Optymalizacja użycia zasobu pracy luf armat przeciwlotniczych kalibru 35 mm w aspekcie efektywności niezawodnościowej i ekonomicznej

• Autorzy: Furmanek Wojciech , Leśnik Grzegorz , Woźniak Ryszard

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.1484

Warianty tytułu

EN

Optimization of the usage of 35 mm anti-aircraft gun barrels in terms of reliability and economic efficiency

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule sformułowano podstawy naukowe optymalizacji użycia zasobu pracy luf armat przeciwlotniczych kalibru 35 mm, umożliwiające zwiększanie ich trwałości o 25÷100% przy jednoczesnej poprawie wskaźników efektywności operacyjnej. Opracowanie nowego podejścia w ocenie trwałości i skuteczności tych luf wynika z aktualnych rozwiązań i możliwości systemów nawigacyjno-celowniczych, pocisków nowej generacji (amunicji programowalnej z podpociskami), zastosowania pomiaru prędkości wylotowej w czasie rzeczywistym (przy zachowaniu lub nawet wzroście dotychczasowej prędkości wylotowej i szybkostrzelności), zwiększających prawdopodobieństwo trafiania celów pływających, nadbrzeżnych i latających (zwłaszcza BSP i RAM). Wykazano, że w ocenie trwałościowo-operacyjnej tej klasy armat (w tym efektywności ekonomicznej) nie decydują tylko wskaźniki oparte na szybko-strzelności, prędkości wylotowej czy serii sekundowej. Istotniejsze obecnie znaczenie ma możliwość zmniejszania tempa procesów destrukcyjnych luf, wynikająca ze skracania długości serii strzelania. Wykazano, że przy krótkich seriach znacząco zmniejsza się zużycie luf oraz intensywność uszkodzeń mechanizmów przygotowania ar-maty do powtórnego wystrzału. Ogranicza się również zjawisko przegrzewania luf, a tym samym poprawiają się wskaźniki operacyjne (średni czas do uszkodzenia, czas ciągłej pracy, wykorzystanie amunicji), co znacząco obniża koszt eksploatacji armat.

EN

The scientific basis for optimizing the use of work resources of 35 mm anti-aircraft gun barrels, enabling their durability to be increased by 25÷100% while improving operational efficiency indicators are presented in this paper. The development of a new approach to assessing the durability and effectiveness of these barrels results from current solutions and capabilities of navigation and targeting systems, new generation projectiles (programmable ammunition with sub-projectiles) and real-time muzzle velocity measurement applications (while maintaining or even increasing the current muzzle velocity and rate of fire). This increases the probability of hitting floating, coastal and flying targets (especially UAVs and RAM). It has been shown that the durability and operational assessment of this class of guns (including economic efficiency) is not determined only by indicators based on the rate of fire, muzzle velocity or second burst of fire. What is now more important is the ability to reduce the rate of barrel destructive processes, resulting from the possibility of shortening the length of firing series. It has been shown that with short series, the barrels wear and the intensity of damage to the reload mechanisms are significantly reduced. The phenomenon of barrel overheating is also limited, and thus operational indicators are improved (average time to failure, continuous operation time, ammunition usage), which significantly reduces the cost of operating the guns.

Słowa kluczowe

PL

mechanika; balistyka zewnętrzna; broń przeciwlotnicza; efektywność

EN

mechanics; outer ballistics; antiaircraft weapons; efficiency

• Wydawca: Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
• Czasopismo: Problemy Techniki Uzbrojenia
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 52, z. 166
• Strony: 31--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Furmanek Wojciech

