Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Projectile seating depth influence on a small arms cartridge performance

Piasta Krzysztof, Michalski Jakub, Fikus Bartosz, Kupidura Przemysław

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2024

|

nr 2

11--17

EN

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.

2

Summary of Failure Conditions Recorded in Selected Helicopters Operated by Army Air Corps

Leszczyński Tadeusz, Januszewski Daniel, Budzyński Adam

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2024

|

Vol. 15, Nr 1 (55)

99--114

EN

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.

3

Selected case studies regarding research-based education in the area of machine and civil assemblies

Wdowik Roman, Litwin Paweł, Bełzo Artur, Borowiec Artur, Magdziak Marek, Ciecińska Barbara, Markopoulos Angelos, Azarhoushang Bahman, Hojati Faramarz

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2023

|

nr 1

44--53

EN

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.

4

Computational evaluation of assembly technique influence on ballistic performance of a bullet – non-linear relation between méplat size and the drag coefficient

Piasta Krzysztof, Kupidura Przemysław, Michalski Jakub

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2023

|

nr 2

11--18

EN

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.

5

Improving products considering customer expectations and life cycle assessment (LCA)

Pacana Andrzej, Siwiec Dominika

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2023

|

Vol. 5, iss. 1

19--27

EN

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.

6

Analysis of the use of agile methods, tools and techniques in foundry enterprises

Pacana Andrzej, Czerwińska Karolina

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2023

|

Vol. 5, iss. 1

1--9

EN

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.

7

Analysis of qualitative and environmental attributes of success of foundry enterprises

Czerwińska Karolina, Pacana Andrzej

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2023

|

Vol. 5, iss. 1

10--18

EN

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.

8

Use of electronic sensors to identify seed sowing depth variation

Maga Juraj, Stankevych Maksim, Findura Pavol, Bartoš Peter, Kiełbasa Paweł

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 6

126--129

EN

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.

9

Indicator analysis of the technological position of a manufacturing company

Pacana Andrzej, Czerwińska Karolina

Production Engineering Archives

|

2023

|

Vol. 29, Iss. 2

162--167

EN

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.

10

Wymiana ciepła w lufie armaty przeciwlotniczej w czasie strzelań amunicją ćwiczebną oraz bojową - porównanie wyników obliczeń

Koniorczyk Piotr, Zieliński Mateusz, Surma Zbigniew

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2023

|

R. 52, z. 165

23--39

PL

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.

11

Selected Aspects of Heat Transfer Study in a Gun Barrel of an Anti-Aircraft Cannon

Zieliński Mateusz, Koniorczyk Piotr, Surma Zbigniew, Preiskorn Marek, Sienkiewicz Judyta

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 2 (52)

73--86

EN

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.

12

Quasi-Static Investigations of 240-Bloom Gelatine for Ballistic Tests

Fikus Bartosz, Basiński Norbert

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 1 (51)

61--72

EN

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.

13

Perspective Armour-Piercing Intermediate Cartridge Projectile

Piasta Krzysztof, Kupidura Przemysław

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 1 (51)

89--104

EN

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.

14

Modelling and Testing the Dynamic Properties in a Submachine Gun-Man System

Dziopa Zbigniew J., Lenarcik Andrzej, Zdeb Krzysztof

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 3 (53)

25--40

EN

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.

15

Method of Autonomous Vehicle Control Using Simplified Reference Models and Regulators

Faryński Jakub, Żardecki Dariusz, Dębowski Andrzej

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 4 (54)

37--58

EN

This study contains a conceptual solution of the control method for an autonomous vehicle based on a simplified reference model and controllers. The whole issue is considered on the example of the execution phase of the lane change manoeuvre, in which the well-known 4WS (Four-Wheel-Steering) bicycle model and Kalman regulators based on the LQR (Linear-Quadratic Regulator) technique were used. The overall developed control mechatronic system was subjected to simulation studies in Matlab&Simulink. The simulation results showed correct functioning of the entire mechatronic control system and allowed us to determine further research directions. The developed control method can also find application in military vehicles.

PL

Niniejsze opracowanie zawiera rozwiązanie koncepcyjne metody sterowania pojazdem autonomicznym w oparciu o uproszczony model referencyjny oraz regulatory. Całe zagadnienie jest rozważane na przykładzie fazy wykonawczej manewru zmiany pasa ruchu, w którym to wykorzystano powszechnie znany model rowerowy 4WS (Four-Wheel Steering) oraz regulatory Kalmana oparte na technice LQR (Linear-Quadratic Regulator). Całościowo opracowany mechatroniczny układ sterowania poddano badaniom symulacyjnym w programie Matlab&Simulink. Wyniki symulacji pokazały poprawne funkcjonowanie całego mechatronicznego układu regulacji oraz pozwoliły na określenie dalszych kierunków badań. Opracowana metoda sterowania może również znaleźć zastosowanie w pojazdach wojskowych.

