Comparative Analysis of Different Methods of Calculating Pressure Inside the Barrel in Post-Muzzle Period of a Shot

• Autorzy: Szupieńko Damian , Trębiński Radosław

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.0053

Warianty tytułu

PL

Analiza porównawcza metod obliczania ciśnienia w przewodzie lufy w powylotowym okresie strzału

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of calculations of the pressure of propellant gases inside the barrel in a post-muzzle period of a shot. Three methods of calculating the pressure in the barrel bore in the post-muzzle period of the shot were used in the work: the Brawin method, the method describing the outflow of gases from the barrel bore to the environment, and the method using the phenomenon of the transition of a pressure averaging rarefaction wave from the barrel muzzle to the bottom of the combustion chamber. In the conducted tests, the obtained pressure courses were used to determine the impact of the use of various methods describing the post-muzzle period of a shot on the behaviour of the weapon automatics system operating on the recoil principle. A comparison of the pressure courses, obtained with the use of various methods, and the recoil velocities of the elements of the recoiling assembly, determined with the use of mathematical and physical models of recoil firearm operation, showed that in the case of recoil operated weapons, the differences between the methods are small - the differences between the recoil velocities determined with the use of various methods did not exceed 5%. Both, the pressure courses and the recoil velocities of the recoiling elements of the firearm operating on the recoil principle determined with the use of various methods of describing the pressure course in the post-muzzle period of the shot are at a similar level.

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń ciśnienia gazów prochowych w przewodzie lufy w powylotowym okresie strzału. W pracy wykorzystano trzy metody opisu przebiegu ciśnienia w przewodzie lufy w powylotowym okresie strzału: metodę Brawina, metodę wykorzystującą zależności na wypływ gazów z przewodu lufy do otoczenia oraz metodę wykorzystującą zjawisko przejścia uśredniającej ciśnienie fali rozrzedzenia od wylotu lufy do dna komory spalania. W prowadzonych badaniach otrzymane przebiegi ciśnienia zostały wykorzystane do określenia wpływu wykorzystania różnych metod opisu powylotowego okresu strzału na zachowanie układu automatyki broni działającej na zasadzie odrzutu. Porównanie przebiegów ciśnienia otrzymanych z wykorzystaniem różnych metod oraz prędkości odrzutu elementów zespołu odrzucanego wyznaczonych z wykorzystaniem modelu matematycznego i fizycznego wykazało, że w przypadku broni działającej na zasadzie odrzutu różnice między poszczególnymi metodami są niewielkie - różnice między prędkościami odrzutu wyznaczonymi z użyciem różnych metod nie przekraczały 5%. Zarówno przebiegi ciśnienia jak i prędkości odrzutu elementów zespołu odrzucanego broni działającej na zasadzie odrzutu wyznaczone z wykorzystaniem różnych metod opisu przebiegu ciśnienia w powylotowym okresie strzału znajdują się na zbliżonym poziomie.

Słowa kluczowe

EN

firearm; internal ballistics; recoil; post-muzzle stage of shot

PL

balistyka wewnętrzna; broń palna; powylotowy okres strzału; odrzut

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 13, Nr 3 (49)
• Strony: 83--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szupieńko Damian

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

• https://orcid.org/0000-0003-0202-9213

autor

Trębiński Radosław

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

• https://orcid.org/0000-0002-4659-2318

Bibliografia

• [1] Torecki, Stanisław, Zbigniew Surma, Ryszard Woźniak. 2006. „Napęd suwadła broni automatycznej w powylotowym okresie strzału”. Biuletyn WAT LV (3) : 297-309.
• [2] Szupieńko, Dawid and Ryszard B. Woźniak. 2021. „Preliminary Physical and Mathematical Model of the Recoil Operated Firearm within the Bolt Recoil Period”. Problemy mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa / Problems of Mechatronics. Armament, Aviation, Safety Engineering 12 (1) : 59-74.
• [3] Serebriakow, M. 1955. Balistyka wewnętrzna. Warszawa: Wydawnictwo MON.
• [4] Landau, Lew D., Jewgienij M. Lifszyc. 2009. Fizyka teoretyczna – hydrodynamika. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [5] Leśnik, Grzegorz, Zbigniew Surma, Stanisław Torecki, Ryszard Woźniak. 2009. „Termodynamiczny model działania broni z odprowadzeniem gazów prochowych w okresie napędzania suwadła”. Biuletyn WAT LVIII (3) : 193- 209.
• [6] Kathe, E., 2001. Rarefaction Wave Gun Propulsion. Rensselaer Polytechnic Institute.

Uwagi

This paper contains the results of the University Research Work No. 22/890/2021 financed by Military University of Technology (Warsaw, Poland)