A market economy requires continuous improvement of products. The classic case is striving to meet customer expectations, i.e., ensuring product quality. However, in terms of sustainable development, it is also necessary to take actions that contribute to the protection of the natural environment and ensure a positive social impact. It is still a challenge. Therefore, the aim of the article is to develop a model for product improvement by considering the criteria of quality, environment, and social impact. The developed model is an original decision indicator, according to which prototypes of modified products are ranked according to their fulfillment of (i) expected quality, (ii) low environmental impact in the life cycle (LCA), and (iii) social responsibility. Based on the results of the model and the proposed decision indicator, it is possible to determine the direction of improvement of any product by assessing prototypes (product variants) in terms of their sustainable development. The model test is carried out for photovoltaic (PV) panels, popular in recent years, verified according to six prototypes and 15 sustainability criteria regarding their quality, environmental impact, and social responsibility. The test confirmed its effectiveness in the case of photovoltaic panels, but the proposed model can be successfully used to design or improve other products. This is supported by a developed original decision indicator supporting the making of multicriteria quality, environmental, and social decisions at the stage of designing new products or improving existing products.
In the world of small-arms ammunition, precision reigns supreme. The most significant feature of ammunition for shooters is undoubtedly the repeatability from one shot to the next. This study explores the detailed assembly process of small arms cartridges, leveraging modern machinery and innovative designs employed by cartridge manufacturers. It emphasizes how these tools ensure the fundamental repeatability and precision necessary for the quality of each batch of rounds. Establishing standards for the highest possible quality requires assessing the impact of imprecise cartridge assembly on ballistic performance. Utilizing a free-flight ballistic tunnel, a high-speed camera, light- and target-screen systems, the authors analyzed the effects of varying projectile seating depths thus affecting cartridge overall lengths (COAL) and cartridge base to ogive distance (CBTO) on the initial velocity and shot dispersion at 50 meters. The study was conducted for two types of projectiles, differing in their ogive profiles: secant and tangent ogive. The performance differences between these profiles provided valuable insights for future projectile designs, highlighting that low-drag projectiles are slightly more sensitive to the seating depth than tangent profile bullets, and the importance of it should be considered in mass, military production as well. It is a valuable resource for analyzing the trade-off between producing bullets with a low drag coefficient and ensuring high precision. The research enhances the understanding of internal and external ballistics but most importantly draws attention to the importance of the standards of assembly processes to ensure optimal performance and safety in the field.
PL
Zapewnienie powtarzalności między kolejnymi strzałami jest niewątpliwie najistotniejszą cechą nabojów dla każdego strzelca. Autorzy poddali analizie proces montażu nabojów do broni strzeleckiej, wykorzystujący nowoczesne maszyny i innowacyjne rozwiązania konstrukcyjne stosowane przez światowych producentów amunicji. Biorąc pod uwagę jakość wykonanej amunicji, te narzędzia są wykorzystywane do zapewnienia jak największej dokładności i powtarzalności, które są fundamentalne w kwestii kontroli jakości partii nabojów. W celu wypracowania odpowiedniego standardu zapewniającego wymaganą jakość amunicji, istotne jest oszacowanie wpływu nieprecyzyjnego montażu nabojów na ich charakterystyki balistyczne. Przeprowadzając badania w tunelu balistycznym z wykorzystaniem kamery szybkiej oraz bramek prędkościowych i współrzędnościowych, przeanalizowano wpływ zmiennej głębokości osadzenia pocisku, a więc również całkowitej długości nabojów (COAL) oraz odległości od dna łuski do części ostrołukowej (CBTO) na prędkość wylotową rozrzut pocisków na odległości 50 metrów. Analizy przeprowadzono dla różnych typów pocisków, różniących się kształtem części ostrołukowej. Wpływ różnic w ich konstrukcji na charakterystyki balistyczne jest istotny pod względem przyszłościowych nabojów, ponieważ pociski o mniejszym współczynniku oporu czołowego - większym promieniu profilu części ostrołukowej, są wrażliwsze na głębokość osadzenia, niż pociski o profilu ostrołuku stycznym do części cylindrycznej, które charakteryzują się większym współczynnikiem oporu czołowego. Analizowane różnice okazują się istotne również w masowej produkcji amunicji wojskowej. Wyniki stanowią cenne źródło informacji w poszukiwaniu kompromisu między produkcją pocisków o niskim współczynniku oporu aerodynamicznego, a zapewnieniem wysokiej precyzji. Praca pogłębia zrozumienie balistyki wewnętrznej i zewnętrznej, ale przede wszystkim zwraca uwagę na znaczenie jakości procesu montażu amunicji w kwestii zapewnienia optymalnej skuteczności zastosowania i bezpieczeństwa na polu walki.
