Разработка программно-математического обеспечения для автоматизации процедуры определения лобового сопротивления на баллистической трассе

S N Iljukhin; V I Ananyev

doi:10.22213/2410-9304-2022-4-72-79

Authors

S. N. Iljukhin Bauman Moscow State Technical University
V. I. Ananyev Bauman Moscow State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2022-4-72-79

Keywords:

ballistic track, chronographs, drag coefficient, automation, flight simulation

Abstract

The subject of this article is the development of software and algorithmic software for conduct and result processing automation of full-scale ballistic experiments on ballistic routes. At the beginning of the work, attention is focused on the importance of conducting full-scale flight tests of small unguided aircraft during research and design work on their development and modernization. Various methods of measuring velocity in a full-scale or bench-mounted ballistic experiment are considered. The description of the method used in this work based on the determination of the average speed on the site according to the readings of two sensors and the implementation of this method in chronographs of open or closed type is given. Based on this, it follows the presentation of the essence of the conducted ballistic experiments to determine the aerodynamic characteristics of small-sized aircraft, including the longitudinal force aerodynamic coefficient. The transition from the specified coefficient to the coefficient of drag during the experiment on a ballistic track is justified. A description is given of obtaining an analytical expression based on the law of "living forces" to determine the drag coefficient of an uncontrolled passively flying statically stable object in a ballistic experiment. An algorithm for conducting a ballistic experiment in "manual" mode is presented, and the automation elements of this algorithm proposed by the authors are presented. As a justification of expediency, a comparative analysis of the "manual" and automated variants of the experiment was carried out. The procedure for working with the developed software and mathematical software is described. In conclusion, the verification of the obtained results of the ballistic experiment with the results of digital modeling in the developed software and mathematical complex was carried out.

Author Biographies

S. N. Iljukhin, Bauman Moscow State Technical University

Senior Lecturer

V. I. Ananyev, Bauman Moscow State Technical University

Student

References

Дмитриевский А. А., Лысенко Л. Н. Внешняя баллистика : учебник для студентов вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2005. 608 с. : ил.

Илюхин С. Н. Методики нахождения коэффициента лобового сопротивления при проведении экспериментальных исследований на баллистической трассе // Молодежный научно-технический вестник. 2014. №1. URL: http://sntbul.bmstu.ru/doc/704437.html.

Cardew G.V. Airgun from Trigger to Target. Published by G.V.& G.M. Cardew, 1995, 235 p. ISBN-13: 978-0950510835.

Устинов В. Ф., Кольцов Ю. Ф., Смирнов Н. Н. Определение скорости движения тел : учебное пособие по курсу «Теория полета». М. : МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1983.

Проведение экспериментальных исследований на баллистической трассе / В. В. Грабин, С. Н. Илюхин, А. Н. Клишин, А. И. Хлупнов. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. 37 с.

Баллистика ствольных систем / В. В. Бурлов, В. В. Грабин, А. Ю. Козлов, Н. М. Лысенко, А. И. Сидоров, В. Б. Шмельков ; по ред. : Л. Н. Лысенко, А. М. Липанова. М. : Машиностроение, 2006. 461 с.

Богомолова П. Д. Особенности измерений траекторной скорости малогабаритных летательных аппаратов хронографами оптического типа // Политехнический молодежный журнал. 2017. № 8. DOI: 10.18698/2541-8009-2017-8-149.

Denny M. The Internal Ballistics of an Air Gun. The Physics Teacher, 2011, no. 49, p. 8. DOI: 10.1119/1.3543577.

Медведева Н. П. Экспериментальная баллистика. Часть I (Методы измерения давления) : учеб. пособие. Томск : Том. ун-т, 2006. 172 с.

Аэродинамика : учеб. пособие / [А. Г. Голубев и др.] ; А99 под ред. В. Т. Калугина. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 687, [1] с. : ил.

Илюхин С. Н. Метод импульса силы для оценки энергетики управления полетом // Молодежный научно-технический вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана : электрон. журн. 2013. № 8.

Безопасные условия проведения исследований с баллистическими установками / С. И. Герасимов, И. А. Одзерихо, Р. В. Герасимова, А. В. Сальников, А. П. Калмыков, Б. А. Яненко // Известия вузов. Машиностроение. 2019. № 9 (714). C. 105.

Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М. : Наука, 1964.

Корольков А. Н., Сабирова И. А., Германов Г. Н. Спектральный анализ результатов в пулевой стрельбе: возможности применения // Известия ТулГУ. Физическая культура. Спорт. 2016. № 2. C. 125.

Khaikov Vadim L. Single shot hit probability estimation as a result of the numerical solution of double integrals using Mathcad. Vojnoteh. glas. 2018. No. 4. DOI:10.5937/vojtehg66-17433.