Научная статья на тему 'Korekcija teorijskih i eksperimentalnih rezultata jedinične brzine sagorevanja baruta u cevi oružja '

Korekcija teorijskih i eksperimentalnih rezultata jedinične brzine sagorevanja baruta u cevi oružja Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
158
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Vojnotehnički glasnik
Scopus
Ключевые слова
jedinična brzina sagorevanja / teorijski rezultati / eksperimentalni rezultati / usaglašavanje rezultata proračuna / combustion unit velocity / theoretical results / experimental results / matching of the calculation results

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Čabarkapa Obrada, Tančić Ljubiša

Jedinična brzina sagorevanja (uz0) polazni je parametar za koji je na osnovu faktorske analize ustanovljeno da najviše utiče na izlazne unutrašnjobalističke karakteristike, kako samostalno, tako i u kombinaciji sa ostalim parametrima. Pored analize uticaja jedinične brzine sagorevanja (sa minimalno i maksimalno dozvoljenim odstupanjima od srednje vrednosti), na izlazne unutrašnjobalističke karakteristike (maksimalni pritisak i početna brzina), u radu je prikazan postupak usaglašavanja teorijskih sa eksperimentalnim rezultatima.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Correction of theoretical and experimental results of the powder combustion unit velocity in weapon barrel

The factor analysis found out that the combustion unit velocity (uz0) is the initial parameter which affects mostly the outlet internal ballistic characteristics, both independently and combined with other parameters. Beside the analysis of the impact of the combustion unit velocity (with the minimum and the maximum allowed deviations from its average value) on the outlet internal ballistic characteristics (maximum pressure and initial velocity), the paper deals with the procedure of matching the theoretical with the experimental results.

Текст научной работы на тему «Korekcija teorijskih i eksperimentalnih rezultata jedinične brzine sagorevanja baruta u cevi oružja »

Mr Obrad Čabarkapa,

major, dipl. inž.

Uprava u nautnu i izdavaCku delainotf 0$ VJ. Beograd

Dr Ljabisa Tančić, pukovnik, dipl. inž.

VoJnaakađemija VJ. Odteklogiuike.

Beograd

KOREKCUA TEORUSKIH I EKSPERIMENTALNIH REZULTATA JEDINIČNE BRZINE SAGOREVANJA BARUTA U CEV1 ORUŽJA

UDC: 623.52:531,57

Retime:

Jedinična brzina sagorevanja (u&) polazni je parameter za koji je na osnovu faktorske analize ustanovljeno da najviSe utiče na izlazne unutrašnjobalističke karakteristike, kako samosialno, tako i u kombinaeiji sa ostelim parametrima. Pored analize uticaja jedinićne brzine sagorevanja (sa minimalno i maksimalno dozvoljenim odstupenjima od srednje vrednosti), na izlazne unutrainjobalistićke karakteristike (maksimalni pritisak i početna brzina), u radu jeprikazanpostupak usaglašavanja teorijskih sa eksperimentolnim rezultetima.

Ključne reči: jedinična brzina sagorevanja, teorijski rezultati, eksperimentalni rezultati, usaglaiavanje rezulteta proračuna.

CORRECTION OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL RESULTS OF THE POWDER COMBUSTION UNIT VELOCITY IN WEAPON BARREL

Summary:

The factor analysis found out that the combustion unit velocity (u^o) is the initial parameter which affects mostly the outlet internal ballistic characteristics, both independently and combined with other parameters. Beside the analysis of the impact of the combustion unit velocity (with the minimum and the maximum allowed deviations from its average value) on the outlet internal ballistic characteristics (maximum pressure and initial velocity), the paper deals with the procedure of matching the theoretical with the experimental results.

Key words: combustion unit velocity, theoretical results, experimental results, matching of the calculation results.

Uvod

Klasični modeli unutrašnje baiistike analiziraju odredeni broj parametara (pritisak i temperaturu barutnih gasova, br-zinu i put projektila, vreme trajanja pro-cesa), dajući njihove srednje vrednosti u zapremini iza projektila. Pored ovih po-stoje brojni parametri (poroznost, gusti-na, energija barutnih gasova, brzina barutnih gasova i barutnih zrna, ...) koje

treba istražiti. Za sve parametre zajed-ničko je da u odredenom momentu imaju različite vrednosti u zapremini iza projektila. Za analizu ovih parametara koriste se dvofazni modeli, odnosno gasodina-mičke teorije strujanja.

