Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Heat Transfer Calculations in Barrel Cover of 35 mm Naval Armament System Gun

Dębski A., Koniorczyk P., Leciejewski Z., Preiskorn M., Surma Z., Zmywaczyk J.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 3 (33)

57--74

EN

This paper presents the results of numerical simulations of non-stationary heat transfer in a 35 mm anti-air gun barrel cover made of composite materials. The cover protects the gun against weather conditions, including sea water effects, and serves as a protection against mechanical damage. It was assumed that heat coercion in this problem will be the heat condition reached by the material of the barrel with the cover removed, after firing three bursts of 7 shells each, 120 s after opening fire. It was assumed, that in the second 120, the gun crew installs the gun cover and at this point, the heating process begins, followed by cooling of the cover material. The problem of initial and boundary value in the barrel with a cover installed system was solved as a three-dimensional initial and boundary problem. The initial and boundary value model adopted for the coverless barrel and the calculation results for the first burst of seven shells was presented in paper [7]. To obtain the heat condition of the barrel in the second 120, it was necessary to perform calculations for the second and third bursts, and for the barrel cooling processes starting in the second 120. The calculations were performed with a finite element method in the COSMOS/M software [9]. The cover material temperature values obtained during the numerical simulation are well below the temperature of 387K, which could form the upper limit of the composite applicability temperature range.

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych nieustalonego przewodzenia ciepła w osłonie lufy armaty przeciwlotniczej kalibru 35 mm wykonanej z materiałów kompozytowych. Osłona zabezpiecza armatę przed wpływem czynników atmosferycznych, w tym wody morskiej oraz stanowi ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi. Założono, że wymuszeniem cieplnym w tym zagadnieniu będzie stan cieplny osiągnięty przez materiał lufy ze zdjętą osłoną, po oddaniu trzech serii po 7 strzałów w każdej, po upływie 120 s od rozpoczęcia strzelania. Założono, że w 120. sekundzie obsługa armaty zakłada osłonę lufy i od tej chwili następuje proces nagrzewania się, a następnie chłodzenia materiału osłony. Zagadnienie wymiany ciepła w układzie lufa z nałożoną osłoną rozwiązano jako trójwymiarowe zadanie początkowo-brzegowe. Przyjęty model wymiany ciepła dla lufy nieosłoniętej i wyniki obliczeń dla pierwszej serii siedmiu strzałów autorzy przedstawili w pracy [7]. Do otrzymania stanu cieplnego lufy w 120. sekundzie konieczne było przeprowadzenie obliczeń dla drugiej i trzeciej serii strzałów, a także procesy chłodzenia lufy do 120. sekundy. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych za pomocą programu COSMOS/M [9]. Wartości temperatury materiału osłony uzyskane podczas symulacji numerycznej mieszczą się znacznie poniżej temperatury 387 K, mogącej stanowić górną granicę zakresu temperaturowego stosowalności kompozytu.

2

Ballistic Analysis of Polish Low-Vulnerability Gun Propellants

Czyżewska M., Fikus B., Leciejewski Z., Michalski J., Surma Z., Trębiński R.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 3 (33)

75--92

EN

One direction of modern artillery ammunition development is to reduce its vulnerability to the effects of mechanical and thermal factors during transport, storage and operation. For LOVA, the reduced vulnerability of propellant explosives intended for loading into this ammunition is usually connected with a higher thermal ignition impulse threshold and reduced burning rate under low propellant gas pressure. Since 2016, work has been under way at the Military University of Technology (Warsaw, Poland), intended to develop a Polish low-vulnerability gun propellant for 120 mm tank ammunition. It was established during the initial stage of research and analysis, that the JA-2 gun propellant (more specifically, its energy and ballistics characteristics and geometrical dimensions of grains) will be the reference propellant for the low-vulnerability propellant in development. To this end, the authors performed closed vessel tests with JA-2 propellant (with seven-perforated grains designated LO5460). This paper contains comparative (with the JA-2 propellant) results of closed vessel tests of several propellant blends developed by the MUT Faculty of New Technologies and Chemistry research team. Closed vessel tests of these propellant blends were performed in the Ballistics Laboratory of the MUT Institute of Armament Technology using a manometric chamber with a volume W₀ = 200 cm³. Experimental tests and theoretical analyses were performed based on provisions of the standardisation agreement STANAG 4115 [6], American military standard MIL-STD 286C [7] and original test procedures developed based on [8, 9]. The tests focused mainly on the issue of correlation between the chemical composition of the given propellant blend with the expected values of energy and ballistics characteristics in connection with the required shape of propellant grains.

