彈頭飛行速度測定

測定彈頭飛行速度有許多方法，采用網(wǎng)靶、箔靶、線圈靶、天幕靶、光電靶、測速雷達(dá)等測速系統(tǒng)均能實現(xiàn)。盡管方法有很多種，但其測試原理基本相同，即在彈頭飛行的彈道上不同的２點處，設(shè)置測量裝置，只要測出彈頭通過這２點之間的時間值和２點之間的距離值，就可用距離值除以時間值，得到速度值。但在實際測定時，由于天幕靶和測速雷達(dá)的測試精度較高、對目標(biāo)無干擾、工作可靠，特別是測定多發(fā)彈的飛行速度時，一次性布靶即可連續(xù)完成測試，所以，目前常采用這２種系統(tǒng)。

在此，我們從系統(tǒng)組成、工作原理、試驗前準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集、試驗環(huán)境要求等方面對這２種方法作一比較。

系統(tǒng)組成

天幕靶系統(tǒng)由天幕靶和計時儀組成。天幕靶由機體和光電探測器組成。機體包括底座、托架、箱體、瞄準(zhǔn)裝置和水準(zhǔn)氣泡裝置。光電探測器包括物鏡、聚光器、光電管以及一組放大整形的電子線路。計時儀由基準(zhǔn)脈沖發(fā)生器、電子開關(guān)、計數(shù)器、放大器和穩(wěn)壓電源組成。

測速雷達(dá)系統(tǒng)由雷達(dá)機頭（發(fā)射機和接收機）、機頭電源、終端設(shè)備（數(shù)據(jù)處理裝置和計算機）、終端電源、紅外同步啟動器及機頭三腳架組成。

工作原理

天幕靶是一種非接觸式裝置。它利用自然光在空中形成一個尖劈形光幕簾，當(dāng)彈頭飛過天幕靶光幕簾時，遮住一部分光線，天幕靶中的光電管上的受光量減少，從而產(chǎn)生一個電信號，天幕靶將這一電信號傳給計時儀，計時儀開始記錄時間，當(dāng)彈頭飛過另一個天幕靶上空時，天幕靶再將這一信號傳給計時儀，計時儀記錄時間截止。這樣，彈頭飛過２個天幕靶之間的時間\"t\"就測出來了，而２個天幕靶之間的距離\"s\"是可以測量的，于是，彈頭在這兩點之間的飛行速度V=就有了。

測速雷達(dá)利用多普勒原理對彈頭的速度進(jìn)行連續(xù)測量。其工作原理是飛行中的彈頭能使雷達(dá)發(fā)射機發(fā)出的高頻電磁波的頻率發(fā)生變化，設(shè)沒有彈頭飛過時的發(fā)射頻率為f，有彈頭飛過時的反射回雷達(dá)接收機的頻率為f ′，兩者差值為Δf=f-f′。只要測得f′，就可以通過測速雷達(dá)終端的處理，計算出彈頭的飛行速度V。

試驗前準(zhǔn)備

用天幕靶測速，將２個天幕靶布置在彈頭飛行方向的下方。靶距的選取一般為7.62mm手槍定為4m，7.62mm步槍定為6m，12.7mm、14.5mm機槍定為10m。

２個天幕靶之間的距離一定要測量準(zhǔn)確，以減小誤差。靶距確定后，調(diào)整兩個天幕靶的水準(zhǔn)氣泡使其居中，以保證天幕靶的鏡頭處于水平位置，同時，調(diào)整２個天幕靶箱體使光幕簾處于平行狀態(tài)。之后，將天幕靶、電源及計時儀上的信號線、電源線連接好，接通電源，啟動天幕靶和計時儀，即可進(jìn)入測速試驗。

利用測速雷達(dá)測速，將測速雷達(dá)機頭（發(fā)射機、接收機）布置在槍口的側(cè)后方，調(diào)整支架使水準(zhǔn)氣泡居中，以保證支架平面處于水平位置。調(diào)整天線機頭的高低和方向，使瞄準(zhǔn)鏡中的瞄準(zhǔn)點對準(zhǔn)彈頭的飛行方向。將紅外同步啟動器放在槍口的側(cè)前方，并使紅外同步啟動器的鏡頭指向槍口。然后接通電源，啟動計算機進(jìn)入測試狀態(tài)。

就試驗前的準(zhǔn)備工作而言，測速雷達(dá)比天幕靶簡單，需要的測試工作人員較少。

數(shù)據(jù)采集

天幕靶通過計時儀采集時間值，然后在計算器中輸入靶距值，再除以采集到的時間值而得出速度值。計算過程比較簡單、直觀。但用其測定遠(yuǎn)距離處彈頭速度，例如1500m處機槍彈的速度，是很難做到的，因為彈頭飛到 1500m處，其準(zhǔn)確度和密集度較差，很難保證彈頭從天幕靶的正上放飛過，因而測試難度較大。

測速雷達(dá)采集到的則是一系列多普勒頻率值，通過計算機利用快速付里葉變換（FFT）數(shù)字處理得出一系列速度值，數(shù)據(jù)處理過程相對復(fù)雜，但能夠在電腦顯示屏上顯示速度隨時間變化的曲線圖。

與天幕靶不同，測速雷達(dá)能測定較遠(yuǎn)距離的彈頭飛行速度，可以達(dá)到幾萬倍彈徑遠(yuǎn)處。

天幕靶只能測定一發(fā)彈頭飛行到某一點的速度，而測速雷達(dá)可以測定彈頭在多點處的連續(xù)速度，因此，對于連發(fā)槍彈、雙頭彈、脫殼彈等瞬間飛出的多發(fā)彈頭的速度測試，測速雷達(dá)顯示了其獨特的優(yōu)勢。

試驗環(huán)境要求

天幕靶需要利用自然光（太陽光在大氣中的散射光）作光源，通常在室外使用。在夜間或室內(nèi)靶道測速，需要利用合適的人工光源才能使用。而測速雷達(dá)不受光照的限制，可在白天、夜間、室內(nèi)隨時進(jìn)行。

通過以上對天幕靶和測速雷達(dá)的比較可以看出，測速雷達(dá)因其使用簡便、適用范圍廣，明顯優(yōu)于天幕靶，但天幕靶價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于測速雷達(dá)，因此在許多兵工企業(yè)、科研院所以及部隊的科研、鑒定、驗收試驗中，天幕靶仍然發(fā)揮著巨大作用。◆