Publikacja zawiera wybrane elementy procesu projektowania „cichego” pocisku moździerzowego. Na jego podstawie można stwierdzić że spełnione zostały główne założenia projektowe. Obliczenia numeryczne wykazały, że możliwe jest zaprojektowanie „cichego” pocisku moździerzowego kalibru 60 mm którego zasięg mieści się w granicach 1200 ÷ 1300 m przy masie własnej 1,8 kg. Ponadto, obliczenia wytrzymałościowe udowodniły ze pocisk taki, może zostać wykonany z powszechnie wykorzystywanych materiałów konstrukcyjnych.
EN
The paper deals with some selected elements of a designing process for a “quiet” mortar projectile. Basing on it a decision could be made if specifications of the design were met. Numerical computations have proved that it is possible to design a quiet 60 mm mortar projectile with the range of 1200 ÷ 1300 m and own mass 1.8 kg. Moreover, the strength calculations have proved that the projectile can be made of commonly used structural material.
Publikacja zawiera teoretyczny opis stworzonych programów do rozwiązania problemu głównego balistyki wewnętrznej „cichego” pocisku moździerzowego. Utworzone programy udowodniły swoją przydatność, umożliwiając otrzymanie charakterystyk strzału dla każdej poprawnej konfiguracji pocisku oraz automatycznie odrzucając rozwiązania niespełniające założeń. Dodatkowo, struktura programu umożliwia wygodną modyfikację układów równań oraz parametrów modelu, co pozwala na wykorzystanie go do wspomagania projektowania innych układów broni palnej.
EN
The paper presents a theoretical description of computer codes for solution of the major question of internal ballistics for a “silent” mortar projectile. The computer codes proved their usefulness by providing the characteristics of a shot for each correct configuration of the projectile and eliminating automatically the solutions not complying with the accepted specifications. Additionally, the structure of the code facilitates the modifications of a system of equations and parameters of the model to assisting a designing process of other systems of firearms.
Publikacja zawiera teoretyczny wstęp dotyczący zasady działania oraz konstrukcji typowych „cichych” moździerzy oraz przeznaczonej do nich amunicji. Zaprezentowano w niej zasadę działania „cichego” pocisku moździerzowego oraz jego budowę. W następnej kolejności umieszczono przegląd wybranych konstrukcji „cichych” pocisków moździerzowych. Na podstawie analizy danych przyjęto docelowy kaliber pocisku oraz innych kluczowe parametry do zastosowania w projekcie własnym. W podsumowaniu przyjęto następujące parametry projektowe: kaliber 60 mm, masa pocisku 1,8 kg, prędkość wylotowa min.125 m/s.
EN
Theoretical introduction into operational principles and designs of typical „silent” mortars and their ammunition is presented in the paper. The principle of operation and structure of „silent” mortar projectile are presented. In the following chapters a review of selected designs of „silent” mortar projectiles is included. After analysing the data the final calibre of the projectile and other key parameters to be deployed in own project were accepted. Following designing parameters were accepted in the summary: calibre 60 mm, mass of the projectile 1.8 kg, minimum muzzle velocity 125 m/s.
W pracy przeprowadzono analizę wpływu wybranych zaburzeń początkowych na rozrzut wszerz naddźwiękowego pocisku moździerzowego powstałego w ramach programu RAK AMUNICJA. W pierwszej części pracy wytypowano czynniki mogące mieć wpływ na rozrzut wszerz pocisków moździerzowych. Analizowano wpływ parametrów takich jak: początkowa prędkość poprzeczna pocisku, początkowy kąt odchylenia pocisku, początkowa prędkość kątowa odchylenia pocisku oraz krótkotrwały podmuch wiatru poprzecznego. Następnie oszacowano możliwe wartości zaburzeń tych parametrów i wykonano dla tych wartości obliczenia przy prędkości początkowej v0=500 m/s. Obliczenia prowadzono za pomocą modelu lotu o pięciu stopniach swobody opracowanego dla pocisków moździerzowych. Wyniki obliczeń porównano z rezultatami uzyskanymi analitycznie za pomocą wzoru opisującego wartość podrzutu aerodynamicznego przedstawionego w literaturze. W końcowej części pracy przedstawiono wnioski.