Along with the technological progress, unmanned aerial vehicles have found application not only in a military, but also in civil applications. The article presents Concept and preliminary calculations of an optionally piloted research platform. A literature review revealed a small number of existing aircraft of similar design. The analysis began with basic analytical calculations for airplanes, and more specifically their wings. The initial concept of the external shape of the designed aircraft was determined, and then the initial optimization of the structure was carried out on the basis of mathematical and computer analysis. Another goal of the research will be the construction of a demonstrator and its analysis.
This paper has been drawn up for the Air Operations Group and the Technical Maintenance Group of the 56th Air Force Base in Inowrocław (Poland). Its primary purpose is to compare the frequency of failure conditions and their impact on the safety of flights performed on Mi-24 and W-3PL helicopters. Special attention has been paid to the values of flight parameters recorded and any anomalies identified. The data were analyzed using the "Objective Record Analysis" software, with two aspects taken into consideration. The first aspect - failure conditions which do not affect flight safety, i.e. when the crew exceeded the permissible flight parameters for a given exercise, an interference took place, a calculation error occurred in the system or the equipment became uncalibrated. A total of 534 failure states were singled out, with 18% of them caused by the human factor. The remaining 82% occurred due to interference and errors in the recording system or due to an incorrect flight parameter recording process (with this factor remaining beyond the control of the flight crew or maintenance personnel). The second aspect focused on failure conditions having an impact on flight safety, i.e. when the crew exceeded the aircraft's operating envelope or damage to the aircraft's systems and components occurred. 1,075 states have been recorded, with safety violations caused by exceeding the aircraft’s operating limits accounting for 5% of them. Damage to aircraft systems and components was the root cause of the 95% of the failures (with emergency landings required in 6 cases). It was shown that 80% of the failure conditions studied occurred on the Mi-24, with the number of missions performed on this particular type being nearly twice as high as on the W-3PL. Analysis of the years to which the available data was related (2012-2016) has led to the conclusion that the number of flights performed and the number of failure conditions was on an increase. However, the share of failure conditions in the total number of flights decreased. Authors 1 and 2 serve in the 56th Air Force Base and were granted permission to access and publish the data presented in this paper.
PL
Praca powstała na potrzeby Grup Działań Lotniczych i Obsługi Technicznej 56. Bazy Lotniczej w Inowrocławiu. Celem jest porównanie występowania stanów awaryjnych i ich wpływ na bezpieczeństwo lotów podczas zadań lotniczych na śmigłowcach Mi-24 i W-3PL. Zwrócono uwagę na wartości rejestrowanych parametrów lotu i zauważone nieprawidłowości. Dane analizowano z zastosowaniem programu „Obiektywna Analiza Zapisu” na dwóch poziomach. Pierwszy - stany awaryjne bez wpływu na bezpieczeństwo lotów, gdy załoga przekroczyła dopuszczalne parametry lotu zadane w ćwiczeniu lub wystąpiło zakłócenie, błąd obliczeniowy w systemie lub rozkalibrowanie urządzeń. Wyróżniono 534 stany, gdzie 18% spowodował czynnik ludzki. Pozostałe 82% to zakłócenia i błędy systemu rejestracji oraz nieprawidłowy zapis parametrów lotu (na co nie miała wpływu załoga wykonująca lot, ani personel obsługujący). Drugi poziom to stany awaryjne z wpływem na bezpieczeństwo lotów, gdy załoga dopuściła się przekroczenia ograniczeń eksploatacyjnych SP lub wystąpiło uszkodzenie urządzeń i agregatów SP. Wyróżniono 1 075 stanów, gdzie naruszenie bezpieczeństwa przez przekroczenie ograniczeń eksploatacyjnych SP to 5%. Uszkodzenia urządzeń i agregatów SP to pozostałe 95% (6 przypadków doprowadziło do lądowania awaryjnego). Wykazano, iż 80% przebadanych stanów awaryjnych cechuje Mi-24, na którym wykonano prawie 2x więcej zadań niż na W-3PL. Analizując lata skąd pochodzą udostępnione dane (2012–2016) zauważono, że rosła liczba wykonywanych lotów i liczba stanów awaryjnych, jednakże udział procentowy stanów awaryjnych w całości lotów malał. Autorzy 1 i 2 pełnią służbę w 56. Bazie Lotniczej i otrzymali zgody na dostęp do omawianych danych oraz ich publikację.