设法避免阳光照射到光敏元件上。光幕靶因空间重复能力差而造成的误差为 。由于这种误差使用基线长短要根据试验的目的和误差要求确定。
②天幕靶
这是一种利用天幕自然光的光电装置。这种靶适合于靶场高角射击，但不能在夜间和雨天使用（当仰角能够装定的较低时附加一个专用罩，也可在雨雪天使用）。这种靶缺乏空间重复能力。所以测速能力在 （米/秒）时，误差为 。