Баллистическое проектирование неуправляемых реактивных снарядов (НРС)
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
ситуаций, вектор ограничений
Оптимизация производится с помощью ЭВМ в программе Main_pas методом случайного поиска.
Диапазон варьируемых параметров, вектор ситуаций, вектор ограничений:- 30 %, - 30 %
? - 30 %
= (..)= (PMAX ? [PMAX], VOTK ? [V OTK], L ? LГAP)- Xmax, СБЗ
ОПТИМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ.
Оптимизация по стоимости боевой задачи (ПОРОХ 12/7В/А):
ГPAHИЦЫ BAPЬИPУEMЫX ПAPAMETPOB
.0 52.0 1.1 1.1 3.2 3.2 420.0 780.0 8.2E5 8.2E5
ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОМ СЛУЧАЙНОГО ПОИСКА= 14523.140000.5000.5000.5000.5000.5000.0000.000= 14409.150000.4260.2000.5450.4940.4091.0001.000= 14265.830000.5610.1220.4410.4480.2718.0002.000= 14151.750000.5350.0150.2980.4340.48411.0003.000= 14140.090000.5410.0250.2920.4310.48249.0004.000= 14136.770000.5200.0220.2830.4340.47373.0005.000
CF= 14135.960000.5190.0290.2810.4340.477113.0006.000
CF= 14132.250000.5190.0290.2810.4340.477166.0007.000
CF= 14128.010000.5170.0300.2800.4330.477211.0008.000
CF= 14123.940000.5170.0300.2800.4330.477263.0009.000
OPTIM= 14123.940000.5170.0300.2800.4330.477316.0009.000
Дальность полета XX < допустимой
Выбранные значения варьируемых параметров
Масса снаряда кг 40.4
К-т уширения каморы-1.08
Масса метательного заряда кг 3.28
Длина ствола, дульная м 3.23
Плотность заряжания кг/м^3 576
Конечный импульс давл. н*с/м^2 820000
Расчетные характеристики
Площадь канала ствола м^2 0.0187
Приведенная длина каморым 0.30
Объём каморы м^3 0.00570
К-т фиктивности -1.09
Мах. давление ПГMПa 220.6
Нач. скорость снарядам/с519
К-т сгорания с.т.-1.00
К-т формы снаряда /43/-1.150
Высота гол. Части клб 2.54
Высота гол. Части м 0.385
Длина ствола м 3.74
Масса ствола кг 560.1
Дальность полета м 12400
Конечная скорость м/с2 90
Угол бросания рад 0.784
Угол падения рад -0.989
Дальность полета/45 гр/м 12400
Ср. ошибки по дальности м 62.9
Ср. ошибки по направлению м 31.4
Потр. кол. изделий на пл-ти-158
Потр. кол. изделий в окопе-28
К-т могущества кг/м^2 158
Параметр Дроздова-1.59
Стоимость пз. и г. у.ед 15.0
Стоимость снаряда у.ед 25.3
Стоимость ствола у.ед 1206.1
Стоимость бз. на пл-ти у.ед 14123.9
Стоимость бз. в окопе у.ед2478.4
Применив данное решение на практике, мы уменьшим стоимость решения БЗ примерно на 2% не в ущерб основным ТТХ.