PL

Jednym z kierunków rozwoju współczesnej amunicji artyleryjskiej jest zmniejszenie jej wrażliwości na działanie czynników mechanicznych i termicznych podczas transportu, przechowywania i eksploatacji. W przypadku amunicji LOVA zmniejszona wrażliwość wybuchowych materiałów miotających przeznaczonych do elaboracji tej amunicji jest z reguły powiązana z wyższą wartością progową cieplnego impulsu zapłonowego i zmniejszeniem szybkości spalania przy niskim ciśnieniu gazów prochowych. Od 2016 r. w Wojskowej Akademii Technicznej trwają prace nad opracowaniem polskiego małowrażliwego materiału miotającego do 120 mm amunicji czołgowej. Na wstępnym etapie badań i analiz przyjęto, że proch JA-2 (a właściwie jego charakterystyki energetyczno-balistyczne oraz kształt i wymiary geometryczne ziaren) będzie prochem referencyjnym w stosunku do opracowywanego prochu małowrażliwego. W tym celu przeprowadzono własne badania pirostatyczne prochu JA-2 (z ziarnami siedmiokanalikowymi o symbolu LO5460). Artykuł zawiera porównawcze (z prochem JA-2) wyniki badań pirostatycznych kilku kompozycji prochowych, opracowanych przez zespół badawczy Wydziału Nowych Technologii i Chemii WAT. Badania pirostatyczne tych kompozycji prochowych przeprowadzono w Laboratorium Balistyki Instytutu Techniki Uzbrojenia WAT z wykorzystaniem komory manometrycznej o objętości W₀ = 200 cm³. Badania doświadczalne i analizy teoretyczne realizowano w oparciu o zapisy porozumienia standaryzacyjnego STANAG 4115 [6], amerykańskiej normy MIL-STD 286C [7] oraz własne procedury badawcze opracowane na podstawie prac [8, 9]. W badaniach skoncentrowano się głównie na kwestii korelacji pomiędzy składem chemicznym badanej kompozycji prochowej a oczekiwanymi wartościami charakterystyk energetyczno-balistycznych, w powiązaniu z wymaganym kształtem ziaren prochowych.

3

Koncepcja magnetohydrodynamicznego zapłonnika plazmowego do inicjowania zapłonu małowrażliwych materiałów wybuchowych

Pochrybniak C., Horodeński A., Namyślak K., Leciejewski Z., Surma Z., Michalski J.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2017

|

R. 46, z. 143

17--28

PL

Przedmiotem pracy jest koncepcja oraz wstępna weryfikacja eksperymentalna koaksjalnego, plazmowego magnetohydrodynamicznego zapłonnika mało wrażliwych materiałów miotających. Koncepcja jest interesującą alternatywą dla zapłonników, w których plazma wytwarzana jest metodą eksplodującego drutu w generatorach plazmy typu CPG (Capillary Plasma Generator), będących przedmiotem badań wielu laboratoriów na całym świecie.

EN

A concept of plasma coaxial magneto-hydrodynamic igniter for low vulnerability gun propellants and initial experimental results are presented in this paper. The concept is an interesting alternative for igniters generating the plasma by a blasting wire such as CPG (Capillary Plasma Generator) systems which have been recently investigated in many worldwide laboratories.

4

Badania pirostatyczne prochu typu JA-2

Trębiński R., Leciejewski Z., Surma Z, Fikus B.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2017

|

R. 46, z. 142

7--23

PL

Przeanalizowano dane literaturowe dotyczące właściwości balistycznych prochów JA-2. Porównano te dane z wynikami własnych badań prochu LO5460 produkcji Nitrochemie AG. Badania pirostatyczne przeprowadzono w komorze manometrycznej o pojemności 200 cm3. Określono siłę prochu i kowolumen gazów prochowych. Stosując metodykę zaproponowaną przez autorów, dokonano oceny wpływu strat cieplnych na wartości tych parametrów. Określono wartość wykładnika w prawie spalania prochu, a następnie krzywe dynamicznej żywości prochu. Krzywe te dla różnych gęstości ładowania praktycznie pokrywają się ze sobą, co wskazuje na adekwatność fizycznego prawa spalania. Wykazano, że zapłon badanego prochu następuje przed całkowitym spaleniem się ładunku zapłonowego. Uwzględniono to, modyfikując metodę wyznaczania dynamicznej żywości. Wykorzystując wyniki pomiarów geometrii ziaren prochu oraz krzywe dynamicznej żywości, określono współczynnik liniowej szybkości spalania. Uzyskano dobrą zgodność zależności liniowej szybkości spalania od ciśnienia z danymi literaturowymi. Wykazano, że geometryczne prawo spalania jest adekwatne do opisu spalania badanego prochu w zakresie zmian względnej objętości spalonego prochu powyżej 0,2.

EN

Literature data concerning ballistic properties of JA-2 powders was studied. The data was compared with results of own tests received for powder LO5460 manufactured by Nitrochemie AG. Pyrostatic tests were carried out in the manometric chamber having the volume of 200 cm3. The force of the powder and the co-volume of powder gases were measured. The influence of thermal losses into these parameters was evaluated by using a methodology proposed by the authors. Exponent value in the powder burning law and curves of dynamical liveliness of the powder were established. The curves actually overlap what shows the adequacy of the physical law of burning. It was proved that the ignition of tested powder takes place prior the complete burning of an igniting charge. It was taken into account at modification of the method for establishing the dynamic liveliness. Exploiting results of measurements for powder grains geometry and the curves of dynamical liveliness a coefficient of linear burning velocity was established. A good compliance with literature data was achieved for the dependence of linear burning rate on the pressure. It was proved that the geometrical burning law is adequate with the description of tested powder burning for changes of relative volume of burned powder above 0.2.