Uticaj jedinične brzine sagorevanja analiziran je na maksimalnom pritisku barutnih gasova (pma,) i početnoj brzini zrna (V0), kao veoma važnim izlaznim unutrašnjobalističkim karakteristikama

VOJNOTEHNIČKI GLASN1K 6^*001.

571

svakog oružja. Za korekciju proračunskih rezultata $a eksperimentalnim rezulta-tima jedinične brzine sagorevanja baruta odabrana je Boks-Vilsonova metoda, koja se može veoma uspešno primeniti, jer kod eksperimentalnog modeliranja sadrži postupna približenja rezultata do usvajanja deftnitivnog modela.

Predmet istraživanja u ovom radu je korekcija teorijskih sa eksperimentalnim vrednostima jedinične brzine sagorevanja baruta na modelu dvofaznog strujanja kod automatske puške 7,62 mm M70, kao najzastupljenijeg streijačkog oružja u naoružanju VJ.

Faktorska anaiiza uttcaja jedinične brzine sagorevanja na model dvofaznog strujanja

Brzina sagorevanja baruta linearno je zavisna od pritiska, i može se prikazati izrazom:

u* = UzOP (1)

gde je:

ur - brzina sagorevanja baruta, Ujo-jedinična brzina sagorevanja baruta, p - pritisak barutnih gasova.

Jedinična brzina sagorevanja baruta (Uzo) predstavlja konstantu u izrazu za brzinu sagorevanja baruta i zavisi od hemijskog sastava baruta.

Ako se sa r označi dubina prodiranja plamena u barutno zrno u jednom smeru, onda je:

Veličina r se menja od nule do ro, gde je ro polovina najmanje dimenzije barutnog zma. Kako je pritisak funkcija

od (t, x), to je i u, funkcija od (t, x). Za fiksan položaj x, integracijom izraza (1) dobija se zavisnost r od t.

Korektnost izraza (1) dokazana je eksperimentom u manometarskoj bombi - uredaju za ispitivanje sagorevanja baruta u konstantnoj zapremini.

Iz izraza (1) i (2), integracijom po r od nule (početak sagorevanja) do ro (kraj sagorevanja), dobija $e:

ro = Uto J pdt = Urfjlk (3)

0

gde je:

tk - ukupno vreme sagorevanja,

Ik - ukupan impuls pritiska barutnih gasova.

Kako je r0 = const, i u^o = const, takoje i Ik - const. Drugim rečima, bez obzira na to kolika masa baruta sagoreva u manometarskoj bombi, uvek će se za istu vrstu baruta dobijati ista površina ispod krive pritiska, čime je dokazana korektnost izraza (1).

Postoji niz izlaznih karakteristika, ali kao veoma važne kod svakog oružja smatraju se maksimalni pritisak i početna brzina, te su sve dalje analize uticaja jediničnc brzine sagorevanja u ovom radu vršene na osnovu dobijenih rezultata pro-računa za ove dve vetičine.

Srednje vrednosti jedinične brzine sagorevanja, kao i maksimalno i mini-malno dozvoljena odstupanja od srednje vrednosti, i svi ostali polazni parametri propisani su prema [5, 6).

Da bi se što realnije sagledao uticaj jedinične brzine sagorevanja na model dvofaznog strujanja, neophodno je reali-zovati jednofaktomi experiment. Pri realizaciji ovog eksperimenta, radi stica-nja uvida u karakter promena izlaznih karakteristika, pri proračunu su kod jedi-

572

VOJNOTE HNIĆKl GLASNIK 6Q001.

Tabela 1

Parametar urt P«m (bar) APn„ V« (m/s) AV0

bar % m/s %

srcdnja vrednost 7.767 E-10 (uz dozvoljeno odstupanje od ± 1,2%)

maks. vrednost 7,859 E-10 3222 t 77 t 2,45 735,50 t 8,20 f 1.13

min. vrednost 7,675 E-10 3069 i 76 1 2,42 718.63 1 8.66 1 1,19

nične brzine sagorevanja varirane vred-nosti za minimalno i maksimalno dozvo-tjena odstupanja, dok su ostali parametri zadržavani na konstantnom nivou.

Na isti način, analizirajući uticaj svih ostalih polaznih parametara, dolazi se do zaključka da jedinična brzina sagorevanja baruta samostalno, pri promeni u grani-cama dozvoljenih odstupanja, najviše utiče na maksimalni pritisak i početnu brzinu.