Оптимизация по максимальной дальности полета (ПОРОХ 15/7):
ГРАНИЦЫ BAPЬИPУEMЫX ПAPAMETPOB
.0 52.0 1.1 1.1 3.2 3.2 420.0 780.0 1.05E6 1.05E6
ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОМ СЛУЧАЙНОГО ПОИСКА= -13493.940000.5850.6470.2320.8800.1128.0000.000= -13578.770000.5170.5700.0000.9160.02813.0001.000= -14018.850000.4680.4250.0421.0000.11415.0002.000= -14319.740000.5750.5910.1191.0000.21116.0003.000= -14338.980000.5820.5960.1271.0000.17944.0004.000= -14340.150000.5830.5960.1260.9990.17888.0005.000= -14340.640000.5820.6000.1261.0000.182127.0006.000= -14341.810000.5810.6070.1171.0000.162146.0007.000= -14342.520000.5810.6070.1161.0000.162199.0008.000= -14343.130000.5810.6060.1151.0000.162252.0009.000= -14343.360000.5820.6010.1181.0000.159280.00010.000= -14343.360000.5820.6010.1181.0000.159333.00011.000= -14343.360000.5820.6010.1181.0000.159386.00011.000
Дальность полета XX < допустимой
Выбранные значения варьируемых параметров
Масса снаряда кг 42.0
К-т уширения каморы-1.08
Масса метательного заряда кг 4.45
Длина ствола, дульная м 3.23
Плотность заряжания кг/м^3 780
Конечный импульс давл. н*с/м^2 1050000
Расчетные характеристики
Площадь канала ствола м^2 0.0187
Приведенная длина каморы м 0.30
Объём каморы м^3 0.00570
К-т фиктивности -1.10
Мах. давление ПГMПa286.2
Нач. скорость снаряда м/с 585
К-т сгорания с.т.-1.00
К-т формы снаряда /43/-1.150
Высота гол. Части клб 2.75
Высота гол. Части м 0.418
Длина ствола м 3.74
Масса ствола кг 663.8
Дальность полета м 12403
Конечная скорость м/с 283
Угол бросания рад 0.475
Угол падения рад -0.717
Дальность полета/45 гр/м 14343
Ср. ошибки по дальности м 61.6
Ср. ошибки по направлению м 30.8
Потр.кол. изделий на пл-ти-153
Потр.кол. изделий в окопе-28
К-т могущества кг/м^2 209
Параметр Дроздова-1.86
Стоимость пз. и г. у.ед 20.5
Стоимость снаряда у.ед 27.0
Стоимость ствола у.ед 1468.9
Стоимость бз. на пл-ти у.ед 16778.4
Стоимость бз. в окопе у.ед 3024.1
Данное же решение дает нам существенный прирост по дальности (порядка 14,5%), но также сильно возрастает и стоимость решения БЗ (около 16,5 %). баллистический неуправляемый реактивный снаряд
Анализируя полученные решения можно отметить, что полученное решение по стоимости БЗ (удешевление на 2%) скорее всего не оправдает себя на практике, т.к. например, даже внесение изменений в уже налаженное производство требуют больших финансовых затрат; решение по увеличению дальности тоже считаю не совсем состоятельным, т.к. полученную дальность с легкостью можно получить, используя уже существующие дальнобойные орудия (пушки), хотя увеличение дальности почти на 1% за 1% стоимости, довольно неплохой результат.
Отличие характеристик штатного снаряда от снаряда после оптимизации
Таблица 4
Штатный снарядОптимизация%Масса, кг40425Дальность полета, м125321434314,5Плотность заряжания, кг/м^360078030Стоимость боевой задачи, у.е. 144071677816,5Max давление ПГ, МПа22328628,3Нач. скорость снаряда, м/с52658511,2
Вывод: Приняв за постановку задачи оптимизации относительно дешевое улучшение ТТХ или их сохранение при существенном удешевлении выполнения БЗ, считаю изменение штатных характеристик ствольного комплекса не уместным.
Заключение по разделу 1
При анализе системы были получены представления о влиянии параметров ствольного комплекса на дальность стрельбы и стоимость БЗ. Оптимизация показала что существующее (штатное) решение в свое время было весьма удачным.
2. Баллистическое проектирование неуправляемых реактивных снарядов (НРС)
.1 Постановка задачи
Определить основные конструктивные параметры неуправляемого реактивного снаряда, обеспечивающие минимальную стартовую массу образца, при заданной дальности стрельбы (L =22 000 м) и заданной массе полезно