EN
Influence of selected initial disturbances into the lateral dispersion of a supersonic mortar projectile, developed in the frame of RAK MUNITIONS program, is analysed in the paper. In the first part of the paper some factors which may influence the lateral dispersion of mortar projectiles are indicated. Such parameters of the projectile as initial lateral velocity, initial angle of yaw and initial velocity of the yaw angle, and an unexpected lateral gust of wind were analysed. In the next step the possible values of disturbances for these parameters were estimated to perform the calculations for these values at the muzzle velocity of v0=500 m/s. The calculations were performed by using a model of flight with five degrees of freedom which was developed for the mortar projectiles. The results of calculations were compared with the analytical results received with a relation presented in the literature for values of aerodynamic jump. The conclusions are presented in the final part of the paper.
Results of theoretical modelling of mortar projectile’s fragments propulsion were shown. Taking into account universality of application of the considered ammunition, it seems to be reasonable to conduct simulations of projectile’s fragments propulsion and interaction with the environment. In the conducted investigations, due to dynamic character of the whole phenomena, characterized by extremely high values of strains and strain’s rate, the meshless explicit approach was used (Smoothed Particle Hydrodynamics method implemented in AUTODYN software). This approach minimalized the negative effects of deformation of “classical” Lagrangian mesh. In order to validate a numerical model, the results were compared with the simplified Gurney’s formula, which provides high accuracy of fragment’s velocity for regular shapes of casing. Comparison of the results showed low value of relative discrepancy (lower than 10%) for the cylindrical part of the casing in which detonation was fully developed and resulted in higher values of relative discrepancy of initial velocity for the non – cylindrical region, especially where the detonation was not developed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki teoretycznego modelowania napędzania odłamków pocisku moździerzowego. Biorąc pod uwagę powszechność stosowania rozważanego typu amunicji, zasadnym wydaje się przeprowadzenie symulacji numerycznych napędzania odłamków oraz ich oddziaływania z otoczeniem. Mając na uwadze dynamiczny charakter badanego zjawiska, charakteryzującego się dużymi odkształceniami oraz szybkościami odkształceń rozważanych materiałów, symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem bezsiatkowej metody SPH, bazującej na jawnym schemacie numerycznym. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem środowiska AUTODYN. Wykorzystana metoda wyeliminowała negatywny wpływ deformacji elementów w klasycznym Lagrange’owskim sformułowaniu modelowania ruchu fazy stałej. Walidacja modelu teoretycznego została przeprowadzona w oparciu wyniki uzyskane przy użyciu wzorów Gurney’a dla rozpatrywanego układu. W obszarze „rozwiniętej detonacji”, stwierdzono satysfakcjonującą dla celów inżynierskich rozbieżność pomiędzy wynikami numerycznymi oraz referencyjnymi (na poziomie mniejszym niż 10 %). Większą rozbieżność pomiędzy wynikami uzyskanymi z zastosowaniem obu podejść uzyskano dla obszarów, których geometria charakteryzowała się stożkowym kształtem ładunku wybuchowego oraz w obszarach, w których detonacja nie rozwinęła się w pełni.
W artykule przeanalizowano podstawowe modele stosowane do analizy i modelowania parametrów toru lotu pocisków. Na podstawie przeprowadzonej analizy autorzy zaproponowali zmodyfikowany model analizy parametrów toru lotu naddźwiękowego pocisku moździerzowego, bazujący na modelu o pięciu stopniach swobody z pomijanym szóstym stopniem swobody, którym jest prędkość obrotowa pocisku. W celu wyznaczenia współczynników wymaganych w zmodyfikowanym modelu wykorzystano metody CFD - program ANSYS FLUENT.
EN
Basic models applied for analysing and modelling the flight parameters of projectiles were disscussed in the article. A modified model with five degrees of freedom and neglection of the sixth one, representing the projectile rotation speed, is proposed by authors on the basis of conducted analysis to analyse flight parameters of a supersonic mortar projectile. To obtain the coefficients required in the modified model the CFD methods (ANSYS FLUENT software) were used.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The historical outline of chosen drag law’s development are presented. The estimation of the drag coefficient in the function of the velocity were conducted for 120 [mm] supersonic mortar projectiles on the base of experimental results.
W artykule przedstawiono wyniki analizy porównawczej współczynników oporu uzyskanych na postawie wyników badań strzelaniem i symulacji numerycznych. Wyniki obliczeń numerycznych przeprowadzone metodą CFD z wykorzystaniem oprogramowania Ansys Fluent v16, posłużyły m.in. do opracowania wstępnych tabel strzelniczych dla nowoprojektowanych pocisków do moździerza RAK.
EN
Results of comparison between drag coefficients established by the firing tests and numerical simulations are presented in the paper. The results of numerical calculations carried out by CFD method, exploiting Ansys Fluent v16 software, were used to develop initial firing tables for newly designed projectiles for RAK mortar.