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A significant need within the design of materials for vehicles or other engineering structures is to determine their potential to mitigate impact loads. The material acting as a shield during an impact absorbs energy, dissipating the excess in a process of irreversible deformation. In order to prevent this, or to limit the areas of damage as much as possible, have begun to be used materials that absorb impact energy without drastically compromising their strength. Energy Absorbing Composite Structures (EACS) have the ability to convert impact energy into some form of energy absorbed through deformation. Compared to homogeneous materials, a numer of factors also point to the increasing advantage of using composite sandwich structures, which, in addition to their high strength ratings, have a lower weight and a much more effective ability to absorb shock or impact load energy. This paper presents the results of damage tolerance testing of epoxy-glass sandwich composites with chemical modified matrix. The damage tolerance of the composites was determined using an Instron CEAST 9340 testing machine with an impact energy ranging from 5-35J and indicated the value at which visible damage to the composite occurs while it retains some of its strength properties. It was the most important test to determine the damage tolerance, but additional tests to characterise the strength of the composite more comprehensively were also performed. Experimental studies were used to present a methodology for the preliminary characterisation of the material strength and to analyse the relation between structure and mechanical response of the composite.
The paper describes the numerical calculations of a conceptual air brake valve of a trailer equipped with a differential section, which is intended to shorten response time and braking distance. The static flow characteristics have been determined using computational fluid dynamics (CFD). Mixed (global and local) computational meshes were used in the paper to determine the static flow characteristics of the valve sections. The use of the local mesh was relevant for valve openings smaller than 0.5mm. Using CFD, it was possible to determine the static flow characteristics of the main, auxiliary feed and the differential sections, which were linear, degressive and progressive depending on the section. The analyzes, which have not yet been described in the literature, showed a signifi-cant difference in the MFR of the additional and main feed tracts, which reached 52.29%.The results are applicable to the configuration of the braking system. Further research will include performing dynamic simulations using dedicated software and building a test rig to validate the CFD calculation results.
The state of the technical infrastructure determines the degree to which the quality requirements of products are met and has a significant impact on occupational safety. The purpose of this study is to build a universal model for supporting quality management, which allows the effective implementation of a wide-ranging research path supporting the evaluation of the relationship between the degree of modernity of product processing technology and the quality of the final product and the level of occupational safety. The developed model is verified by its implementation in one of the turning stations. A practical test of the quality management support model confirms that the practice of conducting analyzes of the level of modernity of infrastructure with its application contributed to identifying critical machine components, examining factors affecting the quality of technological operations, reducing uncertainty and the risk of risky events, and conducting activities in line with the concept of continuous improvement. The course of action detailed in the model makes it possible to determine the relationships that exist between key categories of factors and critical product defects, and accidents and near-misses. This allows for the proposal of adequate improvement measures. Further studies concern the implementation of the model at other workstations in the foundry company.
A helicopter landing and taking off on an elevated helipad is a source of noise that affects the environment and causes vibrations of the landing pad or the building infrastructure. Vibrations are also excited by the air stream flowing through the main rotor and transferred to the landing pad by contact of the helicopter chassis. Vibrations are transferred to the building through the structure of the helipad. Depending on the damping properties of the structure and the vibro-isolating elements used, vibrations can be felt in rooms used by people and also transmitted to devices located in the building. The subject of the study described in this paper is the vibroacoustic effects of an EC-135 helicopter on an elevated landing pad during landing, standstill with the propulsion system engaged and take-off. Measurements of vibrations and noise were made at points located both on the landing pad and in the building. The paper presents selected results of measurements in various phases of flight and helicopter manoeuvres. The frequency analyses of the fragment of the measurement data for the flight phase, in which the highest levels of impact were recorded, were also performed and included. The results are presented as graphs and annotated.