16

Mechanical Response of Additively Manufactured Composite Joints

Rajkowski Kamil, Majewski Tomasz

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2023

|

Vol. 14, Nr 3 (53)

59--76

EN

This paper aims to assess the quality of composite joints made with the Fused Filament Fabrication (FFF) additive manufacturing technique through strength tests. The first part of this paper details the design of different test sample versions with standardised geometry and the methods of joining plastics by application of 3D printing. The details cover the test apparatus used in the research, sample preparation methodology, as well as tensile and impact testing methodology. The test sample versions were selected according to the test types to have the results fully reproduce the mechanical response of the composite materials to the input forces. The second part of this paper analysis of the test results, presenting the fabrication accuracy of the test samples and their mechanical response recorded during the tests. Five test specimens of each version were produced to enable statistical analysis of the test results, which was indispensable for a reliable data analysis. The tests made it possible to determine how the proposed joints of plastic materials responded to the input forces, the maximum transmitted force limit, and the flaws of each version’s design. The test results made it possible to adapt the suggested solutions in the design engineering of programmable energy-absorbing structures.

PL

W artykule zostały przedstawione oraz przeanalizowane wyniki badań jakości połączeń kompozytowych wykonanych techniką przyrostową Fused Filament Fabrication (FFF). W pierwszej części artykułu znajdują się informację dotyczące projektu różnych wariantów próbek o znormalizowanej geometrii oraz sposobów połączenia ze sobą tworzyw sztucznych z wykorzystaniem druku 3D. Dodatkowo opisane zostały aparatura, jak i metodyka zastosowana do wykonania próbek oraz przeprowadzenia badań wytrzymałościowych i udarnościowych. Warianty próbek zostały dobrane w zależności od wykonywanych badań w taki sposób, żeby uzyskane wyniki w pełni odzwierciedlały odpowiedź mechaniczną kompozytów na zadane wymuszenie. W drugiej części zostały zebrane i przeanalizowane wyniki zarówno przedstawiające dokładność wykonania próbek, jak i ich odpowiedź mechaniczną zarejestrowaną podczas testów. W ramach każdego wariantu zostało wykonanych pięć próbek umożliwiających analizę statystyczną wyników, niezbędną do rzetelnej analizy danych. Badania pozwoliły ustalić w jaki sposób zaproponowane połączenia tworzyw sztucznych reagują na zadane wymuszenia, jaka jest maksymalna siła, którą mogą przenieść oraz jakie wady mają poszczególne konstrukcje. Dzięki uzyskanym wynikom możliwa jest adaptacja zaproponowanych rozwiązań w projektowaniu programowalnych struktur energochłonnych.

17

Design optimisation of the rescue device for the ARGO profiling float : SWOT/TOWS analysis of design variants

Olejnik Adam, Walczowski Waldemar, Dawidziuk Marek, Jakus Bartłomiej, Wieczorek Piotr

Polish Hyperbaric Research

|

2023

|

nr 1(82)

33--66

EN

Presented in this material is the development work carried out within the ARGO-Poland scientific consortium related to the design of rescue systems for ARGO profiling floats used for in situ exploration of the world ocean. The material below contains an excerpt from a multi-faceted analysis of the design solutions described in PHR 3(80)2022, providing a SWOT/TOWS analysis methodology and detailed results with conclusions.

PL

W materiale przedstawiono prace rozwojowe realizowane w ramach konsorcjum naukowego ARGO-Polska związane z opracowaniem konstrukcji systemów ratunkowych dla pływaków profilujących ARGO wykorzystywanych do badań in situ oceanu światowego. W niniejszym materiale przedstawiono fragment wieloaspektowej analizy rozwiązań konstrukcyjnych opisanych w PHR 3(80)2022, podano metodykę analizy SWOT/TOWS oraz szczegółowe wyniki z wnioskami.

18

Engineering and technical assessment of the competitiveness of Ukrainian mechanical engineering enterprises basedon the applicationof regression models

Vitiuk Anna, Polishchuk Leonid, Savina Nataliia B., Adler Oksana O., Kashaganova Gulzhan, Kumargazhanova Saule

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2023

|

T. 13, nr 3

125--128

EN

The characteristic features of engineering products are revealed. Average industry performance indicators of mechanical engineering enterprises in Ukraine were formed. The competitiveness of mechanical engineering enterprises was studied. The integral indicator of the competitiveness of mechanical engineering enterprises in Ukraine was evaluated. It has been established that the competitiveness industry, despite certain profits received by enterprises, is in a systemic, predictable crisis and only individual enterprises that maintain their own line of economic behavior are successful, increase competitiveness and have prospects for further economic growth.

PL

Ujawniono charakterystyczne cechy produktów inżynieryjnych. Opracowano średnie wskaźniki wydajności przemysłu przedsiębiorstw inżynierii mechanicznej na Ukrainie. Zbadano konkurencyjność przedsiębiorstw przemysłu maszynowego. Oceniono integralny wskaźnik konkurencyjności przedsiębiorstw przemysłu maszynowego na Ukrainie. Ustalono, że branża konkurencyjności, pomimo pewnych zysków uzyskiwanych przez przedsiębiorstwa, znajduje się w systemowym, przewidywalnym kryzysie i tylko pojedyncze przedsiębiorstwa, które utrzymują własną linię zachowań gospodarczych, odnoszą sukcesy, zwiększają konkurencyjność i mają perspektywy dalszego wzrostu gospodarczego.

