大口径线膛炮炮口振动位移测量方法

钞红晓，李世立，雷强，任俊龙

(1.西北机电工程研究所，陕西 咸阳 712099；2.重庆大学 光电工程学院，重庆 400030)

对于大口径火炮而言，火炮密集度是靶场火炮验收的重要指标，关系着火炮研制的成功与否，而炮口振动位移是影响大口径火炮射击密集度的关键特征量[1-3]，是大口径火炮设计的重要参数，也是检验火炮性能的重要指标。大口径火炮炮口振动是一个非常复杂的物理过程，与火炮身管、弹丸、炮塔、底盘等火炮构件的综合响应过程有关。通过试验测试准确获取炮口振动位移参数，可为改进和优化火炮构件、建立和完善火炮发射系统整体仿真模型等提供实测数据和参考。

目前测试线膛炮炮口振动位移的方法主要分为接触与非接触两大类。接触测试法主要是将加速度计安装在炮口，采用对所测炮口的振动加速度信号进行积分得到炮口位移[4]。虽然该方法可以方便地测试出高仰角火炮射击状态下的炮口振动位移，但是由于该方法不是直接测试炮口振动位移量，信号积分过程中加速度计的横向振动和干扰信号会对积分结果产生较大影响，使测试结果产生一定的误差。

炮口振动位移非接触测试的方法较多[5-6]，诸如：基于电涡流位移传感器、光电位移跟随器、光杠杆原理的激光CCD成像系统、位置敏感探测器(position sensitive detector，PSD)，以及高速摄影法测量等，这些方法各有优缺点，其中电涡流位移传感器虽对炮口焰和烟雾不敏感，但是存在位移量程过小的缺陷，一般仅适用于小口径火炮炮口上下、左右振动位移测试。……