基于單片機(jī)控制的迫擊炮防重裝彈系統(tǒng)

摘要：針對(duì)迫擊炮發(fā)射過程可能發(fā)生的炮彈重裝問題，設(shè)計(jì)一種以單片機(jī)為控制核心的機(jī)電結(jié)合式防重裝彈裝置，該裝置采用紅外傳感器為檢測(cè)手段。當(dāng)迫擊炮正常發(fā)射時(shí)，該系統(tǒng)計(jì)數(shù)并顯示發(fā)射的炮彈枚數(shù)；當(dāng)出現(xiàn)炮彈不發(fā)火故障時(shí)，該系統(tǒng)將適時(shí)啟動(dòng)機(jī)械裝置，防止炮彈的重復(fù)填裝，避免重大事故的發(fā)生。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，不影響射擊精度且能自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)械裝置。通過實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)性能可靠，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：防重裝；紅外；單片機(jī)；中斷；機(jī)械裝置

在進(jìn)行迫擊炮實(shí)彈射擊過程中，迫擊炮炮彈不發(fā)火現(xiàn)象較為常見，若迫擊炮炮彈不發(fā)火，則嚴(yán)禁再次裝填炮彈，若再次裝填，則易產(chǎn)生膛炸，造成嚴(yán)重人員傷亡。如何判定迫擊炮炮彈不發(fā)火，防止重裝彈，目前通常靠炮手觀察炮口情況或聽發(fā)射聲音確定炮彈是否出膛，這種觀察判斷的方法不可靠。實(shí)彈射擊時(shí)炮手心理高度緊張，往往造成觀察結(jié)果不精確，為此設(shè)計(jì)本系統(tǒng)，防止重裝彈，避免重大事故的發(fā)生。

1 系統(tǒng)特點(diǎn)
目前國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展的迫擊炮防重裝裝置主要有機(jī)械式、電子式等，本系統(tǒng)是機(jī)電結(jié)合式，系統(tǒng)只有在檢測(cè)到填裝的炮彈發(fā)生滯留時(shí)，才啟動(dòng)機(jī)械裝置，使再次填裝炮彈的過程無法進(jìn)行。純機(jī)械式的裝置在裝彈的過程會(huì)通過重力啟動(dòng)機(jī)械裝置，這樣對(duì)裝彈操作會(huì)有一定的影響，并且在發(fā)射過程通過出膛的炮彈復(fù)位機(jī)械裝置，若機(jī)械裝置設(shè)計(jì)不完善，對(duì)炮彈射擊彈道也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，從而導(dǎo)致射擊精度下降；純電子式的裝置只能檢測(cè)到炮彈的滯留并報(bào)警，不能阻止炮彈的再次裝入。
本系統(tǒng)采用紅外傳感器作為炮彈進(jìn)膛與出膛的檢測(cè)手段，在炮口沿著直徑方向向外延伸一定空間(盡量避離高溫)，上下間隔一定距離安裝兩路紅外發(fā)射、接收裝置，較之其他防重裝裝置使用的加速度復(fù)位傳感器或自感型變阻式傳感器等檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、性價(jià)比高。為提高可靠性，防止兩路之間的相互干擾，紅外發(fā)射與接收管套上管套，減少散射，同時(shí)為避免炮彈對(duì)紅外的反射，分別將發(fā)射管與接收管安裝在同一側(cè)，如圖1所示。

本系統(tǒng)以單片機(jī)作為核心控制電路，相對(duì)于一般電路構(gòu)成的防重裝彈裝置，電路更簡(jiǎn)潔，調(diào)試更快捷，基于軟件編程的功能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大且更易進(jìn)行功能的擴(kuò)展。本系統(tǒng)可以判斷炮彈的半填裝狀態(tài)，故當(dāng)中止發(fā)射，炮彈被重新取出后不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)，并且本系統(tǒng)是在炮彈裝入后過2．5 s還未檢測(cè)到炮彈發(fā)射出膛才啟動(dòng)聲光報(bào)警電路，大部分防重裝裝置只要裝入炮彈就報(bào)警，發(fā)射出膛后報(bào)警解除，未發(fā)射出膛報(bào)警一直進(jìn)行，這樣的功能設(shè)置在正常工作時(shí)也有報(bào)警信號(hào)，人為地加深了炮手的疲憊感，當(dāng)炮彈真正不發(fā)火報(bào)警繼續(xù)時(shí)，炮手對(duì)其敏感度與警戒力會(huì)減弱。