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46

• https://orcid.org/0000-0003-3492-639X

autor

Leśnik Grzegorz

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46

• https://orcid.org/0000-0003-1229-335X+

autor

Woźniak Ryszard

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46

• https://orcid.org/0000-0002-5555-3126

Bibliografia

• [1] Ministerstwo Obrony Narodowej (2005). Norma Obronna NO-06_A102:2005, „Uzbrojenie i sprzęt wojskowy. Ogólne wymagania techniczne, metody kontroli i badań. Wymagania niezawodnościowe”.
• [2] Idziaszek Z., (2021) „Metoda wyznaczania Zasobu Pracy i Zasobu Obsług Maszyn w procesie optymalizacji Dostępności Produkcyjnej Maszyn” w monografii naukowej pt.: "Technologie XXI wieku - aktualne problemy i nowe wyzwania. Tom 1", http://bc.wydawnictwo-tygiel.pl/publikacja/74E0E328-70D1-CE05-4D54-60FA9EB3F5EA.
• [3] Idziaszek Z., Method of analysis of productivity with an innovative model of the working capability of the object in the body (C) for the new resource allocation on inherent and non-inherent. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2018; 20 (4): 671-681, http://dx.doi.org/10.17531/ein.2018.4.18.
• [4] Idziaszek Z. (2019). An Ordnance Reliability and Life Model for the Estimation of the Component Kits in Preventive Replacement in Terms of Production and Operating Costs. Problemy Mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa, 10(2), 103-130. doi:10.5604/01.3001.0013.2119.
• [5] Sprawozdanie nt. „Opracowanie modeli matematycznych wyznaczania wskaźników oceny stanu zdatności armaty AM-35 oraz układu sterowania OSU-35K”, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, czerwiec 2021.
• [6] Idziaszek, Z., Zarys metody oceny wpływu warunków użytkowania luf szybkostrzelnych armat automatycznych na ich trwałość. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, 2005 Vol. 40, nr 2 139-154.
• [7] https://www.pitradwar.com/oferta/390,holowana-armata-przeciwlotnicza-kal-35-mm-a-35-ag-35 - https://www.pitradwar.com/oferta/391,system-armaty-morskiej-kal-35-mm-am-35.
• [8] http://www.zmt.tarnow.pl/wordpress/en/item/23mm-przeciwlotniczy-morski-zestaw-artyleryjsko-rakietowy-zu-23-2mr/.
• [9] Leciejewski Z., i inni, „Analiza cyklów strzelania (przyjętych przez producenta) ze względu na nieprzekroczenie dopuszczalnej wartości temperatury lufy i urządzenia wylotowego” w ramach sprawozdania nt. „Wykonanie analizy teoretycznej i optymalizacji cyklów strzelania zdalnie sterowanego systemu przeciwlotniczego w zależności od rodzaju zwalczanego celu oraz wykorzystywanej do zwalczania amunicji” z projektu nr O R00 0021 09, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2011.
• [10] Furmanek W., Sprawozdanie nt. „Wykonanie analizy teoretycznej i optymalizacji cyklów strzelania zdalnie sterowanego systemu przeciwlotniczego w zależności od rodzaju zwalczanego celu oraz wykorzystywanej do zwalczania amunicji” z projektu nr O R00 0021 09, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2010.
• [11] Woźniak R., Sprawozdanie nt. „Wykonanie analizy teoretycznej i optymalizacji cyklów strzelania zdalnie sterowanego systemu przeciwlotniczego w zależności od rodzaju zwalczanego celu oraz wykorzystywanej do zwalczania amunicji” z projektu nr O R00 0021 09, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2011.
• [12] Sprawozdanie nt. „Analiza niezawodności i trwałości szybkostrzelnych armat automatycznych” z 0 T00B 004 21, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2004.
• [13] Moszczyński A., Zborowski J. „Badanie charakteru i przyczyn niszczenia przewodu lufy szybkostrzelnej armaty automatycznej”. Biuletyn WAT, Warszawa nr 6(310) czerwiec 1978.
• [14] Olejniczak E., Kucharczyk M. „Zjawisko przyspieszonego zużycia luf automatycznych działek lotniczych w rejonie otworów gazowych”. WITU - Problemy techniki uzbrojenia i radiolokacji Rok X Zeszyt 22, Warszawa, 1980.