The paper presents selected case studies in the area of research and teaching activities focused on technical assemblies. The aim of the work is to discuss the current trends in assembly-related research activities in partner universities of the EDURES project and to present teaching methodology related to the research. Due to the great importance of research-based education for innovative teaching methodology, research utilization into teaching process is addressed in the paper as a priority of modern teaching, which uses digital platforms and is focused on fast dissemination of the research results among both researchers and higher education students.
PL
Artykuł przedstawia wybrane zagadnienia dotyczące problematyki złożeń w obszarze badań i nauczania. Celem pracy jest przedstawienie bieżących trendów badawczych dotyczących złożeń, które istnieją w uczelniach partnerskich projektu EDURES i metodyki nauczania w tym zakresie. W artykule podkreślono duże znaczenie edukacji opartej na badaniach naukowych oraz wykorzystania różnych platform cyfrowych i szybkiego upowszechniania wyników badań zarówno wśród badaczy jak i studentów uczelni wyższych.
The continuous development of production and assembly techniques gives rise to the idea of following a new approach in the small-arms ammunition design process. Commonly used intermediate cartridges were designed over 60 years ago, and their construction and assembly processes are not significantly different than what was available almost a century ago. Along with the recent development of individual protection devices and with the general availability of modern ballistic plates utilized in plate carriers type of individual armor, it sparks the necessity of designing a new, intermediate cartridge, using new assembly and technology methods. The vital aspect of the ammunition design process is a determination of the materials utilized in bullet elements and its assembly method. Therefore, there is a necessity of evaluating if different assembly techniques can provide the improved ballistic performance of a bullet. The paper includes a comparison of two differently assembled projectiles with steel penetrators: a standard Full Metal Jacket and a reverse-drawn Semi-Jacketed bullet. The designs were evaluated in terms of their external ballistic performance for specific initial conditions using 2D Computational Fluid Dynamics simulations and, separately, with a semi-empirical method. The paper aimed to assess the influence of the assembly method on the bullet’s external ballistic performance. Both calculations revealed a nonlinear relation between the projectile méplat diameter and the coefficient of drag, which indicates a limit where the méplat size reduction is beneficial. The results implicate a perspective bullet construction that would provide the user with better external ballistic performance, more consistent and precise than a standard Full Metal Jacket design.
PL
Nieustanny rozwój technik produkcji i montażu rodzi pomysł wykorzystania nowego podejścia w procesie projektowania amunicji do broni strzeleckiej. Obecnie powszechnie stosowane naboje pośrednie zostały zaprojektowane ponad 60 lat temu, a proces ich wykonania i montażu nie różni się znacząco od technologii dostępnej na początku XX wieku. Biorąc pod uwagę dynamiczny rozwój środków ochrony indywidualnej w ostatnim czasie oraz powszechną dostępność nowoczesnych płyt balistycznych stosowanych w kamizelkach kuloodpornych typu plate carrier, zaistniała potrzeba zaprojektowania nowego naboju pośredniego, stosując nowoczesne technologie i metody montażu. Jednym z najistotniejszych aspektów procesu projektowania amunicji jest określenie materiału elementów pocisku oraz sposobu ich montażu, dlatego zasadne jest określenie wpływu metody montażu elementów pocisku na jego właściwości balistyczne. Artykuł zawiera porównanie dwóch różniących się metodą montażu pocisków z rdzeniem stalowym: standardowego pocisku pełnopłaszczowego oraz pocisku półpłaszczowego. Konstrukcje zostały ocenione pod kątem ich charakterystyk balistyki zewnętrznej dla określonych warunków początkowych za pomocą symulacji komputerowej dynamiki płynów w 2D oraz niezależnie wykorzystując program balistyczny. Celem pracy była ocena wpływu sposobu montażu elementów na właściwości balistyczne pocisku. Obie metody obliczeniowe wykazały nieliniową zależność między wielkością średnicy wierzchołka pocisku a współczynnikiem oporu, wskazując zakres wartości, do których zmniejszanie rozmiaru wierzchołka jest uzasadnione. Wyniki wskazują perspektywiczną konstrukcję pocisku, która zapewniłaby użytkownikowi lepsze charakterystyki balistyki zewnętrznej, zapewniając lepszą powtarzalność i precyzję niż standardowa konstrukcja pocisku pełnopłaszczowego.
