Mô phỏng động lực học pháo cối, nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến độ chính xác khi bắn

Trong trang bị của quân đội nhân dân VIệt nam, pháo cối là loaik vũ khí quan trọng. Các tính năng ưu việt của pháo cối là: - Đường đạn cầu vồng, tiêu diệt được các mục tiêu che khuất, mục tiêu ở vực sâu. -Trọng lượng nhẹ, thuận tiện cơ động trong chiến đấu và vận chuyển khi hành quân - Kết cấu đơn giản, dễ gia công chế tạo, giá thành thấp. Trong chiến đấu, pháo cối luôn bám sát chi viện cho bộ binh. Chính vì vậy việc tìm hiểu cơ chế hoạt động, nghiên cứu thiết lập, chế tạo và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng động lực học pháo cối, nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến độ chính xác khi bắn M« pháng ®éng lùc häc ph¸o cèi, nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè ®Õn ®é chÝnh x¸c khi b¾n NguyÔn §øc ChÊn NguyÔn Hång Lanh Lª Xu©n QuyÒn Häc viÖn kü thuËt qu©n sù i. ®Æt vÊn ®Ò Trong trang bÞ cña qu©n ®éi nh©n d©n ViÖt Nam, ph¸o cèi lµ lo¹i vò khÝ quan träng. C¸c tÝnh n¨ng −u viÖt cña ph¸o cèi lµ: - §−êng ®¹n cÇu vång, tiªu diÖt ®−îc c¸c môc tiªu bÞ che khuÊt, môc tiªu ë vùc s©u. - Träng l−îng nhÑ, thuËn tiÖn c¬ ®éng trong chiÕn ®Êu vµ vËn chuyÓn khi hµnh qu©n. - KÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ gia c«ng chÕ t¹o, gi¸ thµnh thÊp. - Trong chiÕn ®Êu, ph¸o cèi lu«n b¸m s¸t chi viÖn cho bé binh. ChÝnh v× vËy, viÖc t×m hiÓu c¬ chÕ ho¹t ®éng, nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ hoµn thiÖn ph¸o cèi vÉn ®ang ®−îc quan t©m. B¸o c¸o nµy tr×nh bµy mét c¸ch m« h×nh ho¸, m« pháng c¬ hÖ nÒn ®Êt-ph¸o cèi b»ng ng«n ng÷ vµo Alaska [1] , chØ ra c¬ chÕ ho¹t ®éng cña ph¸o cèi vµ ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè ®Õn ®é chÝnh x¸c khi b¾n, gióp cho viÖc d¹y-häc, thiÕt kÕ vµ sö dông ph¸o cèi, n©ng cao hiÖu qu¶ b¾n. ii. m« h×nh ho¸ c¬ hÖ Ta ®−a ra m« h×nh c¬ hÖ nÒn ®Êt - ph¸o cèi cÇn nghiªn cøu nh− sau: Z Khíp tr−ît Y Khíp trô èp nßng X VÝt h−íng Piston èng gi¶m chÊn B¶n chÆn VÝt tÇm Lß xo ng¾n Lß xo dµi Khíp trô Khíp tr−ît Nßng cèi Ch©n gi¸ Khíp cÇu NÒn ®Êt Khíp quay §Õ cèi H.1-M« h×nh c¬ hÖ nÒn ®Êt-ph¸o cèi. 1 1. NÒn ®Êt: Ta coi nÒn ®Êt nh− lµ hÖ ®µn nhít, gåm tËp hîp h÷u h¹n c¸c phÇn tö lß xo-gi¶m chÊn g¾n t¹i c¸c ®iÓm j ®èi diÖn gi÷a nÒn ®Êt vµ ®Õ cèi, ph©n bè ®Òu trªn diÖn tÝch tiÕp xóc cña ®Õ cèi víi nÒn ®Êt, cã c¸c hÖ sè ®µn håi vµ hÖ sè c¶n nhít nh− sau: -HÖ sè ®µn håi theo c¸c ph−¬ng tÞnh tiÕn vµ ph−¬ng quay : C jx , C jy , C jz ; C jαx , C jβy , C jγz -HÖ sè c¶n nhít theo c¸c ph−¬ng tÞnh tiÕn vµ ph−¬ng quay: K jx , K jy , K jz ;K jαx , K jβy , K jγz Gi¸ trÞ cña c¸c hÖ sè C j , K j tuú thuéc vµo tõng lo¹i nÒn ®Êt ®−îc x¸c ®Þnh theo [2]. Ta gi¶ thiÕt: Víi nÒn ®Êt kh«ng ®ång nhÊt c¸c hÖ sè C j , K j gi¶m tuyÕn tÝnh tõ tr¸i qua ph¶i, tõ phÝa tr−íc ra phÝa sau. 2. Ph¸o cèi: Ph¸o cèi (H.1) ®−îc m« h×nh ho¸ thµnh 6 vËt r¾n chÞu liªn kÕt nh− sau: §Õ cèi cã d¹ng h×nh chãp ®èi xøng, ®Æt tù do trªn nÒn ®Êt (unconstrained). §Õ cèi liªn kÕt h×nh häc víi nßng cèi b»ng khíp cÇu (spherical). T©m khíp cÇu n»m trªn ®−êng trôc cña ®Õ. Nßng cèi lµ trô rçng nèi cøng víi hai èng gi¶m chÊn b»ng èp nßng. Hai èng gi¶m chÊn liªn kÕt h×nh häc víi hai piston b»ng khíp tr−ît (prismatic) vµ liªn kÕt vËt lý víi hai piston b»ng hai lß xo dµi ë phÝa trªn vµ hai lß xo ng¾n ë phÝa d−íi. Lß xo ng¾n bÞ b¶n chÆn chÆn ë phÝa trªn. Piston gi¶m chÊn liªn kÕt h×nh häc víi vÝt tÇm b»ng khíp trô (cylindrical), hai biÕn khíp nµy quan hÖ víi nhau bëi b−íc vÝt h−íng ( hH =0.01m). VÝt tÇm liªn kÕt h×nh häc víi ch©n gi¸ b»ng khíp trô (cylindrical), hai biÕn khíp nµy quan hÖ víi nhau bëi b−íc vÝt tÇm ( hT =0.01m). Ch©n gi¸ liªn kÕt h×nh häc víi nÒn ®Êt b»ng khíp quay (revolute). §¹n cèi liªn kÕt h×nh häc víi nßng cèi b»ng khíp tr−ît (prismatic). Ta gi¶ thiÕt khèi l−îng cña c¸c chi tiÕt ph¸o cèi ph©n bè ®Òu theo thÓ tÝch, sö dông c«ng thøc Huyghen vµ c«ng thøc tÝnh to¹ ®é khèi t©m. Sau khi tÝnh to¸n ta cã b¶ng sè liÖu sau: B¶ng sè liÖu c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc khèi l−îng cña c¸c bé phËn ph¸o cèi 82mm §Æc Khèi M« men qu¸n tÝnh (kg.m2) Khèi t©m (m) tr−ng l−îng Jx Jy Jz J xy J xz J yz xC yC zC Chi tiÕt (kg) §Õ cèi 19.10 0.315 0.315 0.5160 0.0 0.000 0.000 0.0 0.00 0.050 Nßng vµ 7.820 7.832 èng gi¶m 17.50 + + 0.0460 0.0 0.237 0.000 0.0 0.05 0.560 chÊn 3.38 l 2 3.38 l 2 Piston 02.80 0.079 0.153 0.0670 0.0 0.063 0.000 0.0 0.08 0.177 VÝt tÇm 00.73 0.006 0.006 0.0001 0.0 0.000 0.000 0.0 0.00 0.150 Ch©n gi¸ 17.00 1.350 1.210 1.1300 0.0 0.000 0.085 0.0 0.00 0.450 §¹n cèi 03.40 0.032 0.032 0.0041 0.0 0.000 0.000 0.0 0.00 0.075 l - Kho¶ng c¸ch tõ chu«i nßng ®Õn èp nßng [3] : l =1.00m, víi miÒn gãc b¾n 450 ÷ 600 l =0.75m, víi miÒn gãc b¾n 600 ÷ 750 l =0.65m, víi miÒn gãc b¾n 750 ÷ 850 3. C¸c lùc t¸c dông: - ¸p lùc khÝ thuèc: P = p.S n Trong ®ã: S n = π .D 2 / 4 - diÖn tÝch tiÕt diÖn lßng nßng, D = 82mm=0.082m. p - ¸p suÊt cña khÝ thuèc ®−îc x¸c ®Þnh tõ bµi to¸n thuËt phãng trong ph¸o cèi 82mm [4]. ...