Giải pháp thiết kế thuật phóng ngoài đạn cối huấn luyện sử dụng nhiều lần theo nguyên lý đồng dạng đường đạn

Bài viết xây dựng và giới thiệu về kết cấu, nguyên lý làm việc của đạn cối huấn luyện. Đưa ra giải pháp thiết kế thuật phóng ngoài cho đạn cối huấn luyện sử dụng nhiều lần theo nguyên lý đồng dạng đường đạn. Trình bày giải pháp xác định hệ số lực cản không khí lên đạn con Cx(v/a) và sơ tốc đạn con để đảm bảo tầm bắn đạn con bằng 1/10 đạn chiến đấu (đối với đạn cối 60 mm ta lấy tỷ lệ 1/5). Kết quả của giải pháp thiết kế này chính là thông số đầu vào cho thiết kế thuật phóng trong và giải pháp tối ưu hóa thông số thiết kế đạn cối huấn luyện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp thiết kế thuật phóng ngoài đạn cối huấn luyện sử dụng nhiều lần theo nguyên lý đồng dạng đường đạnCơ kỹ thuật & Kỹ thuật cơ khí động lực Gi¶I ph¸p thiÕt kÕ thuËt phãng ngoµi ®¹n cèi huÊn luyÖn sö dông nhiÒu lÇn theo nguyªn lý ®ång d¹ng ®êng ®¹n NGUYỄN ĐÌNH HÀO, BÙI NGỌC HƯNG, ĐẶNG HỒNG TRIỂN, NGUYỄN THANH TÙNG Tóm tắt: Bài viết xây dựng và giới thiệu về kết cấu, nguyên lý làm việc của đạn cối huấn luyện. Đưa ra giải pháp thiết kế thuật phóng ngoài cho đạn cối huấn luyện sử dụng nhiều lần theo nguyên lý đồng dạng đường đạn. Trình bày giải pháp xác định hệ số lực cản không khí lên đạn con Cx(v/a) và sơ tốc đạn con để đảm bảo tầm bắn đạn con bằng 1/10 đạn chiến đấu (đối với đạn cối 60 mm ta lấy tỷ lệ 1/5). Kết quả của giải pháp thiết kế này chính là thông số đầu vào cho thiết kế thuật phóng trong và giải pháp tối ưu hóa thông số thiết kế đạn cối huấn luyện.Từ khóa: Đạn cối huấn luyện, Đồng dạng đường đạn, Thuật phóng ngoài. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Phát triển các thiết bị huấn luyện quân sự là một yếu tố quan trọng giảm thiểu chi phí,tối đa hóa hiệu quả đào tạo và đảm bảo an toàn huấn luyện. Chính vì vậy đề tài cần nghiêncứu phát triển các loại đạn cối huấn luyện có thể sử dụng nhiều lần trong huấn luyện thaotác chiến đấu đảm bảo an toàn, tin cậy, đánh giá đúng chất lượng huấn luyện với chi phíthấp. Giải pháp thiết kế xuất phát từ yêu cầu chiến kỹ thuật kết hợp với việc giải quyết bàitoán Thuật phóng ngoài sẽ xác định được các phần tử bắn ban đầu đó là sơ tốc, hệ sốphóng và góc bắn của đạn con. Vấn đề đầu tiên trong bài toán thuật phóng ngoài là việcxác định hệ số lực cản của không khí lên đầu đạn con (hệ số hình dạng đạn i), vấn đề thứhai là xác định sơ tốc của đạn con tương ứng với các liều phóng khác nhau của đạn cốichiến đấu. Kết quả của bài toán thiết kế thuật phóng ngoài là cơ sở để giải quyết bài toánthiết kế thuật phóng trong. 2. KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐẠN CỐI HUẤN LUYỆN2.1 Kết cấu Năm 2012, Viện Vũ khí – Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng đã được giao nhiệm vụnghiên cứu tìm hiểu về hệ đạn cối huấn luyện sử dụng nhiều lần. Với mục tiêu tạo ra quỹđạo đường đạn huấn luyện đồng dạng với quĩ đạo của đạn cối trong trang bị khi bắn, đề tàiđã nghiên cứu và áp dụng kết cấu đạn huấn luyện gồm hai phần được mô tả trong hình 1,và gọi đó là nguyên lý kết cấu đạn trong đạn. Hình 1. Cấu tạo đạn huấn luyện chiến đấu bắn trên súng cối 60 mm VN 1 – đạn mẹ; 2 – đạn con.148 N.Đ.Hào,.., “Giải pháp thiết kế...đồng dạng đường đạn.”Nghiên cứu khoa học công nghệ Trong đó:- Đạn mẹ (có thể tái sử dụng nhiều lần), có kích thước bao giống đạn cối chiến đấu trongtrang bị, khối lượng được tính toán thiết kế cùng với đạn con tương đương với đạn chiếnđấu. Sau khi bắn, đạn mẹ được đẩy ra khỏi nòng cối với khoảng cách dưới 20 m, có thểthu nhặt để sử dụng lại.- Đạn con: bao gồm liều phóng (a) và đầu đạn mô phỏng (b): + Liều phóng: được thiết kế với các liều tương đương như đạn chiến đấu thông quabảng bắn quy đổi theo nguyên lý đồng dạng đường đạn (sau khi bắn nằm lại trong đạn mẹdo đó cũng có thể sử dụng nhiều lần). Ngoài ra, cũng bằng một liều phóng này phải đẩyđược đồng thời cả đạn mẹ và đạn mô phỏng. Do đó năng lượng của liều thuốc phóng nàyphải được phân phối theo tỷ lệ thích hợp để tác động đẩy đạn mẹ và đầu đạn mô phỏng(như vậy phải giải quyết bài toán tối ưu phân bố năng lượng thuốc phóng). + Đầu đạn mô phỏng: bao gồm ngòi nổ và ống chỉ thị điểm nổ (phần này không sửdụng lại được). Tầm bắn của đầu đạn mô phỏng được tính toán thiết kế trên cơ sở nguyênlý đồng dạng đường đạn tương ứng với từng liều của đạn chiến đấu, đảm bảo chỉ huy huấnluyện dễ quan sát và đánh giá đúng chất lượng huấn luyện (thông thường khoảng 1/10hoặc 1/5 lần so với đạn chiến đấu - dữ liệu tham chiếu từ các bảng bắn đạn chiến đấu).2.2 Nguyên lý làm việc: Các bước của quá trình bắn của hệ thống mô phỏng huấn luyện súng cối được minh họatrong hình 2. Các đầu đạn con và đạn mẹ được lắp ráp lại với nhau và nạp vào nòng súngcối. Đạn huấn luyện (đạn mẹ lắp với đạn con) tương đương với đạn chiến đấu về kíchthước hình học, khối lượng và tính năng hoạt động (chỉ thị mục tiêu) và được sử dụng bắntrên súng cối chiến đấu [1]. Hình 2. Mô tả quá trình bắn súng cối huấn luyện chiến đấu. Khi bắn, liều phóng của đạn con được mồi cháy sau khi đạn huấn luyện chạm đáy nòngsúng cối. Năng lượng thuốc phóng được cung cấp để đẩy đầu đạn mô phỏng và đạn mẹthông qua các lỗ trích khí trong vỏ liều được cố định bên trong lòng đạn mẹ. Dưới tácdụng của áp lực khí thuốc đầu đạn mô phỏng được đẩy bay ra khỏi vỏ liều, ra khỏi đạn mẹvà nòng súng cối; đồng thời đạn mẹ cũng được đẩy bay ra khỏi nòng súng cối với khoảngcách dưới 20 m. Chính vì vậy chúng tôi chỉ thiết kế thuật phóng ngoài c ...