Dozvoljena odstupanja od srednje vrednosti za jediničnu brzinu sagorevanja, kao i karakter promene (t - rast, | - pad) maksimalnog pritiska barutnih gasova (pm«) i početne brzine projektila (Vo), prikazani su u tabeli 1.

Pored samostalnog uticaja na izlazne karakteristike utiče i u kombinaciji sa drugim parametrima. Postavlja se pitanje kako pored jedinične brzine sagorevanja odabrati ostaie parametre koje treba ana-lizirati u faktorskom eksperimentu. Od-govor na pitanje kakav je taj uticaj daje faktorska analiza. Svaki od posmatranih parametara može da ima niz vrednosti unutar dozvoljenih odstupanja od svoje srednje vrednosti, koji se zove broj nivoa faktora. U radu se navode dva: donji (minimalna vrednost faktora) i gornji (maksimalna vrednost faktora).

Da bi se odredili parametri koji naj-više utiču na promcnu izlaznih karakteri-stika, pored jednofaktorskog eksperi-menta, realizovana su i dva faktorska plana eksperimenta 23 i jedan 24. Iz svih sprovedenih faktorskih analiza dolazi se

do zaključka da na maksimalni pritisak barutnih gasova i početnu brzinu projektila, na osnovu dobijenih podataka za v0 - parametar značaja izvora, uvek najvedi uticaj ima jedinična brzina sagorevanja.

U realizaciji faktorskog plana eksperimenta 24, prema modelu [7], pored jedinične brzine sagorevanja analizirani su: početna masa barutnog zma, početna površina barutnog zma i početna masa baruta, kao parametri koji, takode, znatno utiču na izlazne karakteristike.

Za odabrana četiri parametra reali-zovan je potpuni faktorski plan eksperimenta 24 i izvršena disperziona i regre-sivna analiza uticaja signifikantnih faktora na maksimalni pritisak i početnu brzinu, što je detaljnije prikazano u radu [10].

Na osnovu realizovane disperzione analize može se zaključiti da je uticaj posmatranih parametara na rezultate eksperimenta veoma značajan i da se njihov uticaj na maksimalni pritisak možc rangi-rati prema sledećem:

1 - jedinična brzina sagorevanja baruta,

2-3 - početna masa barutnog zma,

2-3 - početna površina barutnog zrna,

4 - početna masa baruta.

Najveći uticaj na veličinu maksimalnog pritiska barutnih gasova ima jedi-nična brzina sagorevanja baruta, dok isti uticaj imaju početna masa barutnog zrna i početna površina barutnog zma, a naj-manji uticaj ima početna masa baruta.

VOJNOTEHNlCKl OLASNIK 6/2001.

573

Medudejstva ovih parametara, takode, utiču na maksimalni pritisak, ali u znatno manjoj men od samostalnog dejstva fak-tora.

Matematički model za maksimalni pritisak barutnih gasova, zasnovan na dobijenim rezultatima. ima sledeći oblik:

= P + u^o, + m^oj + SzOk +

+ mb0> + nirtjUrfX + +

+ u^mbCH + mrojS^ + Uzo$ak +

+ niboiSjOk + Eijki (4)

gde je:

Yiju - vrednost rezultata cksperimenta za bilo koju kombinaciju faktora (pmu), p - srednja vrednost svakog od faktora (posmatranih veličina),

Ujo, - doprinos maksimalnom pritisku koji daje jedinična brzina sagorevanja baruta, nirt, - doprinos maksimalnom pritisku koji daje potetna masa barutnog zma, mboi - doprinos maksimalnom pritisku koji daje početna masa baruta,

Szok - doprinos maksimalnom pritisku koji daje početna površina barutnog zma, £tjki - gre$ka eksperimenta, i = j = k = 1 = 2 - broj nivoa svakog od faktora.

Rangiranje uticaja posmatranih parametara na poćetnu brzinu može se izvršiti prema sledećem:

1 - jedinična brzina sagorevanja baruta,

2 - početna masa baruta,

3-4 - početna masa barutnog zma,

3-4 - početna površina barutnog zma.