19

The expert system supporting decision-making in the process of vegetable pests extermination during vegetation period

Sojak Mariusz, Głowacki Szymon, Tulej Weronika, Bryś Andrzej, Hutsol Taras, Horetska Iryna, Stroianovska Liliia, Rozkosz Anna, Prístavka Miroslav

Agricultural Engineering

|

2023

|

Vol. 27, No. 1

331--348

EN

The paper presents a computer system supporting the identification of vegetable pests during the vegetation period and the way in which it works on the example of red beet. The objective was to develop an expert system to facilitate the identification of pests and suggest an appropriate method of controlling them. Filling the database with the knowledge applying to one narrow area of knowledge turns the expert system framework into an expert system in this area of knowledge. The system consists of the expert system and the database in the form of text files, which contain additional explanations. The user of the expert system - “DSS - pest control” needs to answer the following questions: in the first stage the user selects the diagnosed vegetable, in the second stage, the user selects the symptom or symptoms on the above-ground vegetable part, in the third stage, the user selects the symptom or symptoms on the below-ground vegetable part. The designed decision support system (“DSS - pest control”) may be used by individual vegetable growers. It may also serve as an educational program, e.g. for students who want to find out more about the specific areas of knowledge as well as for scientists and researchers.

PL

Artykuł przedstawia system komputerowy wspomagający identyfikację szkodników warzyw podczas procesu wegetacji, a także sposób jego działania na przykładzie buraka czerwonego. Celem było opracowanie systemu ekspertowego ułatwiającego identyfikację szkodników oraz zaproponowanie odpowiedniej metody ich zwalczania. Wypełnienie bazy wiedzy informacjami odnoszącymi się do wąskiego obszaru wiedzy zamienia system ekspertowy w system w danej dziedzinie wiedzy. System składa się z systemu ekspertowego oraz bazy danych w postaci plików tekstowych, które zawierają dodatkowe wyjaśnienia. Użytkownik systemu ekspertowego - "DSS - zwalczanie szkodników" musi odpowiedzieć na następujące pytania: w pierwszym etapie użytkownik wybiera diagnozowane warzywo, w drugim etapie użytkownik wybiera objaw lub objawy na nadziemnej części warzywa, w trzecim etapie użytkownik wybiera objaw lub objawy na podziemnej części warzywa. Zaprojektowany system wspomagania decyzji ("DSS - zwalczanie szkodników") może być stosowany przez indywidualnych plantatorów warzyw. Może również służyć jako program edukacyjny, np. dla studentów, którzy chcą pogłębić swoją wiedzę, może być także pomocny dla naukowców i badaczy.

20

Instruments used to improve the betterment of products quality

Hajduk-Stelmachowicz Marzena, Bełch Paulina, Siwiec Dominika, Bednárová Lucia, Pacana Andrzej

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2022

|

z. 157

151--171

EN

Purpose: The main goal of the research was to determine the spectrum of instruments supporting management processes that are used to improve the quality of products in terms of sustainable development. We analyzed the degree of their use in the practical functioning of the surveyed enterprises. In addition, the aim of the research was to determine the scope of application of the indicated instruments or the possibility of their use in the decision-making process relating to the improvement of the broadly understood quality of products. Design/methodology/approach: The research method applied are: 1) standardized survey research making based on a survey conducted in contact and remote way conducted in 78 enterprises in south-eastern Poland; 2) analysis of the source documentation and in-depth interviews. It is a component of broader research. Findings: The following methods were used in decision-making processes with varying frequency: the Delphi method by 58% of respondents, Tree of Failure Analysis (by 52%), Event Tree Analysis (by 44%), and the QFD method (by 41% respondents). The surveyed companies that have implemented a vapour management system based on ISO standards tend to use 5 methods out of 25 cited in this study (these are a survey, brainstorming, 5Why and/or 5W2H, benchmarking, and the Delphi method). As a result of using mainly the above mentioned methods in decision-making processes, 74% (out of all) of the respondents indicated an increase in the quality level of products, and 39% of respondents indicated the enhancement of the pro-ecological impact of products on the natural environment. Research limitations/implications: Most of the analysed enterprises from SMEs are tried integrating qualitative-environmental actions as part of improving the quality of products. This approach is crucial when improving the quality of products in SMEs. Practical implications: It is necessary to develop a multidimensional modl enabling the optimization of decision-making processes with the possibility of making full use of the available instruments for improving the quality of the product in such a way as to meet the rapidly changing requirements of stakeholders. Originality/value: The article has cognitive value for development of knowledge, science, quality, and environmental in the area of management of products.