六盤水市人工影響天氣高炮作業(yè)點安全射界管理

彭超 趙琨 孫傳東 羅通均

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，新型城鎮(zhèn)化的建設(shè)對全市人影作業(yè)點安全射界范圍的影響不可謂不大。人影作業(yè)點由于周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)，可作業(yè)區(qū)域變得少之又少。面對這種形勢，地面人影作業(yè)點安全射界的規(guī)范化管理顯得尤為重要。本文將以《貴州省地面人影作業(yè)電子安全禁射應(yīng)用系統(tǒng)》為抓手，進行敏感目標(biāo)全方位排查，深入了解人影作業(yè)點安全射界，調(diào)查城鎮(zhèn)化建設(shè)對人影作業(yè)點安全射界范圍的影響，不斷規(guī)范全市人影作業(yè)點安全射界管理，制作六盤水市人工影響天氣37mm高炮安全射界圖。

關(guān)鍵詞：人工影響天氣 ;高炮 ;作業(yè)點 ;安全射界;制作 ;應(yīng)用

人工影響天氣（以下簡稱“人影”）是為了避免或者減輕氣象災(zāi)害，而合理利用氣候資源，在適當(dāng)條件下通過科技手段對局部大氣的物理、化學(xué)過程進行人工影響實現(xiàn)增雨、防雹等目的的活動。目前，我市人影業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴大，向云層發(fā)射催化劑的火箭、高炮等人影作業(yè)設(shè)備逐年增多，對于人影作業(yè)安全性的要求也不斷提高。37mm高炮是我市開展地面人工增雨防雹的主要作業(yè)裝備之一，使用的人影炮彈存在約3‰的引信瞎火率。隨著人口和建筑物密度的增大，地面人影作業(yè)的安全射擊范圍不斷受到擠壓限制。調(diào)查掌握作業(yè)點周圍人口和重要設(shè)施分布情況，利用《貴州省地面人影作業(yè)電子安全禁射應(yīng)用系統(tǒng)》，精確規(guī)范繪制和使用安全射界圖，即作業(yè)點周圍人口和重要設(shè)施成為禁射區(qū)，其他區(qū)域為可射擊區(qū)，可以有效規(guī)避人影作業(yè)事故的發(fā)生。

一、作業(yè)點安全射界圖制定中的技術(shù)討論

由于不同作業(yè)裝備的性能、飛行軌跡和因之產(chǎn)生的危險因素不同，確定安全射界時考慮的參量和具體數(shù)據(jù)有很大差異，必須進行較為細(xì)致的分析和估算，從而制定更加安全、規(guī)范的人影安全射界。以下以六盤水市人影作業(yè)現(xiàn)行使用的37mm高射炮為例，對制定人影安全射界時應(yīng)考慮的關(guān)鍵因素、數(shù)據(jù)估算、制作方法和應(yīng)用技術(shù)進行探討。六盤水市一般采用 12～17s 引信自炸時間炮彈;人影作業(yè)時一般允許最大射擊仰角為 80°，最小射擊仰角為 50°，以下引用發(fā)射數(shù)據(jù)時均以此界定。

1.高炮炮彈發(fā)射后潛在的危險因素

（1）引信瞎火彈丸墜落。根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的資料，現(xiàn)用人影炮彈存有約 3‰ 的引信瞎火率，在彈丸飛行終了時發(fā)生墜落，在射擊仰角為80°時其落點距發(fā)射點水平距離最近為3km，射擊仰角為40°時最遠(yuǎn)可達 9.67km。

（2）炮彈彈丸受風(fēng)力影響偏離預(yù)計落點最大水平距離：順風(fēng)可使彈道延伸，逆風(fēng)可使彈道縮短，橫風(fēng)可造成彈丸左右偏移。可以看出：縱向風(fēng)影響可使彈丸延伸或拖后不大于 500m;橫側(cè)風(fēng)可使彈丸左右偏移不大于 1.5km，發(fā)射仰角愈大偏移距離愈大。

（3）超標(biāo)爆炸破片散落。爆炸破片散落發(fā)生在彈丸出膛12～17s 區(qū)間，與作業(yè)點水平距離的近點、遠(yuǎn)點分別出現(xiàn)在彈丸飛行12s和17s時。

2.高炮作業(yè)點安全射界選定標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)定安全區(qū)域時應(yīng)依當(dāng)?shù)貙嶋H條件盡量放大，選取時可依照下述具體標(biāo)準(zhǔn)：

（1）引信瞎火彈墜落點最小安全區(qū)域的確定：最低須按靜風(fēng)發(fā)射時落點前后外延500m以上、寬度不少于2km×1.5km劃定，以綠色標(biāo)出。區(qū)域內(nèi)不得有村莊、集鎮(zhèn)、企業(yè)等人口密集的地方。

（2）超標(biāo)爆炸破片散落控制區(qū)域的選取： 前后按該射擊仰角下 12～17s 區(qū)間對應(yīng)的地面水平距離;寬度不少于 30°劃定。區(qū)域應(yīng)選在人口、地面設(shè)施相對稀少的地方。

