Баллистическое проектирование неуправляемых реактивных снарядов (НРС)
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
теристик, предъявляемых к ствольному комплексу в целом, и к каждому элементу комплекса в отдельности.
В математической модели эти требования можно выразить при помощи системы ограничений и связей, определяющих функционирование комплекса. В данной работе система связей представлена следующими ограничениями:
* PMAX ? [PMAX]
* VOTK ? [V OTK]
* Х ? Х ГAP
* CБЗ -> CMIN
Технические характеристики артиллерийского орудия и снаряда
Наименование: Д1
Тип снаряда и его наименование: Г 530Ш
Калибр, мм 152,4
Объём зарядной каморы, м3 0,0057
Масса метательного заряда, кг 3,42
Максимальное давление пороховых газов, МПа 225
Масса штатного снаряда, кг 40
Начальная скорость V0, м/с 508
Угол бросания, рад 0,785
Наибольшая табличная дальность стрельбы, м 12400
Масса взрывчатого вещества, кг 4,9
Полная длина снаряда, м 0,5975
Высота головной части снаряда, м 0,3045
Расстояние между центром массы и основанием оживала, м 0,045
Коэффициент формы снаряда 1,15
.2 Обоснование банка модулей баллистического проектирования
.2.1 Модуль внутренней баллистики
Предметом изучения классической внутренней баллистики является движение снаряда внутри канала ствола артиллерийского орудия. При этом рассматривается система, состоящая из орудия, снаряда и метательного заряда.
Основная задача внутренней баллистики заключается в отыскании зависимостей между пиродинамическими элементами(t, l, V, P и др.) и параметрами(d, q, ? и др.). При этом получают и интегрируют систему дифференциальных уравнений внутренней баллистики, описывающую процессы, протекающие в орудии при выстреле.
Программное обеспечение (ПО) по функциональному назначению разбито на отдельные секции (модули). По виду выполняемой работы модули можно разделить на расчетные и сервисные. Расчетные модули предназначены для выполнения определенных вычислительных операций. Сервисные - для улучшения связи пользователя с программой, обслуживания расчетных модулей.BALRK;
Подпрограмма расчета пиродинамических параметров методом Рунге-Кутта;pmcl2;
Пoдпpoгpaммa pacчeтa пиpoдинaмичecкиx пapaмeтpoв мeтoдом Слухоцкого;GBDBB;
Пoдпpoгpaммa пpeднaзнaчeна для oпpeдeлeния cpeдинныx oшибoк cтpeльбы cиcтeмa измepeния вeличин "CИ".
1.2.2 Модуль внешней баллистики
В общем случае выбор данных, необходимых для решения поставленной задачи осуществляется исходя из требований, предъявляемых к артиллерийской системе. Проверка внешнебаллистических характеристик является подтверждением правильности выбора конструктивной схемы снаряда и выполнения всех требований технического задания.
Основная задача внешней баллистики сводится к вычислению траектории снаряда, для чего необходимо проинтегрировать дифференциальные уравнения поступательного движения. Однако в конечном виде эти уравнения не интегрируются, потому что входящие в них функции сопротивления воздуха G(Vt) и плотности Ht(y) имеют очень сложное аналитическое представление или вообще не имеют его, а задаются таблицами.
При проектировании снаряда к нарезному орудию рассчитывают устойчивость полета снаряда в момент вылета его за дульный срез ствола орудия и направленность в вершине траектории.
При этом необходимо определить:
коэффициент гироскопической устойчивости снаряда;
расчетную длину хода нарезов ствола орудия;
величину углового отклонения оси снаряда в момент вылета его из канала ствола;
динамический угол в вершине траектории;
максимальную дальность стрельбы. GOFSTQUI;
Пoдпpoгpaммa пpeднaзнaчeна для быстрого pacчeтa элeмeнтoв тpaeктopии по формулам, аппроксимирующим таблицы внешней баллистики для угла бросания 0 - 45;GOFST1;
Пoдпpoгpaммa пpeднaзнaчeна для pacчeтa элeмeнтoв тpaeктopии методом Эйлера;PVHAI;
Подпрограмма, осуществляющая расчет рекомендуемой высоты головной части изделия и коэффициент формы по закону 1943 года.
1.2.3 Модуль оценки эффективности действия
Для оценки правильности конструктивного решения задачи, поставленной техническим заданием, и обоснования преимущества вновь спроектированного снаряда по сравнению со штатным, необходимо выполнить проверочные расчеты параметров, характеризующих действие снаряда у цели.
При разработке осколочного изделия необходимо определить следующее:
) число убойных осколков;
) скорость разлета осколков;
) распределение осколков в сфере разлета;
) зоны поражения;
) вероятность поражения цели.
При разработке фугасных изделий необходимо рассчитать:
радиусы зон разрушения преграды;
давление во фронте ударной волны;
объем воронки;
коэффициент фугасности.
При разработке осколочно-фугасного снаряда необходимо произвести оценку эффективности как осколочного, так и фугасного действия снаряда.RASXOD;
Подпрограмма, предназначенная для определения потребного количества изделий для решения боевой задачи.WEIGHT;
Подпрограмма, осуществляющая расчет весогабаритных характеристик ствола в зависимости от условий заряжания и механических характеристик материала.
1.2.4 Модуль оптимизации
Модуль, предназначенный для моделирования основных процессов, протекающих при функционировании ОФС, позволяющий на ранних этапах проектирования производить исследование влияния любого интересующего пользователя параметра (из набора, представленного в параметрической модели ОФС) на показатели функционирования БП в канале ствола орудия, на траектории и у цели.