Dynamically identifying key product changes is a challenge for enterprises. It is even more complicated if companies strive for the sustainable development of their activities. Therefore, the aim of the article was to develop a method to help predict the direction of product improvement, taking into account its quality level and environmental impact during the life cycle (LCA). The method was based on the design phase of LCA and the process of obtaining and processing customer expectations. Techniques supporting the developed method were: a questionnaire, a seven-point Likert scale, a standardised list of criteria for assessing the product life cycle, the WSM method, and a scale of relative states. The product analysis was carried out according to modified criteria states, which were evaluated according to: i) customer satisfaction (quality criteria), ii) environmental impact of LCA (environmental criteria), and iii) importance of quality and environmental criteria for customers. The originality of the method is to support the product improvement process to make it environmentally friendly within LCA and, at the same time, satisfactory to customers in terms of quality. The method will be used mainly by SMEs that want to initially predict the environmental impact of a product, including taking into account customer expectations.
In an increasingly volatile environment, the importance of agile management, which should be based on flexible procedures and agile strategy, is increasing. The purpose of the study was to analyze the trend of development, level of knowledge and implications with the application of agile methods, techniques in project, program and manufacturing process management tools, as well as to identify areas of activity of foundry companies in the context of increasing the efficiency of their operations through the use of agile project approach. The completed research indicated that the knowledge and variety of application of agile methods, tools and techniques is at a relatively low level within the framework of project, program and manufacturing process management in the surveyed foundries. Among the most commonly used instrumentation are: PDCA, Kanban, SCRUM, SCRUMBAN, Lean Development, DMAIC and XP. The research showed that the use of agile instrumentation in the areas of projects, programs and manufacturing process management allows work to be done in an orderly and transparent manner. Foundries that consistently use agile instrumentation produce high-quality and non-conformity-free products with short time-to-market. Future research directions will be to perform a comparative analysis of the level of knowledge and implications of agile instrumentation in foundries located in Poland and selected neighboring countries.
The purpose of the study was to identify and typify the main qualitative-environmental aspects of the success of foundry enterprises facing economic changes. The research method developed was based on methodological triangulation. This procedure influenced the credibility of the collected data by including a significant number of sources and reducing the measurement error. The study used: surveying, face-to-face interviews, multiple case studies and content analysis. The survey made it possible to categorize the attributes of success (quality, sustainability, resources, flexibility, environment, management strategy customer relations). Assuming that the frequency of occurrence of an attribute indicates the level of its effectiveness, the following were considered the main determinants: training/courses, supervision and control, reliability and durability of products and compliance with standards and requirements, waste management and waste disposal, core and reserve capital, and customer service.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Uniformity of seed sowing is very important for modern industrial production technologies, which is reinforced by the need for high automation and robotization of this process. The work in progress concerns the possibility of using sensors to control the sowing depth in real time. The sowing depth control function implemented in this way allows the seeder to automatically respond to changes in the conditions of the soil layer in which the seeds are placed. In domestic conditions, Kogut [1] developed a method for evaluating the working depth of row seeding coulters using Correvit-H400/250 sensor for measuring the distance between the soil surface in the coulter working line and the reference surface and using Correvit-L3 type sensor for recording the seeding machine working speed and the distance travelled during the determination of the tested parameters. In this paper, using optical and ultrasound sensors, the depth of seed placement in soil was estimated, taking into account the working speed of the seeder and the soil compactness conditions. Moreover, maps of spatial variation of the measured parameter were created within the experimental field, the area of which was 38 ha. The best adjustment of sowing parameters was found in the range of driving speed from 4 km/h to 6 km/h. The applied non-contact method of sowing depth measurement gave a higher accuracy of indications in comparison with contact sensors.