Najveći uticaj na veličinu početne brzine projektila ima jedinična brzina sagorevanja baruta, drugi po uticaju je početna masa baruta, dok su treći, odno-sno četvrti po uticaju početna masa barutnog zma i početna površina barutnog

zma. Disperziona analiza, za sve veličine, pokazuje da su i uticaji medudejstva faktora na početnu brzinu zanemarljivi. To znači da ova četiri faktora utiču na po-četnu brzinu projektila, ali medu njima nema medudejstva, tj. svaki od njih de-luje samostalno na posmatrani proces.

Analogno, kao i za maksimalni pritisak, matematički model za početnu brzinu projektila zasnovan na dobijenim rezultatima, ima sledeći oblik:

Yjjw = P + Uift + mbcj + m,ok +

+ Si« + Eijiu (5)

gde je:

Yjjki ~ vrednost rezultata eksperimenta za bilo koju kombinaciju faktora (vrednost početne brzine),

p - srednja vrednost svakog od faktora (posmatranih vetičina),

Ua* - doprinos poćetnoj brzini koji daje jedinična brzina sagorevanja baruta, niboj - doprinos početnoj brzini koji daje početna masa baruta, m<ofc - doprinos početnoj brzini koji daje početna masa barutnog zma,

Szot - doprinos početnoj brzini koji daje početna površina barutnog zma,

Cijki - greška eksperimenta, i = j = k = 1 = 2- broj nivoa svakog od faktora.

Matematički modeli disperzione ana-lize za maksimalni pritisak i početnu brzinu (izrazi 4 i 5) koristc se u regresiv-noj analizi rezultata eksperimenta i, u suštini, znače da se maksimalni pritisak i početna brzina projektila rasipaju oko neke srednje vrednosti pod uticajem ana-liziranih faktora.

Regresivnom analizom dolazi se do kodiranih regresivnih polinoma (svaki od faktora koji su njegovi članovi može da ima samo dve vrednosti: +1 kada su na gornjem nivou i -1 kada su na donjem nivou):

574

VOJNOTEHVIČKI GLASNIK 60001.

- za veličinu maksimainog pritiska barutnih gasova:

pm = bo + b]X[ + b2X2 + bjXs +

+ b4X4 + b^XjX, + b,3X|X3 +

+ b*X2X3 + b14X,X4 +

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

+ b24X2X4 + b 34X34 (6)

- za veličinu početne brzine zma: V0 — bo + b,Xi + b2X2 + b3X3 + b4X4 (7) gde je:

bo - srednja vrednost, bi - regresivni koeficijenti,

Xj - faktori.

Iz regresivnih polinoma dobijaju se dve vrednosti za maksimalni pritisak i to: pm “ 3430,6875 (kada su faktori na gor-njem nivou) i pm = 2862,4375 (kada su faktori na donjem nivou). U odnosu na srednju vrednost maksimainog pritiska dobija se odstupanje od ± 284,125 bara, što ukazuje na to da ovi parametri bitno utiču na maksimalni pritisak barutnih gasova, jer ga menjaju za 9% od srednje vrednosti.

Analogno je i za početnu brzinu V0 = 756 m/s (kada su faktori na gomjem nivou) i V0 = 697,75 m/s (kada su faktori na donjem nivou). U odnosu na srednju vrednost početne brzine zrna dobija se odstupanje od ±29,125 m/s, što ukazuje na to da ovi parametri bitno utiču na početnu brzinu projektila, jer je menjaju od srednje vrednosti za 4%.

Na osnovu programskog rešenja [l, 2] i srednjih vrednosti analiziranih pola-znih parametara izvršen je proračun prema opisanom modelu dvofaznog stru-janja. Dobijeni rezultati proračuna mogu se prikazati tabelamo i grafički [10]. Sve karakteristike procesa opaljcnja u cevi oružja funkcije su dve nezavisne promen-

Ijive (t, x). To znaći da zavise i od vremena i od položaja u cevi i biće opisane prostornim krivim površinama. U tome je i osnovna razlika izmedu klasične teorije i teorije dvofaznog struja-nja.

Eksperimentalni rezultati proračuna

Eksperimentalna istraživanja [2] rea-lizovana su na cevima automatske puške kalibra 7,62 mm. Za rcalizaciju eksperi-menata konstruisan je poseban uredaj za merenje pritiska duž cevi, koji je adaption tako da se mogu menjati cevi razliditih vrsta oružja i različitih kalibara, tj. radi se o uredaju univerzatne namene. Pritisak barutnih gasova duž cevi automatske pu-ške meren je na 9 memih mesta pomoću piezoelektričnih pretvarača pritisaka. Na mestima gde je meren pritisak vrSeno jc bušenje cevi, gde su pomoću posebno uređenih nosača fiksirani pretvarači pritiska. Izvršeno je 46 opaljenja, dok je na osnovu statističke teorije za dalje anaiize vršena obrada uzorka od 30 opaljcnja. što se smatra velikim jzorkom koji vemo oslikava posmatrani proces.