5

Preliminary Studies of a Propellant System for the Counterprojectile of an Active Protection System

Surma Z., Zahor M., Kupidura P., Leciejewski Z.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2017

|

Vol. 8, Nr 2 (28)

33--42

EN

This paper presents a selection of the deliverables for a research project intended to develop a technology demonstrator for a smart counterprojectile forming part of an active protection system. Given the required activation of the active protection system within a distance of ten or so metres from the protected facility, a solid-propellant rocket engine was used, which has the characteristics of a booster rocket. For the determined configuration of the rocket engine, the elements of the counterprojectile and missile launcher were designed, based on homogeneous rocket propellant of Polish origin. To confirm the validity of the adopted concept for the propulsion system solution, preliminary testing of the rocket engine was conducted using an engine test bed, and included the measurement of gas pressure and engine thrust for different masses of ignition charge. To ultimately verify the operation of the design, field testing of the counterprojectile propulsion system was carried out, based on which the parameters of projectile motion inside the missile launcher and along the initial flight path length were determined.

PL

Zaprezentowano wybrane wyniki realizacji projektu badawczego, którego celem jest opracowanie demonstratora technologii inteligentnego antypocisku systemu ochrony aktywnej. Jako układ napędowy pocisku zastosowano silnik rakietowy na paliwo stałe o cechach silnika startowego ze względu na wymagane działanie systemu ochrony aktywnej w odległości do kilkunastu metrów od ochranianego obiektu. Wykorzystując homogeniczne paliwo rakietowe produkcji polskiej zaprojektowano i wykonano elementy antypocisku i wyrzutni. Przeprowadzono wstępne badania silnika rakietowego na hamowni, w ramach których dokonano pomiaru ciśnienia gazów i ciągu silnika dla różnych mas ładunku zapłonowego oraz doświadczalne badania poligonowe napędu antypocisku, na podstawie których wyznaczono parametry ruchu pocisku w wyrzutni i na początkowym odcinku toru lotu.

6

Wstępne analizy wymagań balistycznych prochów LOVA do amunicji czołgowej nowej generacji

Fikus B., Leciejewski Z., Michalski J., Surma Z., Trębiński R.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2017

|

T. 9

105--116

PL

Pod koniec 2016 r. Konsorcjum Naukowo-Przemysłowe (Mesko S.A., Polska Grupa Zbrojeniowa S.A., Politechnika Warszawska, Wojskowa Akademia Techniczna, Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia) rozpoczęło realizację projektu badawczo-rozwojowego, którego celem jest opracowanie i wykonanie demonstratorów technologii krytycznych elementów do nowej generacji, polskiej amunicji czołgowej 120 mm. Do elementów krytycznych w tym projekcie zaliczono samospalającą się łuskę, małowrażliwy materiał miotający oraz pręty wolframowe do pocisku podkalibrowego. Zadaniem Wojskowej Akademii Technicznej jest opracowanie podstaw technologii i wykonanie w skali laboratoryjnej małowrażliwego materiału miotającego typu LOVA (zespół badawczy Wydziału Nowych Technologii i Chemii) oraz przeprowadzenia badań balistycznych i badań symulacyjnych zjawiska strzału w 120 mm czołgowym układzie miotającym z wykorzystaniem amunicji elaborowanej opracowanym prochem LOVA (zespół badawczy Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa). W niniejszym artykule zawarto analizy literaturowe dotyczące właściwości energetyczno-balistycznych prochów typu LOVA oraz prochu JA-2. Ponadto przeprowadzono własne badania pirostatyczne prochu JA-2 (produkcji Nitrochemie AG) oznaczonego jako LO5460. Badania te przeprowadzono w komorze manometrycznej o pojemności 200 cm3. Na podstawie zarejestrowanego (w czasie) ciśnienia gazów prochowych określono siłę prochu, kowolumen gazów prochowych oraz krzywe żywości dynamicznej. Wykorzystując wyniki pomiarów geometrii ziaren prochu określono współczynnik liniowej szybkości spalania. Wyniki badań własnych pozwoliły na przeprowadzenie wstępnych badań symulacyjnych zjawiska strzału w 120 mm układzie miotającym.

EN

At the end of 2016, the Polish Scientific-Industrial Consortium (Mesko S.A., Polish Armed Forces Group, Warsaw University of Technology, Military University of Technology, Military Institute of Armament Technology) started a R&D project aimed at developing and implementing technology demonstrators of critical elements for the new generation of 120 mm Polish tank ammunition. Critical elements in this project are: self-burning cartridge case, insensitive propellant and tungsten rods for projectile. The task of the Military University of Technology is to develop technology and perform laboratory-scale LOVA propellant and carry out ballistic research and simulation studies of a shot in a 120 mm tank barrel system using developed ammunition. This paper contains comparative theoretical analysis of the energetic and ballistic properties of LOVA and JA-2 gun propellants. In addition, own experimental closed vessel tests of JA-2 gun propellant designated LO5460 were performed. Closed vessel test were carried out in manometric chamber having the volume of 200 cm3. Based on the recorded pressure changes, the force and co-volume were calculated and the dynamic vivacity curves were determined. Using the results of measurements of propellant grains geometry, the linear burning rate was determined. The results of our own research allowed us to conduct preliminary simulations of the shooting phenomenon in a 120 mm gun propulsion system.