PL
Głębokość siewu nasion jest dla współczesnych technologii produkcji bardzo ważna, co potęguje fakt wysokiej automatyzacji i robotyzacji czynności technologicznych. Prowadzane prace dotyczą możliwości zastosowania sensorów umożliwiających sterowanie głębokością siewu w czasie rzeczywistym. Tak realizowana funkcja regulacji głębokości siewu pozwala na automatyczną reakcję siewnika na zmianę warunków warstwy gleby w której umieszczane są nasiona. W warunkach krajowych Kogut [1] opracował metodę oceny głębokości pracy redlic siewników rzędowych stosując czujnik CORREVIT-H400/250 do pomiaru odległości między powierzchnią gleby w linii pracy redlicy a powierzchnią odniesienia oraz stosując czujnik typu CORREVIT-L3 do rejestracji prędkości roboczej siewnika i drogi przebytej podczas wyznaczania badanych parametrów. W artykule wykorzystując czujniki optyczne oraz czujniki ultradźwiękowe oceniono głębokość umieszczenia nasion w glebie dla dwóch rodzajów siewu tj. taśmowego i rzędowego uwzględniając prędkość roboczą oraz warunki zwięzłościowe podłoża. Ponadto stworzono mapy przestrzennego zróżnicowania mierzonego parametru w obrębie poligonu doświadczalnego, którego powierzchnia wynosiła 38 ha.
A turbulent manufacturing market, especially in the metal industry, determines the quality of products and the level of production efficiency, which contributes to a company's market position and competitiveness. The aim of the study was to develop a model to define a manufacturing company’s current market position using KPIs in relation to a key product - gearbox casting. The company's position was defined in terms of the relationship occurring between technological capabilities and market position. An additional aim of the study was to identify critical determinants and, ultimately, to identify conditions for strengthening market position. As a test of the proposed model, the position of the analysed company (in terms of technological capabilities and market position) was defined as “Search for occasions”- box 9 within the 3x3 matrix. Technological determinants that weaken the company’s position (low level of maintenance capacity and long production cycle time) and determinants with a strong negative impact on market position (low level of human resource development) were identified. An element of novelty is the use of KPIs as variables determining the position of the company within the3x3 matrix, which is indicative of a specific technological position in the market. Further lines of research will concern the determination of appropriate KPIs in relation to the identified critical areas of the company. Subsequent steps will concern the implications of the model in relation to the company’s other key aluminium alloy castings.
W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych wymiany ciepła w ściance lufy wykonanej ze stali 30HN2MFA ar-maty przeciwlotniczej kalibru 35 mm podczas strzelań amunicją bojową oraz ćwiczebną. Obliczenia wykonano dla pojedynczego strzału oraz sekwencji siedmiu strzałów dla dwóch rodzajów amunicji 35x228 mm: z pociskiem podkalibrowym FAPDS-T oraz z pociskiem ćwiczebnym TP-T. Lufę o długości 3150 mm podzielono na 6 stref i w każdej z nich obliczono temperaturę w funkcji czasu wzdłuż grubości ścianki lufy podczas strzelań. Wyniki porównano dla obu rodzajów amunicji.
EN
The paper presents results of numerical simulations of heat transfer in the 35 mm anti-aircraft gun barrel wall made of 30HN2MFA steel during firing with combat and practice ammunition. Calculations were made for a single shot and a sequence of seven shots for two types of ammunition 35x228 mm: with FAPDS-T projectile and TP-T practice projectile. The 3150 mm long barrel was divided into 6 zones and in each zone the temperature versus time was calculated along the barrel thickness during firing. The results were compared for both types of ammunition.
The paper presents the results of computer simulations of the transient heat flow in the barrel wall of a 35 mm caliber cannon for a single shot and a sequence of seven shots for a selected 30HN2MFA barrel steel. It was assumed that the inner surface of the barrel does not have a protective layer of chromium or nitride. When calculating heat transfer in a barrel, constant and temperature variable values of thermal conductivity, specific heat and density (in the range from RT (Room Temperature) up to 1000℃) in the 30HN2MFA steel were assumed. The test results were compared for both cases. A barrel with a total length of 3150 mm was divided into 6 zones (i = 1,…, 6) and in each of them, the heat flux density was calculated as a function of the time 𝑞̇𝑖(𝑡) on the inner surface of the barrel. In each zone, the heat transfer coefficient, as a function of the time hi(t) and bore gas temperature as a function of the time Tg(t) to the cannon barrel for given ammunition parameters, was developed. A calculating time equaling 100 ms per single shot was assumed. The results of the calculations were obtained using FEM implemented in COMSOL Multiphysics ver. 5.6 software.
