火力控制系统技术国内外研究现状和发展趋势

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国内火力控制系统技术状况目前,现有绝大多数坦克火炮控制系统采用的是水平向为带极化继电器的电机放大机直流电动机控制系统，高低向为电液控制传动系统,该系统采用的是模拟直流电传与电液传动系统，具有如下缺点：采用电刷装置,可靠性很差; 直流电动机的低速性能差, 调速范围小；体积质量大,维修和拆装作业困难；效率低, 整个系统的效率在额定功率时仅45%；液压系统存在漏油、维护修理不方便和故障多等缺点, 尤其是容易在中弹后引发火灾与爆炸( 也称“二次效应”) [1] 。65210

2国外火力控制系统技术状况目前,国外第三代坦克火炮控制系统所采用的水平和高低向皆为电传控制系统, 其中方位向的炮塔电动机一般采用控制技术比较成熟的直流电机,控制方式为模拟控制方式;高低向一般采用电动机丝杠或电动机齿弧转换系统，控制框图和水平向大致相同。这种火炮控制系统克服了传统电液传动系统存在的缺点,但是电机控制水平仍停留在直流电机控制水平,可靠性、维修性不高, 体积大、效率低、精度不高, 控制方式采用的是模拟控制, 易受温度漂移影响[1]。

3 新一代火控系统的发展趋势

随着数字技术、微电子技术和计算机技术的飞速发展和广泛应用, 航空电子技术水平不断提高, 机载武器装备更新换代, 对机载火控系统提出了更高的要求。在军方需求和技术推动下, 未来机载火控系统将得到极大的发展, 除体现在综合化、模块化外, 还主要体现在以下几个方面:

a) 作战功能主要突出超视距、多目标攻击超视距、战场外多目标攻击火控系统和发射后自寻导弹配合, 使飞机能同时跟踪、识别多个目标, 并分别测定每个目标的参数, 完成威胁判断, 确定攻击目标的优先权及各种战术数据处理, 进行战术决策; 根据飞机飞行的操纵指令和雷达扫描指令; 计算导弹允许发射区、导弹制导指令和显示控制数据; 发射前对发射后自寻导弹进行参数装定, 使多枚导弹分别攻击多个目标; 进行杀伤概率评估等。

b) 采用多源数据融合技术, 提高载机的综合作战效能为提高作战飞机的多机协同作战和对其作战目标的抗隐身、抗电磁干扰的能力, 提高飞机空、天、地通讯能力, 使对空、对地作战功能一体化, 现代机载火控系统正开发利用多种手段探测目标, 使得各种传感器优势互补, 数据相互融合, 以便先敌发现、先敌攻击, 取得攻击突然性和成功率, 提高载机的综合作战效能。以美国为例, 正在分阶段开发多传感器综合技术, 其项目有: 综合射频、光电、电子支援措施传感器; 综合前视红外、激光测距器、多频谱光电传感器; 综合凝视热像仪、毫米波雷达传感器; 综合多色红外、激光、射频、被动毫米波传感器; 合成孔径的主、被动射频、视频、红外频谱综合传感器等。

c) 机载火控系统正向着综合火力/ 飞行/ 推力控制系统的方向发展

在未来作战中, 综合火力/ 飞行系统或综合火力/ 飞行/ 推力控制系统将能按最佳飞行路线、最佳航迹、最佳燃油消耗率将飞机引导到最佳攻击位置进行攻击。它可实施对敌全方位、多种武器的投射; 缩短了攻击占位时间及首攻时间, 便于飞行员做到先敌发现、先敌攻击, 并可提高命中率; 实现了操纵控制的自动化、瞄准攻击的自动化, 也就是火控攻击的智能化, 减轻了飞行员工作负担, 有利于飞行员观察战场态势, 及时作出新的战斗决策。

d) 采用先进的电子战措施, 削弱敌机的作战有效性随着电子技术的发展, 现代战争中, 电子支援、电子干扰、电子对抗、电子反对抗等手段不断更新和发展,新式制导武器不断出现, 战场电磁环境日益复杂和恶劣, 电子战能力已经成为攻击敌人、保护自己的必备能力。电子战已经成为一种看不见并决定战争胜负的新战场。在2000 年之后, 电子战技术将进一步发展和完善, 尤其是隐身技术、反隐身技术以及系统综合化等技术, 将成为电子战领域的重点发展对象。