Za upoređivanje rezultata proračuna po modelu, i rezultata eksperimenata korišćeni su rezultati mercnja na mernom mestu 1, koje se nalazi na 387,80 mm od usta cevi, odnosno na 26,50 mm od dna čaure. Udaljenost projektila od dna čaure iznosi 28 mm. Dakle. memo mesto 1 nalazi se u čauri metka i počinje da registruje pritisak odmah nakon opaljenja kapisle. Prema tome, početak krive pritiska na mernom mestu 1 je i početak procesa opaljenja. Za uporedivanje sa rezultatima proračuna koristi se srednji pritisak eksperimenata za memo mesto 1, dobijen kao srednja vrednost svih analiziranih pojedinačnih opaljenja.

VOJNOTEHNlCKI GLASN1K 6«X)i.

575

Pritisak barutnih gasova u cevi je rastuća pa opadajuća funkcija. Vrednosti pritiska barutnih gasova na različitim me-stima u cevi, za isti trenutak, imaju razli-čitu vrednost u modclu i u eksperimentu, $to ukazuje na to da je pritisak funkcija puta i vremena. Kako krive predstavljaju vremensku promenu pritiska na odrede-nom mestu u cevi, to se sukcesivnim vertikalnim presecanjima krivih dobijaju pritisci na datim mernim mestima u fik-snom vremenu, i mogu se uporediti sa podacima proračuna.

Eksperimentalna brzina projektila u cevi odredena je na osnovu udaljenosti memih mesta i vremena dolaska pritiska na memo mesto. Kako su mema mesta relativno blizu jedno drugom, na osnovu rezultata eksperimenata može se izvesti zaključak o promeni brzine projektila duž cevi. Na taj način dolazi se do pro-sečne srednje vrednosti početne brzine projektila eksperimenata od 723,6 m/s, a srednja vrednost po modelu iznosi 726,8 m/s. To odstupanje je neznatno.

Rezultati maksimainog pritiska i po-Četne brzine, dobijcni eksperimentalnim istraživanjima [2] i proračunom [7], gra-fički su prikazani na slikama 1 i 2.

SI. 1 - Dijagrami p(t) srednjih vrednosti modeta i eksperimenata

SI. 2 - Dijagrami v(tj srednjih vrednosti modeta i eksperimenata

Usaglasavaitje teorijskih i eksperimentalnih rezultata jedtnicne brzine sagorevanja baruta

Za usaglašavanje teorijskih i eksperi-mentalnih rezultata jedinične brzine sagorevanja baruta postoje dva načina, i to korekeija rezultata eksperimenata ili ko-rekeija modela. Da bi se znalo koji način treba izabrati, potrebno je piezoelek-trične meme pretvarače pritiska postaviti bliže zidu cevi, zatim utvrditi stvami razlog odstupanja, pa tek onda izvršiti korekeiju modela, ako je potrebno.

Pri korekeiji rezultata eksperimenata poželjno je: prvo realizovati eksperiment iz cevi sa 1 mernim mestom, zatim redom realizovati eksperimente iz cevi sa 2 mema mesta, pa sa 3 mema mesta i tako redom. Na ovaj način realizaeija eksperimenata iziskuje znatno više finansijskih sredstava i duže vreme. Na kraju se vrši analiza iz ,,bušene“ i „nebušene** cevi.

Kod modela je neophodno: izvršiti korekeiju polaznih pretpostavki, zatim korekeiju za povećanje zapremine zbog buSenja cevi radi postavljanja piezoelek-tričnih memih pretvarača pritisaka i korekeiju zbog postojanja prelaznog konusa i postupnog urezivanja.

576

VOJNOTEHNIĆKI OLASNIK 6'2C01.

Poželjno je da se izvrše obe korekcije - i modela i eksperimenata.

Ukoliko je moguće izvršiti usaglaSa-vanje rezultata modela i eksperimenata, mode) se može koristiti kao simulator procesa opaljenja.

