現(xiàn)代戰(zhàn)爭對火炮和火箭炮的基本要求是不經(jīng)試射就獲得較高的首發(fā)命中率或首群覆蓋率。而要實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的精確命中，就必須用精密法來決定射擊開始諸元，彈藥溫度的精確測量是其中的一個重要環(huán)節(jié),。
藥溫測量的特點(diǎn)
傳統(tǒng)的彈藥溫度測量大多都直接使用彈藥箱內(nèi)的氣溫，藥溫檢測手段是使用測溫彈和溫度計,。在彈藥箱內(nèi)放入一只水銀溫度計,，每隔l或2小時觀察一次，認(rèn)為箱內(nèi)氣溫即是藥溫,。這樣會帶來很大的誤差,，在野戰(zhàn)條件下發(fā)現(xiàn)，炮車或送彈車藥倉內(nèi)的溫度不僅變化幅度大,，且嚴(yán)重不均勻,。因此，任一時刻彈藥箱或藥倉內(nèi)的任一點(diǎn)溫度都不可作為藥溫,。此外,，當(dāng)周圍環(huán)境或彈藥箱內(nèi)溫度變化時，裝藥溫度在開始很長一段時間內(nèi)滯后于外界的溫度,，所以這種方法根本不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭對精度的要求,。
此外，野戰(zhàn)條件下發(fā)射裝藥溫度的測量,，試圖通過測量藥筒表面或其內(nèi)部某一固定點(diǎn)溫度作為實(shí)時平均藥溫,，也是不可行的。這種方法不僅煩瑣不方便,，同時也無法保證精度,。一般火炮裝藥近似于一個圓柱體，外部為藥筒或包裝筒,，內(nèi)部附有鈍感襯里及點(diǎn)傳火機(jī)構(gòu)和其它裝藥輔助元件,，藥粒散裝或分成藥包,，均勻或非均勻地置于藥筒內(nèi),，藥筒內(nèi)部的溫度也是不均勻的,。
AD590的新型藥溫測量裝置的原理與使用" src="http://files.chinaaet.com/images/20110812/f181a5c7-329d-4c72-be56-29f25c6155d1.jpg" />
圖1 藥溫測量系統(tǒng)框圖
當(dāng)彈藥的初始溫度與外界溫度不一致時，彈藥的溫度變化是一個很復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)變化過程,，某一時刻彈藥內(nèi)某一點(diǎn)的溫度是時間,、空間坐標(biāo)、初始溫度和外界溫度的函數(shù),。因此,，藥溫精確測量的方法是采用非接觸測量法，精確實(shí)時地給出裝藥質(zhì)量加權(quán)平均溫度值,。
彈藥溫度的測量在不允許打開彈藥外殼及鉆孔的情況下,，可選方案一般有兩種：一種是用模擬相似的方法。如在彈藥箱中放置測溫彈,。測溫彈是一種引信和底火都去掉,，但保持裝藥不變的炮彈，把水銀溫度計插入測溫彈內(nèi),，認(rèn)為測溫彈的溫度就是彈藥的溫度,，該種方法簡單易行，但因?yàn)橛盟y溫度計所以反應(yīng)較慢,，且測溫彈的溫度并不能代表所有彈藥的溫度,。這種方法適用于裝藥結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)的需要。
另一種方法是用求解彈藥溫度分布的方法來得出平均溫度,。采用間接式電子采集與計算機(jī)解算法,，然后與火控計算機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時信息傳輸。即把不同裝藥號在不同存放區(qū)的藥溫隨環(huán)境溫度的變化規(guī)律制成計算軟件,，并和環(huán)境溫度的數(shù)采系統(tǒng)揉為一體,，研制出一種微機(jī)控制的非接觸式實(shí)時測溫系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)不同存放位置不同裝藥號藥溫的自動實(shí)時顯示與傳輸,。這種測量系統(tǒng)可以精確測量裝藥結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、型號多樣炮藥的溫度。本文介紹這種測量系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理,。
藥溫測量系統(tǒng)的構(gòu)成
（1）測溫探頭：野戰(zhàn)條件下,，裝藥環(huán)境溫度不斷隨時間變化，一般說在空間上也不可能均勻,。因此環(huán)境溫度的采集應(yīng)使用多個探頭,，并注意分布合理。以國內(nèi)某自行炮彈車為例,，車內(nèi)配有8個探頭,，兩個一組,，均勻分布在車內(nèi)四個位置。
（2）誤差校正：在用模型運(yùn)算時,，需要初始環(huán)境溫度和外界溫度值作為條件,，所以測溫電路也是本設(shè)計的重要一環(huán)，其測溫精度直接影響輸出結(jié)果的精度,。根據(jù)整體誤差小于1℃的要求,，測溫環(huán)節(jié)的誤差應(yīng)小0.4℃。
為了實(shí)現(xiàn)溫度的高精度測量,，我們采用兩點(diǎn)式測溫校正電路,，如圖2所示調(diào)節(jié)電阻RP1和RP2，因?yàn)橛袃蓚€可變電阻,，實(shí)際校正時需要反復(fù)調(diào)節(jié)兩個電阻值,。需要說明的是，其中的放大器應(yīng)選高精度的集成運(yùn)放,，因?yàn)锳D590正端上的電壓一般很小,，AD590的靈敏度為1μA/K。
輸出電壓的表達(dá)式為
圖2 藥溫測量誤差校正電路圖
（3）基準(zhǔn)電壓：基準(zhǔn)電壓源選用LM136,，其輸出電壓為2.5V,。
（4）A/D轉(zhuǎn)換：A/D轉(zhuǎn)換使用AD7891芯片，AD7891是8通道,、12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片,，單電源供電，內(nèi)有8個具有過壓保護(hù)的模擬通道,，功耗低,，典型功耗只有90Mw。
（5）薄膜面板：開關(guān)操作使用薄膜面板,。傳統(tǒng)的機(jī)械式開關(guān),，在安裝時需要焊接，甚至要配合固定支架,。而薄膜開關(guān)的安裝為粘貼式,，只要揭去背膠紙，就可以牢固地粘貼在整機(jī)表面,，其引線出口插入整機(jī)后置電路的插座上,，瞬間便可接通電路，省時,、省力,。薄膜開關(guān)集開關(guān)按鍵、標(biāo)記,、商標(biāo),、透明窗口及顯示于一體,，并且采用整體密封性結(jié)構(gòu)，開關(guān)的觸點(diǎn)不受有害氣體的侵蝕,，不易氧化,，具有防水、防塵,、壽命長,、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
結(jié)束語
本文通過討論火炮發(fā)射藥裝藥溫度的間接測量方法,，設(shè)計了適合于裝藥溫度間接測量要求的環(huán)境溫度測量電路。設(shè)計電路已成功應(yīng)用于武器系統(tǒng)之中,，精密環(huán)境溫度的測量保證了發(fā)射藥間接測量解算的結(jié)果符合戰(zhàn)技指標(biāo),。
本方案結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,、實(shí)用性好,、測溫精度高、使用方便,，可有效改善以往落后的藥溫測量手段,。自動采樣存儲24小時內(nèi)溫度值，可以準(zhǔn)確掌握藥溫變化規(guī)律,、分析變化趨勢,。