Исследование процесса отдачи автоматической пушки при одиночном выстреле методом скоростной видеорегистрации
Покупка
Тематика:
Военная техника
Авторы:
Лебединец Алексей Николаевич, Дорошенко Сергей Анатольевич, Карнейчик Александр Сергеевич, Щитов Виктор Николаевич, Медвецкий Сергей Владимирович
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 30
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-7038-4848-7
Артикул: 811507.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Исследован процесс отдачи при стрельбе одиночным выстрелом автоматической пушки методом скоростной видеорегистрации. Отработка результатов высокоскоростной съемки проведена в программе TEMA Motion. Выполнен расчет параметров торможенного отката, проведена оценка погрешности метода измерений. Для студентов, обучающихся по специальности «Стрелково-пушечное артиллерийское и ракетное оружие» в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Специалитет
- 17.05.02: Стрелково-пушечное, артиллерийское и ракетное оружие
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Исследование процесса отдачи автоматической пушки при одиночном выстреле методом скоростной видеорегистрации Методические указания к выполнению лабораторной работы Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
ISBN 978-5-7038-4848-7 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 УДК 623.488 ББК 68.8 И88 Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/78/book1777.html Факультет «Специальное машиностроение» Кафедра «Ракетные и импульсные системы» Авторы: А.Н. Лебединец, С.А. Дорошенко, А.С. Карнейчик, В.Н. Щитов, С.В. Медвецкий Рекомендовано Редакционно-издательским советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия Исследование процесса отдачи автоматической пушки при одиночном выстреле методом скоростной видеорегистрации. Методические указания к выполнению лабораторной работы / [А. Н. Лебединец и др.]. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 30, [2] с. : ил. ISBN 978-5-7038-4848-7 Исследован процесс отдачи при стрельбе одиночным выстрелом автоматической пушки методом скоростной видеорегистрации. Отработка результатов высокоскоростной съемки проведена в программе TEMA Motion. Выполнен расчет параметров торможенного отката, проведена оценка погрешности метода измерений. Для студентов, обучающихся по специальности «Стрелково-пушечное артиллерийское и ракетное оружие» в МГТУ им. Н.Э. Баумана. УДК 623.488 ББК 68.8 И88
Предисловие Издание соответствует учебной программе курса «Установки стрелково- пушечного вооружения» специальности 17.05.02 «Стрелково-пушечное артиллерийское и ракетное оружие». Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы, в ходе которой исследуется процесс отдачи автоматической пушки при одиночном выстреле методом скоростной видеорегистрации. Цель работы — исследование процессов динамики подвижных частей автоматического оружия при проведении практических стрельб методом регистрации скоростей и перемещений подвижных частей оружия. Задачами лабораторной работы являются: • приобретение навыков обращения с оружием при проведении стрельб; • изучение принципов регистрации параметров движения частей оружия с помощью высокоскоростных видеокамер; • приобретение навыков работы с регистрирующей аппаратурой; • изучение программного обеспечения для расшифровки, нормирования и построения графиков; • оценка силовых, энергетических и динамических факторов, возникающих в процессе выстрела, а также времени процесса отката, скоростей и ускорений подвижных частей; • проведение инженерных расчетов; • сравнение экспериментальных данных с расчетными, полученными с использованием точного метода и инженерными методами. На основе данных методических указаний выполняются также лабораторные работы по исследованию процесса отдачи автоматической пушки при одиночном выстреле с надульным устройством и при стрельбе очередью. Для проведения лабораторной работы необходимы знания теоретической механики, внутренней баллистики и материальной части автоматического оружия. В ходе выполнения лабораторной работы студенты приобретают следующие навыки и компетенции: • способность анализировать профессиональную информацию, выделять в ней главное, структурировать, оформлять и представлять в виде аналитических обзоров с обоснованными выводами и рекомендациями; • умение правильно анализировать результаты испытаний, правильно оформлять необходимую итоговую документацию по результатам испытаний и экспериментов; • владеть методами автоматизированной, машинной обработки результатов экспериментов и испытаний;
• знать методы испытаний и экспериментальных исследований образцов стрелково-пушечного вооружения; • способность планировать, проводить и анализировать результаты экспериментов и испытаний стрелково-пушечного вооружения. Перед проведением работы преподаватели, студенты и учебно-вспомогательный персонал должны ознакомиться с правилами техники безопасности, пройти инструктаж, расписаться в его получении. Инструктаж проводит заведующий лабораторией. Внимание! Лабораторная работа связана со стрельбой из боевого оружия. Невыполнение правил техники безопасности может привести к травмам, ранениям и гибели людей, а также разрушениям лабораторного оборудования и сооружений.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1. Описание установки, оборудования, оружия Автоматическая пушка 2А42 калибром 30 мм является автоматическим оружием, в котором для привода механизма перезаряжания используется энергия пороховых газов, отводимых из канала ствола. Оружие построено по особой компоновочной схеме — с мягкой амортизацией стреляющего агрегата. При выстреле ствольная коробка пушки остается неподвижной. Ствол под действием пороховых газов откатывается, останавливается без удара под действием пружины ствола и начинает двигаться в накат. Затворная рама откатывается относительно ствола и в крайнем заднем положении ударяется о ствол. Затем ствол накатывается и останавливается после нескольких выкатов в крайнем переднем положении. Затворная рама заряжает ствол очередным выстрелом и в крайнем переднем положении ударяется о ствол (рис. 1.1). Основные технические характеристики пушки 2А42 Калибр, мм ......................................................................................30 Начальная скорость осколочно-фугасного зажигательного снаряда, м/с ....................................................................................970 Масса, кг: снаряда ........................................................................................0,39 заряда ..........................................................................................0,29 ствольного агрегата ....................................................................65 затворной рамы с затвором ......................................................6,5 Усилие пружины ствола, Н ............................................................25 000–49 000 Ход ствола при откате, мм .............................................................30–35 Усилие пружины затворной рамы, Н ............................................300–1200 Ход затворной рамы относительно ствола, мм ............................365 Время цикла перезаряжания, с ......................................................0,08 Время от накола капсюля до момента вылета снаряда, с ............0,00434 Продолжительность периода последействия (от момента вылета снаряда до окончания) .................................0,0133 Импульс выстрела (без дульного тормоза), Н ⋅ с ..........................546 Импульс газового двигателя, Н ⋅ с .................................................105 Подвижные части пушки представляют собой систему с двумя степенями свободы. Движение ствола и затворной рамы независимое. Ствол и затворная рама кинематически не связаны (рис. 1.2).