• [15] Świętek T., „Wpływ oddziaływań cyklicznych obciążeń mechaniczno-cieplnych na własności mechaniczne luf moździerzowych”. WITU - Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji, Rok XXIV, Zeszyt 55, 1995.
• [16] Tomaszek H, Idziaszek Z. Zarys metody oceny trwałości luf działek lotniczych. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn 2004; Z.1: 99-110.
• [17] Idziaszek Z., Kamiński R., Torecki S. Modelowanie podstawowych czynników wpływających na zmianę wydłużenia komór nabojowych w szybkostrzelnych armatach automatycznych. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn 2004 Vol. 39, nr 4, 147-159.
• [18] Atferow W.W. „Konstrukcija i rascziet awtomaticzieskowo orużija”. Maszinostrojenie, Moskwa, 1997.
• [19] Bajew I.W. „Teorija i rascziet artilierijskich orudij”. Ministerstwo Obrony SSSR, Moskwa, 1980.
• [20] Kamiński R. Balistyczno-termiczne uwarunkowania procesu zużywania się luf broni automatycznej. Rozprawa doktorska, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2007.
• [21] Oerlikon GDF, WeaponSystems.net. WEAPONSYSTEMS.NET. Retrieved 5 July 2021.
• [22] Woźniak R. „Encyklopedii najnowszej broni palnej”. Tom II i III Dom Wydawniczy Bellona. Warszawa, 2001.
• [23] http://www.armyrecognition.com/germany_german_army_artillery_vehicles_systems_uk/skyguard_iii_1_oerlikon_air_defense_system_cannon_missile_technical_data_sheet_specifications.html.
• [24] Piechna S, Idziaszek Z., Teoretyczne podstawy oceny trwałością eksploatacji obiektów. Mechanik 2010; Nr 7: str. 145-152.
• [25] Typer P, Idziaszek Z., Aspekty badawcze i wdrożeniowe oraz analiza możliwości zastosowania 12,7 mm WLKM. Warszawa: Problemy Techniki Uzbrojenia 2016; T. 45, nr 138: 7-23.
• [26] Departament Nauki i Szkolnictwa Wojskowego, „Biuletyn eksploatacyjny Nr U/4988/E/07; Modernizacja systemu eksploatacji działek lotniczych typu Nr-30, NS-23 użytkowanych w Siłach Powietrznych RP”, 30 październik 2007.
• [27] Modrzejewski P., „Dynamic tests on flight overloads of the NR-30 cannon rammer system”, April 2020 Problemy Techniki Uzbrojenia 152(4):33-55, DOI: 10.5604/01.3001.0014.0821.
• [28] Piechna S., (współautor) „Sprawozdanie z usługi naukowo-badawczej nt. „Opracowanie ekspertyzy dwóch 23 mm armat: ZUR-23-2… oraz ZUR-23-2…, celem określenia przyczyny powstałych uszkodzeń” i „Opracowanie ekspertyzy 23 mm lufy …. zestawu plot. ZSU-23-4 MP BIAŁA …”, Wojskowa Akademia Techniczna, 2015, Warszawa.
• [29] Kocańda Stanisław, „Zmęczeniowe pękanie” Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1985 r., wydanie III rozszerzone.
• [30] MON, „35 mm Armata KDA. Warunki techniczne na wykonanie i odbiór”, 2001.
• [31] Oerlikon, „Oerlikon 35 mm Ammunition – Instruction Manual” Brochure No. WSRS 60 325 E, Edition May 1982.
• [32] Sienicki K., Motyl K., Modelowanie prawdopodobieństwa porażenia celu amunicją rozcalaną programowo. Mechanik, 2012, R.85, nr 7CD: 885-894.
• [33] Idziaszek, Z., & Olearczuk, E. (2005). Zarządzanie trwałością szybkostrzelnych armat automatycznych w systemie eksploatacji z wykorzystaniem bazy danych eksploatacyjnych. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 1(25), 47-57. Retrieved from http://ein.org.pl/pl-2005-01-06.
• [34] Ważny, M., Idziaszek, Z. (2005). Model symulacyjny ruchu pocisku po jego wylocie z przewody lufy. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, (3 (27)), 30-40. Retrieved from http://www.ein.org.pl/sites/default/files/2005-03-05.pdf
• [35] Ismail Esen, Mehmet Akif Koç, Dynamics of 35 mm anti-aircraft cannon barrel during firing, Conference: ISCSE 2013, October 2013.

Uwagi

PL

Tekst artykułu w j. polskim i angielskim.

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).