PL
W pracy przedstawiono wyniki symulacji komputerowych nieustalonego przepływu ciepła w ścianie lufy armaty kalibru 35 mm dla pojedynczego strzału i sekwencji siedmiu strzałów dla wybranej stali lufowej 30HN2MFA. Założono, że wewnętrzna powierzchnia lufy nie posiada ochronnej warstwy chromu lub azotku. Przy obliczaniu wymiany ciepła w lufie przyjęto stałe oraz temperaturowo zmienne wartości przewodności cieplnej, ciepła właściwego i gęstości (w zakresie od temperatury pokojowej (Room Temperature) do 1000℃) dla stali 30HN2MFA. Wyniki badań porównano dla obu przypadków. Lufa o łącznej długości 3150 mm została podzielona na 6 stref (i=1,…,6) i w każdej z nich obliczono gęstość strumienia ciepła w funkcji czasu 𝑞̇𝑖(𝑡) na wewnętrznej powierzchni lufy. W każdej strefie obliczono współczynnik przejmowania ciepła w funkcji czasu ℎ𝑖 (𝑡) oraz temperatury gazów prochowych w funkcji czasu 𝑇𝑔(𝑡) w lufie armaty dla zadanych parametrów amunicji. Dla pojedynczego strzału do obliczeń przyjęto czas równy 100 ms. Wyniki obliczeń uzyskano za pomocą MES zaimplementowanego w oprogramowaniu COMSOL Multiphysics ver. 5.6.
The paper presents the results of investigations of ballistic gel properties in quasi-static conditions. Specimens were prepared using the 240 Bloom gelatine, which was determined by product availability. Tests were carried out making use of a material testing machine to estimate the influence of gel share on stress-strain characteristics. Considered values of a gel mass content were equal to 10, 12, and 14%. Assumed parameters were determined on the material calibration stage conducted with steel balls with a diameter of 4.5 mm. The most significant influence of a gel content on mechanical properties of specimens were observed for a share of 10% and 12%. The conducted preliminary tests are a part of investigations aimed at assessment if it is possible to calibrate the ballistic gel making use of mechanical characteristics obtained in quasi-static tests without shooting.
PL
Niniejsza praca stanowi opis oraz wyniki prac realizowanych w ramach badań quasi-statycznych żelatyny (o sile żelowania 240 Bloom) przeznaczonej do testów balistycznych, która jest najczęściej stosowanym substytutem tkanek miękkich w badaniach balistyki końcowej. W ramach prac przeprowadzono proces przygotowania materiału do badań, jego kondycjonowania, kalibracji oraz badań w warunkach quasi-statycznych w celu określenia modułu sprężystości wzdłużnej oraz modułu sprężystości objętościowej. Na podstawie wstępnych badań kalibracyjnych podjęto decyzję o przebadaniu próbek o zawartości żelatyny równej 10 %, 12 % oraz 14 %. Rezultaty badań (krzywe siła-przemieszczenie) pozwoliły na ocenę odkształceń oraz naprężeń (inżynierskich oraz rzeczywistych) występujących w badanym materiale. To z kolei pozwoliło na ocenę wartości wyżej wspomnianych modułów sprężystości. Należy zwrócić uwagę na relatywnie duży rozrzut uzyskanych wyników, co może sugerować konieczność dalszych prac nad precyzją wykonania próbek. Uzyskane wyniki wykazały łatwość oraz efektywność zastosowanej metodyki przygotowania próbek, jak również znaczący wpływ zawartości żelatyny na moduł sprężystości wzdłużnej (szczególnie w przypadku dwóch niższych wartości zawartości żelatyny). Zdecydowania mniejszą rozbieżność zauważono w przypadku modułu sprężystości objętościowej. Ponadto, okazało się, że przygotowanie próbek o udziale masowym 20 % jest nieuzasadnione ze względu na dużą czasochłonność całości procesu.
Ongoing military conflicts, along with a constant evolution of individual protection devices, have shown an urgent need of development in terms of the armour piercing capability of standard infantry small arms ammunition. The following paper includes a brief overview of the existing armour-piercing intermediate rounds, in an effort to define the most reasonable design of a perspective armour-piercing projectile. Therefore, various projectiles were designed and evaluated in terms of their external ballistic performance for chosen initial conditions, followed by preliminary internal and terminal ballistic calculations that were performed in order to assess the most reasonable outcome.
