Development of the Preliminary Numerical Model of the Short Recoil Operated Weapon Using the Multibody Systems

• Autorzy: Badurowicz Przemysław , Kupidura Przemysław , Stępniak Wiesław , Fikus Bartosz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.7849

Warianty tytułu

PL

Opracowanie wstępnego modelu numerycznego broni działającej na zasadzie krótkiego odrzutu lufy z zastosowaniem metody układów wieloczłonowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper contains a literature review of studies on several firearms operation systems and a review of articles on modern methods of calculating the kinematic characteristics of weapons. It includes the presentation of the short recoil operated 9 mm PW INKA pistol numerical model. The model was created in the MCS Adams software which uses the multibody systems. The boundary conditions for each part were specified and their implementation was determined. As the preliminary results of numerical investigations, the slide and barrel velocity and displacement curves were obtained. Comparison of a numerical solution with the literature data allowed for its qualitative verification.

PL

W artykule zawarto przegląd literaturowy opracowań dotyczących różnych zasad działania broni strzeleckiej oraz przegląd artykułów dotyczących nowoczesnych metod obliczeń kinematyki broni. Przedstawiono sposób budowy modelu numerycznego 9 mm pistoletu PW INKA działającego na zasadzie krótkiego odrzutu lufy. Model stworzono w programie komputerowym MCS Adams, który korzysta z metody układów wieloczłonowych. Opisano warunki początkowo brzegowe przyjęte dla modelu. Przedstawiono wstępne wyniki obliczeń w postaci wykresów drogi oraz prędkości w funkcji czasu i porównano je z danymi literaturowymi w celu ich weryfikacji jakościowej.

Słowa kluczowe

EN

mechanics; weapon design; short recoil operation; numerical model; multibody systems

PL

mechanika; konstrukcja broni; krótki odrzut lufy; metody numeryczne; metoda układów wieloczłonowych

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 12, Nr 1 (43)
• Strony: 27--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Badurowicz Przemysław

• Military Institute of Armament Technology, 7 Prymasa Stefana Wyszyńskiego Str., 05-220 Zielonka, Poland

• https://orcid.org/+https%3A//orcid.org/0000-0002-6110-0035+

autor

Kupidura Przemysław

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace, Institute of Armament Technology, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

autor

Stępniak Wiesław

• Military Institute of Armament Technology, 7 Prymasa Stefana Wyszyńskiego Str., 05-220 Zielonka, Poland

autor

Fikus Bartosz

• Military University of Technology, Faculty of Mechatronics, Armament and Aerospace, Institute of Armament Technology, 2 Sylwestra Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Płatek Paweł. 2012. Numerical and experimental analysis of the impact of structural and dynamic characteristics on the correct functioning of automatic firearms with the short-stroke piston (in Polish). PhD thesis. Warsaw: Military University of Technology.
• [2] Gacek Józef, Grzegorz Leśnik. 2015. “Tests of Influence of Selected Gas Operated Weapon’s Action Parameters on its Ballistic and Kinematic Characteristics, Part I - Examples of the Results of Theoretical Research” (in Polish). Problemy mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa - Problems of Mechatronics. Armament, Aviation, Safety Engineering 6 (4) : 41-54.
• [3] Fikus Bartosz. 2018. Development and validation of the blowback operated weapon model (in Polish). PhD thesis. Warsaw: Military University of Technology.
• [4] Czepukajtis Witold. 1974. Influence of operator on motion of light mechanical devices (in Polish). PhD thesis, Warsaw: University of Technology.
• [5] Ewertowski Janusz, Cyprian Suchocki. 2015. “Modeling and numerical simulation of semi-automatic pistol dynamics”. Journal of Theoretical and Applied Mechanics 53 (1) : 81-91.
• [6] Idziaszek Zdzisław, Michał Jasztal. 2005. “Simulating model of the aircraft cannon NR-30” (in Polish). Issues of Armament Technology 94 : 203-212.
• [7] Idziaszek Zdzisław, Michał Jasztal. 2002. Methodology of testing the elements of the aircraft cannon using CAx systems (in Polish). In Proceedings of the 4th International Armament Conference 32-33.
• [8] Ewertowski Janusz. 2012. “Breech mechanism of a short-recoil weapon with a programmable mass separation”. Mechanical Engineering LIX (2) : 231-247.
• [9] Szkudlarek Zbigniew. 2013. “Why did H&K abandon the delayed blowback in favor of the traditional gas piston system with a rotating bolt?” (in Polish). Shooting Review Arsenał 9 (104).
• [10] Dong Xue-hua, Ya-ping Wang, Cheng Xu. 2007. “Modeling and simulating of rigid-flexible coupling containing clearance for an assault rifle automatic mechanism”. Acta Armamentarii 28 (9) : 1132-1137.
• [11] Zhao Yan-jun, Yu-fei Luo, Yu-hui Qi, Cheng Xu. 2009. “Modeling and simulation analysis of individual soldier automatic weapon”. Journal of Nanjing University of Science and Technology 33 (6) : 774-778.
• [12] Hopkins David. 1990. “Modeling gun dynamics with three dimensional beam elements”. Sixth U.S. Army Symposium on gun dynamics volume I of II.
• [13] Adams Solver help, MCS Software.
• [14] Stępniak Wiesław, Przemysław Badurowicz. 2018. “Model of 9 × 19 mm ”PW INKA” pistol” (in Polish). Issues of Armament Technology 147 (3) : 93-103.
• [15] Kochański Stanisław. 1991. Automatic firearm (in Polish). Warsaw: SIGMA NOT.
• [16] STANAG 4090. Small Arms Ammunition.
• [17] Frączek Janusz, Marek Wojtyra. 2007. The multibody systems method in the dynamics of mechanisms, Exercises with the use of ADAMS (in Polish). Warsaw: Publishing House of the Warsaw University of Technology.
• [18] Giesbers Jochem. 2012. Contact mechanics in MSC Adams. A technical evaluation of the contact models in multibody dynamics software MSC Adams. University of Twente.
• [19] Brodny Jarosław. 2010. “Friction modelling in mechanical systems” (in Polish). Mining and Geology 5 (2) : 7-17.
• [20] Fikus Bartosz, Wojciech Koperski, Paweł Płatek, Zbigniew Surma, Radosław Trębiński. 2016. “Experimental Investigations of Motion of Slide of Selected Pistol Types”. Problemy mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa - Problems of Mechatronics. Armament, Aviation, Safety Engineering 7 (4) : 23-32.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).