7

Analysis of Heat Transfer in a 35 mm Barrel of an Anti-Aircraft Cannon

Dębski A., Koniorczyk P., Leciejewski Z., Preiskorn M., Surma Z., Zmywaczyk J.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2016

|

Vol. 7, Nr 3 (25)

71--86

EN

The paper presents the results of computer simulations of unidentified transient heat transfer in the wall of a 35 mm cannon barrel for a single shot and for a sequence of seven shots with a subsequent firing break. The cannon barrel was made of 32CrMoV12-28 steel. For the phenomenon modelling, it was assumed that the material of the barrel wall is uniform and the barrel’s inner surface does not feature a protective coating of galvanic chrome or a nitrided casing. Calculations were performed for two input data variants: (i) for constant values of thermophysical parameters and (ii) for a temperature-dependent specific heat. The barrel with an overall length of 3150 mm was divided into 6 zones. On the inner surface of the barrel in each zone there were assumed various values of heat flux density expressed as rectangular functions qi (t, rw, z ) = consti in the range from 0 to 10 ms (with the start of ti of the function qi shifted in the subsequent zones). The calculation time for a single shot was assumed as equal to 100 ms. The calculations were performed with a finite element method in COSMOS/M software.

PL

W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych nieustalonego przewodzenia ciepła w ściance lufy armaty kalibru 35 mm dla pojedynczego strzału oraz dla sekwencji serii siedmiu strzałow i następującej po niej przerwy. Lufa armaty została wykonana ze stali 32CrMoV12-28. Modelując zjawisko, przyjęto założenie, że materiał ścianki lufy jest jednolity, a wewnętrzna powierzchnia lufy nie zawiera powłoki ochronnej w postaci warstwy chromu galwanicznego lub warstwy azotowanej. Obliczenia wykonano w dwoch wariantach danych wejściowych, tzn. przy stałych wartościach parametrow termofizycznych oraz gdy ciepło właściwe zależy od temperatury. Lufę o długości całkowitej 3150 mm podzielono na 6 stref. W każdej strefie, na powierzchni wewnętrznej lufy zadano inne wartości gęstości strumienia ciepła w postaci funkcji prostokątnych qi (t, rw, z) = consti w zakresie od 0 do 10 ms (z przesunięciem startu ti funkcji qi w kolejnych strefach). Czas obliczeń dla pojedynczego strzału założono rowny 100 ms. Obliczenia wykonano metodą elementow skończonych za pomocą programu COSMOS/M.

8

Crowdfunding – dodatkowe źródło finansowania jakości usług w systemie ochrony zdrowia w Polsce

Lisiecka-Biełanowicz M., Leciejewska J., Leciejewski Z.

Problemy Jakości

|

2016

|

R. 48, nr 10

38--44

PL

System ochrony zdrowia w Polsce jest oparty na finansach pochodzących ze źródeł publicznych oraz niepublicznych (prywatnych). Do źródeł finansów publicznych zalicza się fundusze ubezpieczeniowe oraz budżety: państwa, województw, powiatów i miast, natomiast do źródeł niepublicznych należą: prywatne ubezpieczenia zdrowotne, prywatne fundusze pacjentów oraz fundusze podmiotów gospodarczych. W przeliczeniu na jednego mieszkańca, wydatki na ochronę zdrowia w Polsce są znacznie niższe niż średnia w krajach Unii Europejskiej. Jednocześnie dzięki rozwojowi nowoczesnych technologii informatycznych coraz powszechniejsza staje się możliwość realizacji własnego (indywidualnego lub grupowego) pomysłu projektowego, w tym również prozdrowotnego, na platformie internetowej w procesie crowdfundingu, czyli finansowania społecznościowego. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie i analiza crowdfundingu jako zewnętrznego, dodatkowego źródła finansowania w polskim systemie ochrony zdrowia. W artykule autorzy analizują skuteczność crowdfundingu jako społecznościowego źródła zasilania systemu finansowania ochrony zdrowia w Polsce oraz prezentują wybrane przykłady zrealizowanych w systemie finansowania społecznościowego projektów, mających wpływ na poprawę organizacji i jakości funkcjonowania systemu ochrony zdrowia.

EN

The healthcare system in Poland is based on finances from public and non-public (private) sources. Sources of public finances include insurance funds and budgets of: the state, provinces, districts and cities; while the nonpublic sources include private health insurance, patients private funds and funds of economic entities. Spending on healthcare in Poland are much lower per capita than the average in the European Union. Currently, due to the new developments in IT technologies there is a growing tendency to realize project ideas (individual or group) - including healthcare projects - on the Internet platform via crowdfunding, which is a process of social financing. The purpose of this paper is to present crowdfunding (financing of social networking) as an external, additional source of financing in the Polish healthcare system. In the article, the authors analyze the effectiveness of crowdfunding as a social source of supporting healthcare financing in Poland and present selected examples of projects which were realized via social financing and had an impact on improving the organization and quality of the healthcare system.

