РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ВНЕШНЕБАЛЛИСТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО И КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2019-3-80-88Ключевые слова:
внешняя баллистика, траектория, обратная задача, рассеивание снарядов, математическое моделирование, программный комплекс, трехмерная визуализацияАннотация
Статья посвящена разработке математического и программного обеспечения решения задач внешней баллистики. Математическая модель траекторной задачи основана на системе уравнений движения снаряда, учитывающей вращение и колебания относительно центра масс. Параметрические зависимости для аэродинамических коэффициентов определяются с помощью численного моделирования внешнего обтекания снаряда. На основе математической модели внешней баллистики разработаны алгоритмы решения обратной задачи, имитационного моделирования рассеивания снарядов, стрельбы очередью с подвижного носителя.
Программный комплекс решения задач внешней баллистики включает блок расчетных модулей, реализующих представленные математические модели и вычислительные алгоритмы, базу данных параметров вооружения и результатов моделирования, систему визуализации результатов вычислительного эксперимента.
Представлены некоторые результаты решения задач внешней баллистики при проектировании и отработке ракетно-артиллерийского вооружения. Проведено сравнение результатов расчета траектории, полученных с использованием расчетной модели сопротивления и эмпирических законов сопротивления. Представлены результаты моделирования рассеивания снарядов и стрельбы из ракетно-артиллерийского вооружения с подвижного носителя. Результаты моделирования отображаются в системе трехмерной визуализации на виртуальной карте местности.Библиографические ссылки
Дмитриевский А. А., Лысенко Л. Н. Внешняя баллистика. М. : Машиностроение, 2005. 608 с.
Virtual Battlespace 3 // Bohemia Interactive [Электронный ресурс]. – URL: https://bisimulations.com/virtual-battlespace-3 (дата обращения: 16.05.2018).
Coiro D., De Marco A., Nicolosi F. A 6DOF Flight Simulation Environment for General Aviation Aircraft with Control Loading Reproduction // AIAA Paper 2007-6364, 2007, Hilton Head, South Carolina, USA.
Чеботарев А. С., Кудряшов В. Н., Гудзь Г. Ф. ОКБ МЭИ: АПК «Виртуальный полигон» // Национальная оборона [Электронный ресурс]. URL: http://www.oborona.ru/includes/
periodics/defense/2011/0712/13056893/detail.shtml (дата обращения: 16.05.2018)
Королев С. А., Липанов А. М., Русяк И. Г. К вопросу о точности решения прямой задачи внешней баллистики // Вестник Томского гос. ун-та. Математика и механика. 2017. № 47. С. 63–74. DOI: 10.17223/19988621/47/7.
Королев С. А., Карсканов С. А. Математическое моделирование обтекания тела вращения сверх-звуковым потоком газа // Вестник Удмуртского ун-та. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2014. №3. С. 123–133.
Sarkar S., Hussaini M. Y. Computation of the sound generated by isotropic turbulence. NASA Contract Report 93-74. NASA Langley Research Center, Hampton, VA, 1993.
Hairer E., Norsett S. P., Wanner G. Solving Ordinary Differential Equations. Vol.1. Berlin: Springer–Verlag, 1991. 528 p.
Королев С. А., Липанов А. М., Русяк И. Г., Тененев В. А. Разработка подходов к решению обратной задачи внешней баллистики в различных условиях применения // Вестник Томского гос. ун-та. Ма-тематика и механика. 2019. №57. С. 76-83. DOI: 10.17223/19988621/57/6.
Королев С. А. Методика имитационного моделирования рассеивания снарядов // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17. № 1. С. 57–62. DOI 10.22213/2410-9304-2019-1-57-62.
Баллистика ствольных систем / В. В. Бурлов и др. / РАРАН; под ред. Л. Н. Лысенко и А. М. Липа-нова. М. : Машиностроение, 2006. 461 с.
Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М. : Кнорус, 2010. 664 с.
Харин Ю. С., Степанова М. Д. Практикум на ЭВМ по математической статистике. Минск : Изд-во «Университетское», 1987. 304 с.
Руководство по организации выполнения требований безопасности на объектах полевой учебно-материальной базы Вооруженных Сил Российской Федерации. Приложение № 2 к приказу Министра обороны РФ от 2 марта 2010 г. № 150.
Исследование влияния динамических характеристик подвижного носителя на кучность стрельбы / С. А. Королев, И. Г. Русяк, В. А. Тененев, А. В. Вагин, М. Н. Белобородов // Интеллектуальные системы в производстве. 2018. № 3. С. 103–109. DOI: 10.22213/2410-9304-2018-3-103-109.
Королев С. А., Русяк И. Г., Суфиянов В. Г. Методика расчета траектории движения снарядов и ракет при стрельбе с подвижного носителя // Интеллектуальные системы в производстве. 2016. № 4 (31). С. 13–18.
Браверман А. С., Вайнтруб А. П. Динамика вертолета. Предельные режимы полета. М. : Маши-ностроение, 1988. 280 с.
Разработка программного комплекса визуализации результатов моделирования полигонных испытаний артиллерийских систем / А. М. Липанов, А. В. Вагин, И. Г. Русяк, В. Г. Суфиянов // Вопросы оборонной техники. Серия 14. 2015. № 2. С. 16–24.
Rusyak I., Sufiyanov V., Korolev S., Ermolaev M. Software Complex for Simulation of Internal and External Ballistics of Artillery Shot // ICMT 2015 – In-ternational Conference on Military Technologies 2015 5. 2015. С. 7153682. DOI: 10.1109/MIL-TECHS.2015.7153682.
NeoAxis 3D Engine // NeoAxis. 2008 – 2018 [Электронный ресурс]. URL: http://www.neoaxis.com/ru (дата обращения: 18.08.2018).
