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战车炮塔安上六自由度摇摆试验台 — 助力我军装甲车辆火控系统快速发展

新刀口谈兵  · 公众号  ·  · 2021-03-25 17:45

正文

近日,03式改进型空降战车在央视亮相,主要是安装了新式数字式稳像火控系统。在节目中提到了单东升在试验火控系统的性能时,出现了一种由液压管支撑的平台,上面安装一座坦克炮塔或者空降战车炮塔,这就是我国研制的六自由度摇摆试验台。



我们知道坦克装甲车辆火控系统要求十分精密,技术含量很大,但坦克装甲车辆在使用过程中会面临各种恶劣环境,比如大幅度震动、左右前后俯仰,高速冲刺时的颠簸,还要火控系统能够经受严酷考验,就必须要使用坦克火控试验台对新系统进行验证。


一般坦克火控试验台都会使用只安装炮塔的震动平台,以模拟坦克运行的状态,都采用6自由度平台系统。一般小型平台的运动系统采用伺服电机驱动滚动丝杠的方式,而大型重载转台系统则主要采用电液伺服液压缸驱动方式。



所谓六自由度是物体在三维空间中移动的六个角度,包括向前/向后、向上/向下、左/右、偏航、俯仰和滚动。为了实现这种运动,该平台一般由六自由度运动平台、计算机控制系统、驱动系统等组成,下平台安装在地面的固定基座基上,上平台为支撑平台,上面预留给坦克炮塔或其他载荷的接口。

两个平台中间安装有六支液压缸,六个液压缸上端点两两组成上平台三个支点,六个液压缸下端点两两组成下平台三个支点,支点在上、下各六只万向铰链上,用户在控制界面输入期望的运动参数传输给运动控制计算机,运动计算机通过运动学反解计算出六个电动缸的位移量。


然后,运动计算机驱动六个伺服驱动器,实现六个电动缸闭环位置控制,完成上平台在空间六个自由度(X,Y,Z)的运动,从而可以模拟出各种空间运动姿态。



本次视频中出现了承载03式空降战车炮塔的轻载平台,能够用不同接口方便的通过吊车换装。然后在炮塔上加装需要实验的火控系统,在实验中6自由度平台模拟坦克震动,然后通过激光照射炮塔前方的靶板来分析火控精度。



本次出现的03式空降战车炮塔的火炮根部安装了一套数字式稳像瞄准镜,应该由激光测距仪和热像仪组成,炮塔内安装双稳系统、液晶显示器、火控计算机等,通过在火炮根部加装观瞄规避了随动系统的复杂,通过数字式瞄准打击目标,精度大大提高。



之前网上曾经出现过99A坦克炮塔实验的照片,也只有通过了这一项测试,才能够真正试装到坦克上去。无独有偶,央视前些天还出现了一种车辆驾驶模拟器的视频画面,能够模拟步战车在山地等复杂地形驾驶的感觉,内部安装有跟步战车相同的驾驶器材,仪表则采用液晶屏显示,士兵需要看模拟观察孔的视频画面驾驶。

但从其下部看,应该是一种3自由度平台。



六自由度平台系统本身在军用、民用都有大量应用,可应用到各种训练模拟器如飞机、舰艇、直升机、坦克、汽车、火车、空中加油、飞船等,民用可用于六轴联动机床、灵巧机器人、娱乐、地震模拟、动感电影等领域,因此军民用企业都有大量成熟产品。


该系统可用于车载武器装备的稳定瞄准系统试验,也可以用于各种舰载武器系统和机载武器系统的稳定系统的试验,能真实再现飞机、坦克等姿态与加速度变化和运动空间环境,迫使故障尽快出现,大量节省经费,避免实机故障所造成的损失。







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