Исследование путей повышения дальности стрельбы ствольной артиллерии
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-3-185-191Ключевые слова:
внешняя баллистика, артиллерийский снаряд, реактивный двигатель, траектория, дальность стрельбы, аэродинамические коэффициенты, математическая модель, вычислительный эксперимент, оптимизация, еxternal ballisticsАннотация
Проанализированы основные способы повышения дальности стрельбы из артиллерийского орудия. Исследования проведены на основе разработанной методики расчета траектории движения снаряда. Аэродинамические коэффициенты сил и моментов, действующих на снаряд, определялись путем численного моделирования обтекания снаряда. Применен подход, основанный на численном решении уравнений движения сплошной среды Навье - Стокса, осредненных по Фавру с использованием k-ε-модели турбулентности с учетом эффекта сжимаемости. Сформулирована задача оптимизации коэффициента лобового сопротивления осколочно-фугасного снаряда классической формы от основных геометрических размеров. Проведены параметрические исследования зависимости коэффициента сопротивления снаряда от его геометрических размеров. Исследована зависимость дальности стрельбы от баллистических условий: массы снаряда, начальной скорости, угла стрельбы. Определено оптимальное сочетание массы и начальной скорости снаряда с учетом решения задачи внутренней баллистики. Рассмотрен способ повышения дальности стрельбы за счет использования реактивного двигателя в конструкции артиллерийского снаряда. Исследована зависимость дальности стрельбы от времени старта реактивного двигателя. Определены углы стрельбы, обеспечивающие максимальную дальность полета снаряда.Библиографические ссылки
Способы повышения баллистической эффективности артиллерийских управляемых снарядов / В. И. Бабичев, В. В. Ветров, В. П. Елесин и др. // Известия РАРАН. 2010. Вып. 3(65). С. 3-9.
Баллистика ствольных систем / В. В. Бурлов и др. / РАРАН ; под ред. Л. Н. Лысенко и А. М. Липанова. М. : Машиностроение, 2006. 461 с.
Королев С. А., Липанов А. М., Русяк И. Г. К вопросу о точности решения прямой задачи внешней баллистики // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2017. № 47. С. 63-74. DOI: 10.17223/19988621/47/7.
Расчет траектории движения снаряда в атмосфере с учетом гидродинамики его обтекания / И. Г. Русяк и др. // Вопросы оборонной техники. Серия 14. 2015. Вып. 2. С. 130-140.
Дмитриевский А. А., Лысенко Л. Н. Внешняя баллистика. М. : Машиностроение, 2005. 608 с.
Hairer E., Norsett S. P., Wanner G. Solving Ordinary Differential Equations. Vol. 1. Berlin : Springer - Verlag, 1991. 528 p.
Королев С. А., Карсканов С. А. Математическое моделирование обтекания тела вращения сверхзвуковым потоком газа // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2014. № 3. С. 123-133.
Lipanov A. M., Korolev S. A., Rusyak I. G. [Optimization of aerodynamic form of projectile for solving the problem of shooting range increasing]. Proc. XXV Conference on High-Energy Processes in Condensed Matter (HEPCM 2017). AIP. Conf. Proc. 1893. AIP Publ., 2017, p. 030085. DOI: 10.1063/1.5007543.
Русяк И. Г., Королев С. А. Исследование путей повышения дальности стрельбы за счет внешнебаллистических факторов // Фундаментальные основы баллистического проектирования : сб. трудов. Сер. Библиотека журнала «ВОЕНМЕХ. Вестник БГТУ». 2017. С. 37-45.
Русяк И. Г., Липанов А. М., Ушаков В. М. Физические основы и газовая динамика горения порохов в артиллерийских системах. Ижевск : Ижевский институт компьютерных исследований, 2016. 456 с.
Мищенкова О. В. Выбор параметров твердотопливного двигателя при оптимизации траектории полета ракеты // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2016. № 3(71). С. 74-77.
Arkhipov V., Perfilieva K. [Optimization of construction of the rocket-assisted projectile]. Proc. International Youth Scientific Conference “Heat and Mass Transfer in the Thermal Control System of Technical and Technological Energy Equipment” (HMTTSC-2017), 2017, p. 01003.
Алиев А. В., Сермягин К. В. Анализ эффективности применения газогенерирующих устройств в ствольной артиллерии // Известия РАРАН. 2014. № 2. С. 77-81.