Рис. 1.1. Взаимодействие подвижных частей пушки 2А42 при выстреле: а — подвижные части до выстрела; б — ствол в крайнем заднем положении (начало отката затворной рамы); в — ствол в крайнем переднем положении (затворная рама в крайнем заднем положении); 1 — ствол; 2 — газовая камера; 3 — ствольная коробка; 4, 6 — возвратные пружины ствола и затворной рамы; 5 — затворная рама; 7 — затвор
Задача исследования динамики частей пушки сводится к определению закона движения ствола и затворной рамы, моментов соударения частей и выяснения характерных точек (крайнего заднего положения ствола) в зависимости от времени. Подробно работа механизмов представлена в техническом описании 2А42.00.000 ТО, правила работы с пушкой, меры безопасности и порядок регламентных работ — в инструкции по эксплуатации 2А42.00.00 ИЭ (ОАО АК «Туламашзавод»). Лабораторная установка состоит из автоматической пушки (1), станины (7), кронштейнов крепления трех скоростных видеокамер и ПЭВМ с программным обеспечением (см. рис. 1.2). Рис. 1.2. Схема установки для измерения скорости подвижных частей пушки методом скоростной съемки: 1 — пушка 2А42; 2–5 — реперные точки колебаний дульного среза, неподвижных частей, ствола и затворной рамы соответственно; 6 — установка пушки; 7 — стандартная станина, 8–10 — скоростные видеокамеры для слежения за тремя подвижными реперными точками 2, 4 и 5
1.2. Математическая модель работы механизмов пушки В ходе работы механизма перезаряжания подвижные части пушки распадаются на две не связанные одна с другой группы деталей, движущиеся независимо одна от другой (рис. 1.3). Механизм имеет две степени свободы. Рис. 1.3. Расчетная схема динамики агрегатов пушки: Pг.к — давление в газовой камере; Pк — давление на дно канала ствола; Rпр — сила сопротивления возвратной пружины; Rам — сила сопротивления амортизатора Динамика автоматической пушки 2А42 (см. рис. 1.3) описывается системой уравнений в приведенных массах. Для ствола: M x M x P пр. ст ст ст ст пр. ст + = Σ 2 , (1.1) где Mпр. ст — приведенная масса ствола; MΣ ст — реактивная составляющая отключения и подключения масс; Pпр. ст — приведенная сила, действующая на ствол; xст — перемещение ствола [1]. Для затворной рамы: M x M x P пр. з з з з пр. з + = Σ 2 , (1.2) где Mпр. з — приведенная масса затворной рамы; MΣ з — реактивная составляющая отключения и подключения масс к затворной раме; Pпр. з — приведенная сила, действующая на затворную раму; xз — перемещение затворной рамы [2]. Приведенная масса — эквивалентная масса (в килограммах) единственного основного звена, которое замещает весь многозвенный механизм. Расчет приведенной массы проводится на основании равенства кинетических энергий всех побочных звеньев механизма и кинетической энергии основного звена при ускоренном движении. Приведенная сила — сумма сил, действующих на все звенья механизма, приведенные к основному звену. Расчет приведенной силы выполняется на
Рис. 1.4. Циклограмма работы частей и механизмов пушки при откате (а) и накате (б)
Рис. 1.5. Изменение приведенной массы затворной рамы при откате ( а) и накате (б) Рис. 1.6. Изменение приведенной силы, действующей на затворную раму, при откате (а) и накате (б): R — сила возвратной пружины с учетом перекоса; Rп.л — сила подтяга патронной ленты, приведенная к затворной раме; Rзв — сила съема звена с патрона, приведенная к затворной раме основании равенства работ, совершаемых всеми силами, действующими на основное звено, и работы, совершаемой приведенной силой в направлении движения основного звена. Реактивная составляющая — эквивалент силы, действующей на основное звено путем плавного, постепенного отбрасывания или присоединения массы к основному звену (за счет переменности передаточных функций). В оружии этот случай довольно редкий. Обычно приведенную массу и силу записывают в виде функций от перемещения основного звена и времени. Вследствие несоизмеримости времен внутрибаллистического процесса и цикла перезаряжания допускается разделять процесс разгона затвор-
Доступ онлайн
В корзину