Kako je kod svih provedenih faktor-skih analiza utvrđeno da jedinična brzina sagorevanja baruta najviše utiče na promenu izlaznih karakteristika, tim se para-metrom vrši korekcija rezultata modela i usaglašavanjc sa rezultatima eksperimenata.

U polaznim podacima za proračun po modelu za jediničnu brzinu sagorevanja baruta uzima se konstantna vrednost tokom celog vremena trajanja procesa opaljenja. Jedinična brzina sagorevanja odreduje se eksperimentalno [8, 9). Ona zavisi od hemijskog sastava barutne mase i menja se promenom isparljivih materija i sadržajem azota u barutnoj masi. Veća jedinična brzina sagorevanja u početnom delu procesa opaljenja omogućuje veći priliv barutnih gasova, a samim tim i veći pritisak barutnih gasova.

S druge strane, da bi izvršili korek-ciju rezultata radi dobijanja nižih vredno-sti pritisaka, neophodno je da jedinična brzina sagorevanja bude manja. To se može postići sa flegmatizovanim barutom i to variranjem dubine prodora flegmati-zatora, odnosno smanjenjem jedinične brzine sagorevanja do dubine barutnog zrna do koje je prodro flegmatizator. Najveća koncentracija flegmatizatora je na površini barutnog zma, dok je hemij-ski sastav barutnog zrna promenljiv do dubine prodora flegmatizatora, pa je sa-mim tim i jedinična brzina sagorevanja promenljiva. Zbog smanjene brzine sagorevanja priltv barutnih gasova je sporiji, što usporava i porast pritiska barutnih gasova. Vrednosti krive p(t) kod flegma-

tizovanog baruta su niže u odnosu na isti barut koji nije flegmatizovan. Posle odre-denog vremena, kada sagori debljina barutnog zma do koje je prodro flegmatizator, krive pritisaka se poklapaju jer viSe nema flegmatizatora. Odnos jediničnih brzina sagorevanja flegmatizovanog (um) i neflegmatizovanog (u^) baruta, u odnosu na relativno sagorelu masu baruta (y), prikazan je na slid 3. Vrednost za y od 0,25 podrazumeva da je flegmatizator prodro do jedne četvrtine debljine barutnog zrna.

Si. 3 - Grafički prikaz jedinićnih brzina sagorevanja flegmatizovanog i neflegmatizovanog baruta

Prema prethodnim razmatranjima za jediničnu brzinu sagorevanja i korekcijom modela na taj način da se ovaj polazni parametar ne razmatra kao konstantan sve vreme trajanja procesa opaljenja, ve<5 da u početnom delu ima manju vrednost, a da je kasnije konstantan, postiže se bolja podudarnost srednjih krivih pritisaka po modelu i eksperimentu.

Korekcija rezultata proračuna po modelu, putem variranja jedinične brzine sagorevanja flegmatizovanog baruta, može se izvršiti primenom Boks-Vilso-nove metode [4]. Boks-Vilsonova meto-da, koja sadrži postupna približenja kod eksperimentalnog mcdeliranja, prikazuje se u vidu spiralnog dijagrama (slika 4).

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 6/2001.

577

Plan

ekspcrimcnta

Analtza rczul-tata i korefc-lura modela

SI. 4 - Spiralni dijagram Boks- Vilsonove metode

Postupna približenja se ponavljaju sve dok se ne ostvari zadovoljavajuća sagiasnost rezultata modela sa rezulta* tima eksperimenata. U tabeli 2 dat je pregled dobijenih vrednosti maksimalnog pritiska barutnih gasova i početne brzine projektila sa flegmatizovanim barutom i uz primenu postupka postupnog približa-vanja rezultata proračuna.

U tabeli 2 * označava nepotpuno sa-gorevanje baruta. Upoređujući rezulta-

te iz tabele 2 sa srednjim eksperimental-nim rezultatima za memo mesto 1, uo* čava se da se najbolja usaglašenost postiže pnmenom flegmatizcvanog baruta kod kojeg je flegmatizator prodro do jedne trećine debljine barutnog zrna, i sa počet-nom jediničnom brzinom sagorevanja od 7,5 E-10 m/s. Nakon što sagori debljina barutnog zrna do koje je prodro flegma* tizator, preostali deo barutnog zrna sago* reva sa jediničnom brzinom sagorevanja od 7,767 E*10m/s, tj. sa njenomsrednjom vrednošću koja je razmatrana kod prora* čuna u faktorskoj analizi. Sa ovim barutom postiže se usaglašenost maksimalnog pritiska ispod 1%, a početne brzine ispod 5 m/s.