9

Analiza procesu zapłonu ładunku napędowego silnika rakietowego inteligentnego antypocisku

Leciejewski Z., Surma Z.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2016

|

T. 8

47--55

PL

W artykule zaprezentowano wybrane wyniki realizowanego w Wojskowej Akademii Technicznej od 2013 r. projektu badawczego, którego celem jest wykonanie demonstratora technologii inteligentnego antypocisku służącego do zwalczania pocisków przeciwpancernych w ustalonej odległości od ochranianego obiektu. Przyjęto, że układem napędowym antypocisku będzie silnik rakietowy na paliwo stałe. W [1, 2] przedstawiono koncepcję oraz badania układu napędowego antypocisku dla przyszłościowego systemu ochrony aktywnej. W projektowanym układzie napędowym do zapalenia ładunku stałego paliwa rakietowego zostanie wykorzystany ładunek zapłonowy, w skład którego wchodzić będzie określona masa prochu czarnego. Ładunek ten będzie zamknięty w gnieździe znajdującym się w przednim dnie komory spalania. Pod wpływem gazów powstałych ze spalania ładunku zapłonowego nastąpi rozerwanie pokrywy zamykającej i uwolnienie (transfer) gazów zapłonowych do komory spalania. Z kolei zainicjowanie spalania prochu czarnego będzie dokonane wskutek impulsu cieplnego powstałego w wyniku przepływu prądu w zapłonniku elektrycznym (spłonce). W niniejszym artykule skoncentrowano się na analizach teoretycznych związanych z określeniem czasu trwania zapłonu paliwa rakietowego oraz czasem działania silnika rakietowego w kontekście wymaganych parametrów eksploatacyjnych antypocisku oraz na prezentacji wyników badań laboratoryjnego układu napędowego antypocisku polegających na obserwacji (wraz z rejestracją czasu) efektów działania układu: zapłonnik – ładunek prochu czarnego – ładunek paliwa rakietowego po podaniu impulsu prądowego na zapłonnik.

EN

The paper presents indicative results of a research project carried out at the Military University of Technology (Warsaw, Poland), whose aim was to prepare a technology demonstrator of an active protection system against anti-armour missiles. One of the elements of this system is a smart counterprojectile designed to combat anti-tank missiles at a pre-determined distance from their intended target. The counter-projectile war-head includes electronic components sensitive to high launch loads. With this in mind, it was decided to use a solid propellant rocket motor as the propulsion system. The design concept of the counter-projectile and its propulsion system were developed on the basis of assessed requirements [1]. In the proposed propulsion system, a defined mass of black powder (ignition charge) ignites the solid rocket propellant. This ignition charge is enclosed in a pocket situated at the forward base of the combustion chamber. The igniter gases rupture the protective cover enabling the remaining gases to enter combustion chamber and ignite the main charge. The paper focuses on the theoretical analysis related to determining the duration of the ignition of rocket propellant and rocket motor operation time with regard to the required parameters. The paper presents the results of laboratory scale trials into the operation of the system: igniter – charge of black powder – a charge of solid rocket propellant after supply of an electrical pulse to the igniter.

10

Modelling and Verification of Solid Propellant Rocket Motor Operation

Zygmunt B., Surma Z., Leciejewski Z., Motyl K., Rasztabiga T.

Central European Journal of Energetic Materials

|

2016

|

Vol. 13, no. 4

944--956

EN

This paper presents a mathematical-physical model of phenomena occurring in the combustion chamber of a new solid propellant rocket motor. Due to the fact that the geometrical shape of the propellant grain has already been elaborated, the proposal for the modelling of combustion gas generation is a novelty. To solve the system of equations associated with the mathematical model, a computer programme in Turbo Pascal 7.0 was developed. For the solution of ordinary first-order differential equations, the fourth-order Runge-Kutta numerical method was applied. The main results of the completed simulations, i.e. changes in gas pressure, p, in the combustion chamber, and the rocket motor thrust, R, as a function of time, t, of motor operation, are shown graphically. Experimental verification of the parameters of the designed motor shows good agreement with the numerically calculated parameters.

11

Closed Vessel Investigation of Propellant Ignition Process with Using Capillary Plasma Generator

Michalski J., Leciejewski Z.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2015

|

Vol. 6, Nr 1 (19)

19-26

EN

Previous published results of closed vessel investigations indicated that classical primers (electric or percussion with black powder bedding) when used with LOVA propellants cause unstable burning, deflagration or even lack of ignition. CPG is one of the most reliable ignition sources which make possible a reduction of temperature gradient effect and control combustion process. Comparable tests of black powder and plasma ignition in closed vessel with conventional NC propellant were done. Shorter ignition time while using plasma was achieved.

