弹道修正引信

一维弹道修正引信利用打远修近的原理，其修正执行机构多采用阻力器，通过展开后增加弹丸所受空气阻力实现对射程的修正。引信所用阻力器的典型结构形式有环形、桨形、伞形等。

弹道修正引信的早期研究主要集中在美国，环形阻力器是最早采用的修正执行机构，主要用于旋转稳定弹上。阻力器靠弹丸旋转产生的离心力，在要求时刻展开到位，使引信前锥部的径向面积增大，从而增加弹丸所受空气阻力，达到射程修正的效果。主要采用的有D形环阻力器和“虹膜”形阻力器，其张开后的结构示意图如图14-2所示。

图14-2　环形阻力器结构示意图
（a）D形环阻力器；（b）“虹膜”形阻力器

桨形阻力器主要应用于尾翼稳定弹上，它靠扭力簧和空气阻力的合力矩使阻力片绕销轴向外展开并运动到位，从而增大弹丸前部的阻力面积，其结构示意图如图14-3所示。

图14-3　浆型阻力器结构图

一维弹道修正引信的典型产品有美、英、法等国联合研制的“斯塔尔”（STAR）引信，它采用减速板作为阻力器，如图14-4所示。

图14-4　“斯塔尔”弹道修正引信

法国应用于SPACIDO型155mm榴弹上的弹道修正引信采用的增阻结构是三片花瓣式阻力器，如图14-5所示。

图14-5　SPACIDO弹道修正引信

德国研制的一维弹道修正引信TCF采用了柔性面料、刚性支撑的伞状阻力器，可以基于GPS或炮口测速雷达进行弹道辨识，如图14-6所示。

图14-6　TCF弹道修正引信

二维弹道修正引信通常是采用鸭舵作为修正执行机构，通过控制舵片的偏转角度来实现射程和方向的二维修正。

传统的鸭舵修正原理是利用空气动力在舵片上产生的法向和侧向的分力，来分别控制弹丸在射程和偏航方向上的落点误差。对于旋转稳定弹丸，弹丸旋转一周时操纵舵所受空气动力在法向和侧向上瞬时的分力周期平均值即为法向力和侧向力。若舵片在弹丸旋转一周的过程中不换向，则周期平均力等于零。要想获得修正弹道的控制力，舵片必须以至少弹丸转速的两倍速度实施换向操作，因此，舵机的工作频率使这种方法只能应用于低速旋转弹丸上。

为了解决旋转稳定弹飞行过程中因旋转速度过快而使舵机无法有效控制的问题，基于减旋理论的新型鸭舵控制方法被提出。具体应用中，引信和弹体通过轴承相连接，弹丸发射后，弹道修正引信部分因为轴承的作用可在整个弹体处于高速旋转状态下仍保持低速旋转状态，使得舵机正常工作不受弹体转速的限制，从而达到修正弹道的目的。

二维弹道修正引信的典型应用有美国研制的制导一体化弹道修正引信，它采用栅格状舵面作为修正执行机构，如图14-7所示。

图14-7　美国制导一体化弹道修正引信

英国研制的弹道修正引信用于旋转稳定弹上，与弹体采用轴承连接，修正机构采用阻尼环和同向舵复合修正，如图14-8所示。该引信装有3种减速板，即微调减速板、旋转减速板和主减速板，可以在射弹飞行过程中对弹道进行3次修正。射弹脱离炮口后，引信即接收GPS卫星数据，在准确的时刻依次打开减速板：微调减速板在弹道初始段打开，对弹道进行初步射程修正；旋转减速板在弹道中段打开，进行弹道的方向修正；主减速板在弹道末段打开，最终对弹道进行射程修正，使射弹准确命中目标。

图14-8　英国二维弹道修正引信

进入21世纪，美国陆军为了提高155mm和105mm炮弹在最大射程处的精度，研制了基于精确制导组件（PGK）的低成本弹道修正引信。该引信通过旋转控制器（电动机）连接到弹体上，可以做相对弹体的转动。弹道修正机构采用两对固定鸭式舵，如图14-9所示。

图14-9　PGK弹道修正引信

两对鸭式舵相对引信体是固定的，其中一对安装角反向，称为旋转舵片；另一对安装角同向，称为操纵舵片。弹体飞行过程中，旋转舵片产生与弹体旋转方向相反的力矩，使引信以特定转速相对弹体反向旋转，产生“消旋”的作用；操纵舵片产生操纵力和力矩，无控飞行时对弹体的周期平均作用力和力矩为零。需要修正时，可控电动机产生控制力矩，使鸭舵减小旋转速度，并相对大地坐标系停留在某一确定转角位置时，对弹体产生一个力矩和一个侧向力，从而对弹丸的飞行弹道进行二维修正。