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 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 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.
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.