PL
Trwającym konfliktom zbrojnym towarzyszy ciągła ewolucja środków ochrony indywidualnej, takich jak kamizelki kuloodporne. Nowoczesne płyty balistyczne, sklasyfikowane według normy NIJ 0101.04 na poziomie III i IV, powszechnie stosowane przez żołnierzy piechoty w kamizelkach typu „plate carrier” są w stanie bezpiecznie wytrzymać bezpośrednie trafienie z większości rodzajów broni strzeleckiej używanej na współczesnym polu walki, nie wykluczając trafionego żołnierza z walki. W artykule dokonano zwięzłego przeglądu istniejących nabojów pośrednich z pociskami przeciwpancernymi oraz porównano pociski analizowanych nabojów w zakresie ich konstrukcji. W zakresie balistyki zewnętrznej używając oprogramowania PRODAS przeprowadzono symulacje strzału bezwzględnego dla trzech różnych prędkości początkowych pocisków, sprawdzono stabilizację pocisków i wyznaczono pozostałe charakterystyki. W zakresie balistyki końcowej porównano zdolność przebicia płyty stalowej poprzez obliczenia analityczne, następnie przy wykorzystaniu modułu balistyki wewnętrznej programu PRODAS, wstępnie określono parametry ciśnienia maksymalnego w przestrzeni zapociskowej. Autorzy określili najbardziej perspektywiczną konstrukcję nowego pocisku przeciwpancernego do naboju pośredniego, przy czym stwierdzono jakie powinno być dalsze postępowanie, analizy i obliczenia, zwłaszcza w zakresie balistyki końcowej, mające na celu szczegółowe opracowanie konstrukcji perspektywicznego pocisku.
This work was an attempt at an analysis of the interaction between a firearm and a human, exemplified by a cal. 9 mm submachine gun (SMG), PM-98 GLAUBERYT and a trained, professional shooter - a Police special team operator. The results of the analysis made it possible to develop several guidelines aimed at designing the dynamic performance of SMGs to improve their aiming accuracy. In connection with this work, experimental tests were performed at a firing range, where the process of firearm discharge was recorded using a Phantom slow-motion digital camera. What followed was the analysis of the video record using the Tema dedicated computer software. The SMG’s dynamic performance was adjusted to reduce the hit scatter. Based on the results of the empirical tests at the firing range, physical and mathematical models of the SMG-operator system were formulated. The SMG-operator system was simulated in the Scilab software, which provided time-based variation trends of the kinematic quantities that characterized the movements of individual modelled objects. The variation trends determined included displacement, velocity and acceleration of the SMG, its bolt assembly, and the human operator as a function of time. The results of the theoretical analysis were compared to the empirical test results from the firing range. It was found that in the virtual modelling space, the SMG model had a performance similar to that of its real counterpart. With the theoretical model verified, several performance parameters of the SMG were modified and guidelines were developed that could improve the aim.
PL
W pracy podjęto próbę analizy wzajemnego oddziaływania broni i człowieka na przykładzie 9 mm pistoletu maszynowego PM-98 GLAUBERYT i wyszkolonego, zawodowego strzelca, którym był funkcjonariusz jednostki specjalnej policji. Otrzymane wyniki pozwoliły na opracowanie kilku wytycznych zmierzających do takiego kształtowania charakterystyki dynamicznej pistoletów maszynowych, aby zwiększyć ich celność. W związku z tym przeprowadzono badania eksperymentalne na strzelnicy, rejestrując proces strzelania szybką kamerą cyfrową Phantom. Następnie wykonano analizę zarejestrowanych obrazów, wykorzystując specjalistyczne oprogramowanie Tema. W celu zmniejszenia rozrzutu broni dokonano korekty jej charakterystyki dynamicznej. Na podstawie wyników badań empirycznych sformułowano modele fizyczne i matematyczne układu strzelec-pistolet maszynowy oraz przeprowadzono badania symulacyjne układu w programie Scilab, otrzymując przebiegi zmienności w czasie wielkości kinematyczne charakteryzujące ruch poszczególnych obiektów modelu. Wyznaczone przebiegi zmienności obejmują przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia broni, zamka i człowieka w funkcji czasu. Uzyskane z analizy teoretycznej wyniki porównano z wynikami otrzymanymi z badań empirycznych. Stwierdzono, że w warunkach przestrzeni wirtualnej broń zachowuje się podobnie jak obiekt rzeczywisty. Mając zweryfikowany model teoretyczny dokonano zmiany niektórych parametrów broni i uzyskano wytyczne umożliwiające poprawę jej celności.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.