12

Teoretyczno-doświadczalne badania rakietowego układu napędowego antypocisku systemu ochrony aktywnej pojazdów

Surma Z., Leciejewski Z., Dzik A., Białek M.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2015

|

T. 7

44--52

PL

W artykule zaprezentowano wybrane wyniki realizowanego w Wojskowej Akademii Technicznej projektu badawczego, którego celem jest wykonanie demonstratora technologii systemu ochrony aktywnej pojazdów oraz jego elementu w postaci inteligentnego antypocisku służącego do zwalczania pocisków przeciwpancernych w ustalonej odległości od ochranianego obiektu. Ze względu na specyfikę konstrukcji głowicy antypocisku zawierającej elementy elektroniczne, wrażliwe na duże przeciążenia, zdecydowano się zastosować jako układ napędowy antypocisku silnik rakietowy na paliwo stałe. Na podstawie określonych wymagań (założeń) w stosunku do układu napędowego antypocisku wyznaczono wymiary ładunku napędowego oraz bloku dyszowego, a następnie przeprowadzono obliczenia charakterystyk pracy projektowanego układu (ciśnienie gazów w komorze spalania i ciąg silnika w funkcji czasu, impuls całkowity ciągu). Analizy i badania przeprowadzono przyjmując znane właściwości homogenicznych stałych paliw rakietowych produkcji krajowej. W celu weryfikacji wyników analizy teoretycznej zrealizowano we współpracy z ZPS „GAMRAT” Sp. z o. o. w Jaśle doświadczalne badania na hamowni, które potwierdziły prawidłowość doboru paliwa oraz postawione na wstępie założenia dotyczące działania układu napędowego projektowanego antypocisku.

EN

The paper presents selected results of a research project carried out at the Military University of Technology (Warsaw, Poland), whose aim is to perform the technology demonstrator of active protection system for vehicles. One of the elements of this system is a smart counterprojectile which is designed to combat anti-tank missiles at a fixed distance from the protected object. Counterprojectile head design includes electronic components sensitive to high overload. For this reason, it was decided to use a solid propellant rocket motor as a propulsion system. On the basis of specific requirements (assumptions), design concept of counterprojectile and its propulsion system have been developed. Based on the energy-ballistic properties of homogeneous solid rocket propellant domestic production, adopted dimensions of the propellant charge and nozzle block, were carried out calculations of ballistic characteristics of the proposed propulsion system (gas pressure in the combustion chamber and motor thrust as a function of time, a total impulse). In order to verify the results of the theoretical analysis, was carried out experimental study in collaboration with the ZPS “GAMRAT” Sp. z o. o. (Jasło, Poland), which confirmed the correctness of the solid propellant selection, and posed at the outset assumptions as to the operation of the propulsion system of designed counterprojectile.

13

Experimental and model scale tests of an additional protection structure against RPG rockets

Kupidura P., Leciejewski Z., Panowicz R., Surma Z., Sybilski K., Trębiński R.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2012

|

z. 3/89

81--88

EN

The results of experimental tests with RPG rocket of 1:3 scale striking the model of a bar armour are presented in this paper. The tests were conducted for square cross section bars being fixed into numerous configurations (regarding distance between bars, angle of attack etc.). For this purpose, the special laboratory stand enabled to accelerate projectile’s model to appropriate velocity was developed. The laboratory stand description, its numerical model and results of simulations are also included. Obtained results of firing tests were compared to these ones, acquired with numerical simulations. To perform the analyses LS-DYNA software based on the finite element method with algorithm of explicit integration in time was used. The objective of the presented numerical simulations was to examine consistency with experimental investigations, which was proven in excellent extend. These results have been finally used during development of cage armour for light armoured vehicles.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych procesu zderzenia modelu pocisku granatnikowego w skali 1:3 z modelem pancerza prętowego. Badania przeprowadzono dla prętów o przekroju kwadratowym dla różnych odległości między prętami, kątów nachylenia struktury ochronnej itp. W tym celu zostało wykonane stanowisko laboratoryjne do napędzania modeli pocisków do wymaganych prędkości. Otrzymane wyniki porównano następnie z wynikami symulacji numerycznych, przeprowadzonych przy pomocy programu LS-DYNA, wykazując dużą zgodność. Zaprezentowane wyniki zostały następnie wykorzystane podczas opracowywania pancerza prętowego dla lekkich pojazdów opancerzonych.

14

Closed vessel equipped with capillary plasma generator as the new method of propellant’s ignition and pirostatic investigation