（3）射角的確定：考慮風(fēng)力影響，發(fā)射仰角控制在 70°以下，使安全射界近端大于 1.5km 較適宜，避免頂炸發(fā)生。

（4）最大水平距離的界定：根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的資料，37mm 高炮水平射擊距離在 40°仰角時達到最大值為 9.67km，取整定為 10km。

3.高炮作業(yè)點安全射界圖的制作方法

采用大比例測繪地圖（1：50000或1：100000）或高分辨率的衛(wèi)星遙感影像地圖，選取半徑10km 范圍內(nèi)地面人員建筑分布符合以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域作為預(yù)設(shè)的安全射界并以綠色標(biāo)示，再將炮點名稱、經(jīng)緯度、距離圈標(biāo)示、射距圈標(biāo)示、方位角標(biāo)示;射擊時限定的仰角、方位角范圍諸元素疊加進去標(biāo)注形成圖形，射界圖制作中應(yīng)注意以下幾點：

（1）方位初始角 0°為正北方向，依順時針方向旋轉(zhuǎn)，單位以“°，′，″”形式標(biāo)注;如若炮手能夠熟練操作瞄準(zhǔn)具，也可采用“密位”單位形式標(biāo)注（換算關(guān)系 1°=6000?360 密位）。

（2）高炮射距圈的標(biāo)定應(yīng)按照表 1 給定的數(shù)值為半徑繪出不同射角下高炮射擊距離圈。

（3）為了簡單明了易于操作，應(yīng)明確給出每一安全區(qū)域?qū)?yīng)的射擊方位、仰角范圍（推薦射界）。

（4）可將各安全射擊區(qū)域依次編號為 “1，2，3…”，便于發(fā)布扇形或梯次射擊的作業(yè)指令。

（5）采用測繪地圖制作時，應(yīng)盡量選擇最新版的資料并結(jié)合現(xiàn)場勘察和六盤水市敏感目標(biāo)排查表進行。

二、高炮作業(yè)點安全射界圖的實際應(yīng)用

1.高炮作業(yè)點安全射界圖的拓展應(yīng)用

人工影響天氣高炮作業(yè)點安全射界圖的地面參照系是將高炮安全射界圖轉(zhuǎn)化于炮臺地面上（圖 1）， 其直觀醒目，易理解好操作。在現(xiàn)場，特別是夜間射擊時使用極為便利，具有很高的實用價值，繪制時須將射擊方位、仰角范圍參數(shù)分別折換為一個固定中值標(biāo)注。

2.高炮作業(yè)點安全射界的組合應(yīng)用

為了適應(yīng)作業(yè)的需要，可將相鄰數(shù)個縱向安全射界組合，以實現(xiàn)梯次射擊;將相鄰數(shù)個橫向安全射界組合，以實現(xiàn)扇面射擊。

3.高炮作業(yè)點安全射界圖中射擊方位數(shù)值讀取應(yīng)用

采用“密位”方式標(biāo)注射擊方位值時可由瞄準(zhǔn)具直接讀出，若采用“°”單位方式標(biāo)注射擊方位值時則須事先用 GPS、羅盤等器具測量給出。

4.高炮作業(yè)時遇到瞬時風(fēng)時安全射界圖的應(yīng)用

高炮射擊時若遇橫向瞬時風(fēng)速達到或超過 20m·s-1 時，最大射角不得高于 70°，同時可視即時風(fēng)速在原定方位角范圍內(nèi)的數(shù)值向來風(fēng)方向校正。

三、結(jié)語

本文在廣泛征求六盤水市各縣區(qū)人影辦和人員技術(shù)人員意見的基礎(chǔ)上，綜合分析大家提出的問題和建議，重新審視以往在安全射界圖制定時可能存在的疏漏，明確闡述了制定安全射界的意義和制作過程，在制作方法、數(shù)據(jù)估算等方面補充了新的內(nèi)容并建立了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，從而為高炮作業(yè)人員提供了簡單易行的操作方法，使其可操作性顯著提高。在《貴州省地面人影作業(yè)電子安全禁射應(yīng)用系統(tǒng)》中，通過科學(xué)規(guī)范設(shè)計制作出六盤水市人工影響天氣高炮作業(yè)點安全射界圖，在應(yīng)用中，可以有效避免或減輕37mm高炮作業(yè)時出現(xiàn)安全事故，提高人工影響天氣作業(yè)效率和安全管理水平，促進人工影響天氣高炮作業(yè)規(guī)范化建設(shè)。隨著經(jīng)濟社會對人工影響天氣作業(yè)的需求越來越大，在業(yè)務(wù)流程、支撐保障和指揮水平等方面嘗試進行突破創(chuàng)新，提高人工影響天氣作業(yè)的科學(xué)水平，努力做到每次人工影響天氣作業(yè)效率最大化。

參考文獻：

[1]楊凡，孫琪，孟繁輝，等.安全射界圖技術(shù)在人工影響天氣指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].氣象科技，2014，42（3）：511-515.