几门(或多管)相同口径的火炮,以相同的射击诸元,同时对一个目标射击时,出现的射弹散布称为齐射散布。引起齐射散布的原因,除了有单炮散布的原因,主要还有几门(或多管)火炮射击时不一致性的原因。
所谓“不一致性”就是指当几门(或多管)火炮使用同一射击诸元射击时,各门(管)火炮的射弹散布中心不在同一点上,互不重叠。引起不一致性的原因有:
(1)工厂制造火炮时存在公差,使各炮的弹道性能不可能相同;
(2)各炮的膛蚀不同,这是由于过去发射数量不同造成的;
(3)各炮的射击位置不同;
(4)各炮使用的弹药重量和药温不同;
(5)指挥仪系统的零位校正不一致等。
火炮射击的不一致性将引起射弹散布增大,严重时会使得射弹散布不再服从正态分布律。
现以两门火炮齐射为例研究不一致性对射弹散布的影响,见图2.3.8。
图2.3.8 齐射散布
设 为两门炮散布中心的距离,坐标原点为两炮散布中心连线的中点。以 表示单炮散布均方差,并把它作为距离的度量单位,则1炮和2炮在距离上散布的分布密度分别为
合成的齐射散布分布密度 为
(2.3.5)
从式(2.3.5)可以看出,齐射散布的分布密度与两炮散布中心距离有关。只有当 时,齐射散布才服从正态分布,而当 时,其散布不再服从正态分布。由于研究射弹散布,都是以正态分布为基础来讨论的,现在研究一下 在什么范围内时,仍可把齐射散布近似作为正态分布来处理。定性地说,只有当 仍为一单峰函数时,这种近似便被认可。定量分析如下。
对式(2.3.5)求一阶导数,得
可见当 时, ,则 在 处存在极值。若 为一单峰函数,只要 ,则 处存在极大值。对 求二阶导数 ,即
则
上式中,当 时,才有 ,所以 ,根据前面距离度量单位的假定, 。
这样,当两炮散布中心距离 小于或等于 或 时,齐射散布近似为正态分布。
实践表明,火炮不一致性一般不会那么大,只要采用有效措施,可使 值保持在(1.5~2.0) [(1~1.35) ]范围内,即有
因此,齐射散布的分布密度函数为
(2.3.6)
式中 、 ——齐射散布在距离上的均方差、概率误差。
( )的计算过程如下:
根据方差计算公式得
因为 ,所以
(2.3.7)
式(2.3.7)中第一、二两项均为二阶原点矩。根据二阶原点矩 与二阶中心矩(方差) 和数学期望 关系式,即
则有
(2.3.8)
将式(2.3.8)代入式(2.3.7),得
(2.3.9)
将 值代入式(2.3.9),得
取其平均值为
(2.3.10)
以上讨论了齐射散布在距离上的不一致性。由于在方向上引起齐射散布的原因不多,影响不大,故齐射时方向散布误差一般不予考虑,即取
(2.3.11)