Michalski J., Janiszewski J., Leciejewski Z., Pichola W., Surma Z.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2012

|

T. 4

21--26

EN

Contemporary development of new types of ammunition is concentrated to improve the energetic characteristics, chemical stability and operational safety of propellants. Response to this requests are low vulnerability (LOVA) propellants. Previous closed vessel investigations indicated that classical primers (electric or percussion with black powder bedding) when used with LOVA propellants causes unstable burning, defagration or even lack of ignition. Plasma generators, which create higher energy fux, temperature and make possible to control combustion process are possible solution of this problem. Assuming that in the future Poland may be a manufacturer of LOVA propellants, Military University of Technology began to develop of new closed vessel equipped with capillary plasma generator (CPG) - the new method of low vulnerability propellants ignition. In CPG systems plasma generation is obtained by discharge of high power capacitors through low diameter conductors in polyethylene coating (mainly cooper, aluminium and tungsten wires), causing them to explode (or other metallic vapour generating device). After wire explosion plasma causes burning of polyethylene, giving additional energy to plasma cloud. Plasma is vented to vessel causing high energy and heat fux through radiation and metallic vapour condensation. CPG is one of the most reliable ignition sources which make possible a reduction of temperature gradient effect and control combustion process. In this paper, different solutions of plasma ignition devices are briefy described. Furthermore, in the paper are presented: idea of our capillary plasma generator, preliminary experimental results (high speed camera pictures) of free air plasma jet propagation and comparison of pictures the impulse effects of plasma and black powder ignition.

15

Wyniki badań charakterystyk działania zapalnika typu WP-7

Bazela R., Kupidura P., Leciejewski Z., Magier M., Surma Z., Trębiński R.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2011

|

R. 40, z. 119

33--38

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań czułości i szybkości działania zapalnika WP-7 stosowanego w amunicji do granatnika przeciwpancernego RPG-7. Mimo powszechności amunicji tego typu w świecie nie można znaleźć w dostępnych publikacjach wartości tych parametrów, a są one istotne podczas projektowania dodatkowych, pasywnych systemów ochrony dla pojazdów opancerzonych. Badania zrealizowano w ramach projektu badawczego rozwojowego nr OR00 0126 09 finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

EN

The results of WP-7 fuze tests conducted in order to determine sensitivity and time of action are presented in this paper. Nevertheless RPG-7 ammunition is popular in the world, there are no information available regarding mentioned parameters which are crucial for additional protective structures design. Researches were conducted within the project financed by Ministry of Science and Higher Education No OR00 0126 09.

16

Wstępne badania teoretyczno-doświadczalne miotania modelu pocisku PG-7

Kupidura P., Leciejewski Z., Surma Z., Trębiński R.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2011

|

R. 40, z. 120

67--75

PL

W referacie przedstawiono stanowisko do miotania modelu pocisku PG-7. Miotane pociski zostały wykonane w skali 1:3. Opracowane stanowisko wykorzystane będzie do badań balistyki końcowej uderzenia pocisku RPG w konstrukcję osłony (kratownicy, siatki) transporterów opancerzonych. W pracy zamieszczono porównanie wyników napędzania badawczego modelu pocisku RPG otrzymanych z analiz teoretycznych oraz badań doświadczalnych.

EN

The laboratory stand for launching of RPG models, tests results and numerical simulations are presented in this paper. The rocket propelled grenade 1:3 scale model was built. The laboratory stand will be used for tests additional protective structures (slat armor, net armor and similar solutions). The comparison of numerical simulations and experimental tests results of launching PG-7 model are presented as well.

17

Obliczenia temperatury lufy zdalnie sterowanego systemu przeciwlotniczego kalibru 35 mm dla przyjętego cyklu strzelania

Torecki S., Leciejewski Z., Surma Z.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2011

|

R. 40, z. 118

129--137

PL

W zdalnie sterowanym systemie przeciwlotniczym kalibru 35 mm w przypadku zbyt dużego nagrzania lufy lub układu wylotowego strzelającej armaty nastąpi automatyczne wstrzymanie ognia, z równoczesnym aktywowaniem prowadzenia strzelania z pozostałych armat, pozostających w gotowości do strzelania. W artykule przedstawiono analizę obciążeń cieplnych lufy podczas strzału pojedynczego i podczas strzelania seryjnego. W wyniku tych analiz wyodrębniono przekrój lufy najbardziej obciążony cieplnie podczas strzelania oraz określono maksymalną (dopuszczalną) długość serii ze względu na ograniczenia cieplne materiału lufy. W części końcowej przedstawiono wyniki analizy zmiany temperatury lufy dla określonego cyklu strzelania.

EN

In the case of too big heating of barrel’s wall of 35 mm remote control anti-aircraft gun system, shooting will be stopped. Other barrels (being thus far in operational readiness) of the gun system may be activated then. Heat load analysis of the barrel’s wall during a single shoot and volley shooting are presented in this paper. The most heat loaded barrel’s section has been separated and maximum (acceptable on account of thermal restriction of barrel’s material) length of burst has been determined. Results of barrel’s temperature change analysis for specified shooting cycle are presented in the end part of the paper.

