Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

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.

3

Projectile for a New Intermediate Cartridge

Piasta Krzysztof, Kupidura Przemysław, Leśnik Grzegorz

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2022

|

Vol. 13, Nr 4 (50)

123--136

EN

Evolution of contemporary military conflicts has revealed some shortcomings of existing individual small arms ammunition. The first attempts to undertake research and development works on new weapons and ammunition were made in the USA, however, some projects are also being launched in other countries. This paper presents a short review of the newly developed rounds for perspective small arms’ systems as well as an attempt to determine a caliber of perspective individual weapon. For this purpose, some preliminary external and terminal ballistic analyses were conducted for various diameter projectiles of the same design.

PL

Rozwój współczesnych konfliktów zbrojnych ujawnił pewne wady istniejącej amunicji do broni strzeleckiej. Pierwsze próby podjęcia prac badawczo-rozwojowych nad nową bronią i amunicją podjęto w USA, jednak niektóre projekty są uruchamiane także w innych krajach. W artykule przedstawiono krótki przegląd nowo opracowanych pocisków do perspektywicznych systemów broni strzeleckiej oraz podjęto próbę określenia kalibru perspektywicznej broni strzeleckiej. W tym celu przeprowadzono wstępną analizę balistyki zewnętrznej i końcowej dla pocisków o tej samej konstrukcji, dla różnych średnic.