Zaključak

Jedinična brzina sagorevanja baruta u modelu dvofaznog strujanja je parame-tar za koji je realizacijom jednofaktornog eksperimenta dokazano da dominantno utiče na maksimalni pritisak barutnih ga-

Tabela 2

JediniCna brzina sagorevanja Uto Dubina prodora flegmatizatora u barutno zmo (m) Maksimalni pritisak (bar) Početna brzina (m/s)

1/2 2933 718.68

7,5 E-10 1/3 2960 722.13

1/4 2985 724,06

1/5 3002 725,35

1/2 2638 690,12

7,0 E-10 1/3 2709 700,99

1/4 2778 707.71

1/5 2829 712.19

1/2 2348 664.38-

6.5 E-10 1/3 2451 676.31

1/4 2560 688,39

1/5 2645 696,21

1/2 2064 655.59*

6.0 E-10 1/3 2189 656.84*

1/4 2332 665,26

1/5 2449 677,76

578

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 6^001.

sova i početnu brzinu projektila, kao bitne karakteristike procesa opaljenja. Faktorskom analizom ispitan je uticaj ovog parametra u sadejstvu sa sledećim parametrima: poćetna masa barutnog zma, početna površina barutnog zma i početna masa baruta. Kod svih realizova-nih faktorskih analiza utvrdeno je da na promenu izlaznih karakteristika najviše utiče jedinična brzina sagorevanja.

Disperzionom i regresivnom analizom izvršeno je rangiranje analiziranih signifikantnih parametara, kako samo-stalno tako t njihovog medudejstva. For-mirani su regresivni polinomi za maksi-malni pritisak i početnu brzinu, gde su dobijene srednje vrednosti, kao i dozvo-Ijene granice rasipanja oko srednjih vrednosti.

Izvršena je komparativna analiza do-bijenih rezultata proračuna sa rezultatima eksperimenata i dat grafički prikaz rezultata. Pri komparativnoj analizi rezultata modela i eksperimenata u postupku mo-deliranja prikazana je korekcija rezultata modela primenom Boks-Vilsonove me-tode postupnih približenja, radi usaglaša* vanja sa rezultatima eksperimenata, do

trcnutka prihvatanja definitivnog modela. Korekcija teorijskih i eksperimental-nih rezultata jedinične brzine sagorevanja vršena je putem primene flegmatizovanog baruta, do trenutka postizanja usaglaSe-nosti maksimalnog pritiska ispod 1% i početne brzine ispod 5 m/s.

LMerjiura;

(1) Cvetković. M.: Unutraftnja baiistika. Vojooizdavaiki zsvod, Beograd. 1998.

(2) Tandfi. L].: Numcrttko rcienjc nestadonaraog modela unu-traJnjc balntikc malih kalibara. doktorska disenarija, Beograd. 1997.

(3) Cvelkovid. M.. Tao66. Lj.: A comparisons analysts experimental and ealeulatioas results for twophase (low in the unall arms. II International Symposium Contemporary Problems of Fluid Mechanics. Beograd. 1996.

(4) PanteHČ.U'vod u leorifu irZmjersiog eksperunenta. Rad-nifki univerzitet - Radivoj Cirpanov, Novi Sad. 1976.

[5| •••: Propiso kviliietu proizvoda{PKS). SOUR Prvipartizan RO Namcnska protzvodnja. Užice. 1987.

[6| **': Commission Internationale Perraanente (CIP). Geneve, 1985.

(7] ćabarkapa. O.: Istraživanje poiaznih parametara 2a model dvofaznog sirujanja u cevi oriij*, maghtarski rad. Beograd, 2000.

(8] BudiscM. M Unutralnja balistika I i 11. TSC KoV JNA. Zagreb. 1971.

(9] Vibe«*. J.. Gajić. M.: Balstika. Vojnottdavaćki zavod. Beograd. 1979.

(10] Ćabarkapa, O.: Faktonka analiza najuUcajnijih potaznih parametara na model dvofaznog strujaoja u cevi automatske puike. ilanak VTG br. 3 i 4-S. VIZ. Beograd. 2000.

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 6/2001.

579

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.