18

Badania prędkości pocisku na potrzeby opracowania modelu obliczeniowego balistyki okresu przejściowego

Leciejewski Z., Surma Z., Stępniak W., Piątek M.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2011

|

R. 40, z. 120

77--83

PL

Przyszłościowy przelicznik balistyczny systemu kierowania ogniem artylerii naziemnej powinien działać w oparciu o zintegrowany program symulacyjny umożliwiający obliczenia parametrów ruchu pocisku zarówno w lufie, w okresie powylotowym oraz podczas dalszego lotu poza obszarem oddziaływania gazów prochowych, nie odwołując się bezpośrednio (jak w przypadku tabel strzelniczych) do prędkości początkowej pocisku. Zjawiska z zakresu balistyki wewnętrznej i zewnętrznej są dobrze zbadane i opisane w literaturze. Odczuwalny jest natomiast brak opisu matematycznego zjawisk okresu powylotowego, w którym pocisk jest już poza lufą, ale jednocześnie jest napędzany wypływającymi z lufy gazami prochowymi. W Instytucie Techniki Uzbrojenia WAT rozpoczęto prace mające na celu opracowanie modelu matematycznego ruchu pocisku w tym okresie. W niniejszym artykule skoncentrowano się na badaniach prędkości pocisku w okresie powylotowym.

EN

The future ballistic computer of an artillery fire control system should use an integrated software for calculation of projectile’s motion both inside and out of a barrel (including of intermediate period ) of a gun propellant system. The computer calculation model should not use directly to shooting table muzzle velocity in this fire control system. Up to now internal and external ballistic effects are very good investigated and described in many papers and books whereas mathematical model of projectile’s motion in intermediate ballistic period is still the weak point of this phenomena description. Because of this, the intermediate period is a subject of research programme in Institute of Armament Technology (Military University of Technology, Warsaw). In this paper we are concentrating on projectile velocity investigation during projectile’s motion in intermediate ballistic period.

19

Visible and infrared signatures of the shop

Dulski R., Kastek M., Trzaskawka P., Surma Z., Koperski W., Leciejewski Z.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2009

|

R. 38, z. 109

31--38

EN

The paper presents the signatures of the gun shot. The phenomena associated with the shot were described, that can be used for the detection of the shooter in visible and infrared spectral range. The methods of shot signature measurements are described, along with the recording equipment and algorithms for data analysis. Sample signatures of muzzle flash from military weapons are presented, including most popular calibers of 5,56 mm and 7,62 mm. The signatures were recorded under field and laboratory conditions at the Military University of Technology. The research work was aimed at the verification of the usability of electro-optical sensors for sniper detection and at the methods of signature acquisition for this particular detection task.

PL

W artykule omówiono problematykę sygnatur wystrzału z broni strzeleckiej. Opisano zjawiska fizyczne będące wynikiem wystrzału, wykorzystywane do wykrywania strzelca w zakresach widzialnym i w podczerwieni. Opisano metodykę rejestracji sygnatur wystrzału, użyte do rejestracji narzędzia pomiarowe oraz sposób analizy zarejestrowanych danych. Zaprezentowano przykładowe sygnatury wystrzału z broni kalibru 5,56 mm oraz 7,62 mm, zarejestrowane w czasie badań laboratoryjnych i poligonowych w Wojskowej Akademii Technicznej. Badania miały na celu potwierdzenie użyteczności czujników elektro-optycznych do wykrywania strzelca wyborowego oraz opracowanie metodologii pozyskiwania sygnatur dla takiego zadania.

20

Analiza wrażliwość donośności pocisków artylerii polowej na temperaturę początkową prochowego ładunku miotającego

Baranowski L., Leciejewski Z., Surma Z.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2009

|

R. 38, z. 109

147--156

PL

Odpowiedni dobór nastaw do strzelania w warunkach temperaturowych znacznie odbiegających od warunków uznawanych za normalne jest jednym z warunków prowadzenia celnego strzelania artylerii polowej. W tym celu niezbędne jest wprowadzenie właściwej poprawki donośności na odchyłkę temperatury początkowej prochowego ładunku miotającego. Współcześnie, w dobie powszechnej komputeryzacji tendencją jest dążenie do opracowywania zautomatyzowanych systemów kierowania ogniem (ZSKO), w których odpowiednia wartość takiej poprawki może być określona w wyniku numerycznego rozwiązania tzw. problemu głównego balistyki wewnętrznej (PGBW) układów miotających i problemu głównego balistyki zewnętrznej (PGBZ). Tabele strzelnicze, opracowane dla danego układu miotającego strzelającego określonym rodzajem amunicji, stanowią podstawę wprowadzenia właściwej poprawki donośności na zmianę temperatury początkowej ładunku prochowego. W prezentowanym artykule, na przykładzie symulacji strzelania 122 mm pociskiem artyleryjskim OF-462 z haubicy samobieżnej 2S1 "Goździk", dokonano analizy wpływ temperatury początkowej ładunku miotającego na prędkość pocisku oraz jego donośność, a także dokonano weryfikacji tabelarycznej metody obliczania poprawki w donośności.

EN

Suitable adjustment of artillery aiming device in different ambient temperature conditions is one of the factors of accurate artillery firing. To this effect the specific range correction of artillery shell (because of different initial temperature of propellant charge) should be introduced. Mentioned range corrections are included in artillery correction tables elaborated for definite propellant system and definite artillery ammunition. For automated fire control systems, the specific temperature range correction may be calculated on the basis of theoretical interior ballistic model (projectile motion inside the barrel) and exterior ballistic model (projectile motion m the air). In this paper, the influence of initial temperature of propellant charge of howitzer shell (calibre 122 mm) on shell velocity and its range has been analyzed.