W artykule przybliżono problematykę konstruowania pocisków moździerzowych szczególnie w aspekcie doboru kształtu pocisku i jego wpływu na charakterystyki aerodynamiczne. Wyniki obliczeń numerycznych przeprowadzonych za pomocą oprogramowania Ansys Fluent v14,5 przedstawiają przybliżone (ze względu na ograniczoną dokładność zastosowanego oprogramowania) rozkłady ciśnień na powierzchni wybranych konstrukcji pocisków moździerzowych dla 0,5 i 1,5 Macha. Ponadto wykonano analizę porównawczą współczynników oporu analizowanych pocisków moździerzowych, której wyniki posłużyły m.in. do opracowania wstępnych tabel strzelniczych dla modernizowanych i nowoprojektowanych pocisków do moździerza RAK.
EN
In the article issues of designing mortar projectiles particularly in the aspect of their shape selection and its influence on aerodynamic characteristics were analyzed. Results of numerical calculations conducted with the Ansys Fluent v14,5 software show approximate (because of applied software limited accuracy) values of air pressure on the surface of selected mortar projectile designs for 0.5 and 1.5 Ma. Moreover a comparative analysis of drag coefficients for considered mortar projectiles was performed and the results served among others for drawing preliminary firing tables for modernized and newly designed projectiles for “RAK” mortar.
W pracy przedstawiono zagadnienie łączenia 120 mm pocisku moździerzowego OF-843 B do moździerza ciągnionego z okuciem (łuską), które umożliwiłoby strzelanie z moździerza samobieżnego RAK. Zaprezentowane zostały wybrane, opracowane w WITU i na świecie, rozwiązania konstrukcyjne połączenia między pociskiem i okuciem z opisem sposobu ich działania. Przedstawione rozwiązania zostały przeanalizowane pod kątem spełnienia niezbędnych wymagań, do których zalicza się: pewność i stabilność połączenia zarówno w transporcie jak i w eksploatacji, możliwość montażu w warunkach poligonowych, niezawodność i bezpieczeństwo działania, brak jakichkolwiek pozostałości elementów złącza w przewodzie lufy po wystrzale, zapewnienie wzajemnego obrotu i przekoszenia pocisku i okucia, prostotę konstrukcji oraz możliwie niewielkie rozmiary złącza. Po przeprowadzeniu analizy porównawczej przedstawionych rozwiązań zestawiono ich wady i zalety.
EN
The paper presents a question of connecting 120 mm OF-843 B towed mortar projectile with a ferrule (cartridge case) that could provide firing with the self-propelled mortar RAK. Some selected solutions, developed in MIAT and worldly known, for joining the projectile with the ferrule and the description of their operation are included. Presented solutions were studied to find out the meeting of required specifications such as: reliability and stability of the joining both at transportation and service, possibility of assembling in field conditions, dependability and safety of operation, lack of any parts of the connection remaining in the barrel after firing, mutual rotation and tilt of projectile and cartridge, uncomplicated design and possibly small size of the connector. The pros and cons of solutions are presented after comparative studies.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono konstrukcje i wyniki badań niezawodnościowych 98 mm naboi z pociskiem dymnym i oświetlającym do moździerza M-98. Prace badawczo-rozwojowe realizowano w ramach projektów celowych nr 347/BO/B i 348/BO/B. Badania kwalifikacyjne strzelaniem przeprowadzono w roku 2009 na poligonie w Nowej Dębie. Naboje z pociskiem dymnym są przeznaczone do zadymiania terenu, wskazywania celów, osłony manewru wojsk własnych. Naboje z pociskiem oświetlającym są przeznaczone do oświetlania terenu i wskazywania celów. Niezawodnościowe badania strzelaniem przeprowadzono w listopadzie 2014 roku na poligonie w Nowej Dębie.
EN
In this paper, we present the constructions and reliability firing tests of the special ammunition for M-98 mortar. The research and development works was being carried out as part of the projects No. 347 / BO/B and 348 / BO/B. Qualification firing tests was carried out in 2009 on the training ground in Nowa Dęba. Cartridges with the smoke projectile are intended for filling the area with smoke, indicating targets, protection of the maneuvers of own troops. Cartridges with the illuminating projectile are intended for lighting the area and indicating targets. Reliability firing tests was carried in November 2014 on the training ground in Nowa Dęba.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono koncepcję przeciwpancernego pocisku moździerzowego kal. 98mm. Temat ten był przedmiotem projektu badawczego ("Grantu" Nr 0 S001 011 06) zakończonego w 1997 r. finansowanego przez Komitet Badań Naukowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.