Nghiên cứu động lực học băng đạn và ảnh hưởng khe hở mắt băng đến thông số dịch chuyển của băng đạn súng đại liên khi bắn

Nội dung bài viết trình bày về việc xây dựng mô hình băng đạn với khối lượng của đạn và mắt băng được đặt tại các mắt băng, nối với nhau bằng các liên kết đàn hồi không khối lượng, có độ cứng Kb, chịu tác dụng của các ngoại lực.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu động lực học băng đạn và ảnh hưởng khe hở mắt băng đến thông số dịch chuyển của băng đạn súng đại liên khi bắnSCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015Nghiên cứu động lực học băng đạn và ảnhhưởng khe hở mắt băng đến thông số dịchchuyển của băng đạn súng đại liên khi bắn Vũ Xuân LongKhoa Vũ khí, Học viện Kỹ thuật Quân Sự, 236-Hoàng Quốc việt-Bắc Từ Liêm- Hà Nội(Bài nhận ngày 30 tháng 10 năm 2015, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 10 tháng 11 năm 2015)TÓM TẮTBài toán động lực học băng đạn khi tínhđến lực cản và khe hở tác dụng lên mỗi mắtbăng rất phức tạp và chưa được nghiên cứucụ thể. Để làm sáng tỏ nội dung trên bài báoxây dựng mô hình băng đạn với khối lượngcủa đạn và mắt băng được đặt tại các mắtbăng, nối với nhau bằng các liên kết đàn hồikhông khối lượng, có độ cứng Kb, chịu tácdụng của các ngoại lực. Xem xét đánh giáảnh hưởng của khe hở giữa các mắt băngđến quá trình kéo băng của súng đại liên. Ápdụng vào súng đại liên PKMS để giải bài toántổng hợp máy tự động và băng đạn khi bắnloạt.Từ khóa: Động lực học, khe hở, đại liên, băng đạn.1. GIỚI THIỆU CHUNGKhi bắn khâu cơ sở lùi, ngoàm kéo đạn trênkhâu cơ sở rút viên đạn trong băng đạn để thựchiện phát bắn tiếp theo. Đồng thời, khâu cơ sở tácdụng vào cơ cấu kéo băng, cơ cấu kéo băng làmbàn trượt kéo băng đi vào, kéo viên đạn vào vị tríchờ rút đạn. Đây là nguyên nhân chính gây nênchuyển động băng đạn.Khâu cơ sởHình 1.1. Vị trí các viên đạn trong băng đạnPage 76Khi bắt đầu làm việc, chỉ có đoạn băng bịbàn trượt giữ sẽ cùng chuyển động với bàn trượt,phần băng còn lại đứng yên do có khe hở và độđàn hồi. Sau đó đoạn băng ở sát bàn trượt bắt đầudịch chuyển và biến dạng đàn hồi, dần dần toànphần băng treo bị dịch chuyển và biến dạng đànhồi. Chuyển động của các viên đạn trên băng xảyra trong những mặt phẳng khác nhau với tốc độkhác nhau. Sau khi bàn kéo băng ngừng chuyểnđộng, phần băng đạn ở ngoài bàn kéo băng vẫntiếp tục chuyển động với vận tốc khác nhau chođến khi phát bắn thứ hai. Chuyển động của băngđạn ở những phát bắn kế tiếp trong loạt bắn càngphức tạp, không những phụ thuộc vào tốc độban đầu của băng đạn và vị trí của chúngtrong không gian.TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K8- 20152. ĐỘNG LỰC HỌC BĂNG ĐẠN KHI KỂĐẾN KHE HỞ VÀ CÁC LỰC CẢN TẬPTRUNG TẠI MẮT BĂNG2.1 Các giả thiết và mô hình tính toán2.1.1 Các giả thiếtĐể nghiên cứu tách bạch chuyển động băngđạn khi bắn loạt, với giả thiết hộp súng được khóacố định, mọi chuyển động của băng đạn khi bắnđều do móng kéo băng tác động, gây nên chuyểnđộng quay và chuyển động tịnh tiến theo cácphương khác nhau. Trên cơ sở các nghiên cứu vềcơ học dây mềm và nửa mềm cũng như cácphương pháp mô phỏng tính chất đàn nhớt củadây mềm, nửa mềm, băng đạn được rời rạc hoáthành n phần tử ứng với mỗi viên đạn và các mắtbăng để giải quyết. Bài toán này coi khối lượngcủa đạn, mắt băng được đặt tại các mắt băng, nốivới nhau bằng các liên kết đàn nhớt và các khớpquay phi mô men (hình 2.1), chịu tác dụng củacác ngoại lực như lực kéo băng, lực cản của mónggiữ băng, trọng lượng của từng viên đạn và mắtbăng, lực giữ tại cửa ra của hộp chứa băng đạn.Lực ma sát giữa viên đạn và máng dẫn hướng củabệ tiếp đạn là fm , phản lực giữa mặt nghiêng củabệ tiếp đạn với viên đạn thứ 3 trong băng đạn fpl .2.1.2 Mô hình cơ học của băng đạnMô hình hệ vậtHình 2.1. Mô hình tính toán chuyển động băng đạnkhi bắnTừ những giả thiết đã đưa ra, mô hình chungcho băng đạn với n viên đạn trên đoạn treo củabăng là np vật rắn. Hệ trục toạ độ O0X0Y0Z0 trùngvới trục của nòng súng (vị trí nòng súng nằm phíadưới của bệ tiếp đạn chứa dây băng). Vật 1: Viênđạn 1, nằm trong móng kéo băng, khối lượng mđ,có khối tâm đặt tại O1. Vật 2: Viên đạn 2, nằmtrong máng dẫn của bệ tiếp đạn, khối lượng mđ vàcó khối tâm đặt tại O2. Vật 3: Viên đạn 3, nằmtrên mặt nghiêng của bệ tiếp đạn, khối lượng mđvà có khối tâm đặt tại O3. Vật 4: Viên đạn 4, đượctreo trên dây băng, khối lượng mđ và có khối tâmđặt tại O4. Vật np: Viên đạn thứ n, là viên đạn tạicửa ra của hộp tiếp đạn, khối lượng mđ và có khốitâm đặt tại On (hình 2.1).2.1.3 Các hệ trục tọa độ, toạ độ suy rộng, cáclực tác dụng lên băng đạn.Các hệ trục toạ độ: Chọn hệ quy chiếu quántính cố định gắn với trái đất và gắn cho mỗi vậtthuộc hệ một hệ trục tọa độ. Các hệ trục tọa độđược chọn như hình 2.1 bao gồm:R = {O0X0Y0Z0}; R1 = {O1X1Y1Z1};R2 = {O2X2Y2Z2}; Ri = {OiXiYiZi};Tọa độ suy rộng và bậc tự do của cơ hệ: Cơhệ khảo sát gồm np vật rắn nên có 6np tọa độ suyrộng. Do liên kết giữa các vật và các viên đạn chỉchuyển động trong mặt phẳng vuông góc với mặtphẳng bắn và đường trục nòng nên 6np tọa độ nàykhông độc lập, cần xác định được các phươngtrình liên kết để loại bỏ số bậc tự do dư của cơ hệ.Chuyển động của viên đạn được xác định trong 2trường hợp: Trường hợp thứ nhất là giữa các viênđạn đồng thời có khe hở, giữa các viên đạn khôngcó liên kết và lực đàn h ...