CC BY
18
6. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. М.: Высшая школа, 2002. 493 с.
Байкалова Светлана Матвеевна, канд. техн. наук, доцент, baikalovasm@yandex.ru, Россия, Москва, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет),
Куткина Нина Алексеевна, старший преподаватель, kutkina.nina@,mail.ru, Россия, Москва, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
FEATURES OF STUDYING ENGINEERING GRAPHICS S.M. Baikalova, N.A. Kutkina
Engineering graphics is a branch of geometry that studies methods for depicting spatial figures in a drawing and algorithms for solving positional, metric, and structural problems. The main goal of studying engineering graphics is for students to acquire the knowledge and skills necessary to perform and read drawings, compile design documentation, and perform sketches of structures and parts.
Key words: engineering graphics, drawing, technical specialist.
Baikalova Svetlana Matveevna, candidate of technical sciences, docent, baikalo-vasm@yandex.ru, Russia, Moscow, Moscow Aviation Institute (National Research University),
Kutkina Nina Alekseevna, senior lecturer, kutkina.nina@,mail.ru, Russia, Moscow, Moscow Aviation Institute (National Research University)
УДК 620.1-1-9 Б01: 10.24412/2071-6168-2021-4-391-394
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УДАРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА УПРАВЛЯЕМУЮ РАКЕТУ ПРИ СТАРТЕ ИЗ ОРУДИЯ
А.В. Федотов
Рассмотрены результаты эксперимента по определению амплитудно-частотных характеристик ударного и вибрационного воздействия на элементы конструкции управляемой противотанковой ракеты. Результаты эксперимента явились исходными данными для проведения моделирования ударного воздействия на коммутационный узел управляемой ракеты в программном комплексе ANSYS.
Ключевые слова: управляемая ракета, ударное воздействие, моделирование, коммутационный узел.
Модернизация бортовой электронной аппаратуры противотанковых управляемых ракет ствольного запуска позволяет повысить плотность компоновки отсеков изделия и вероятность его безотказной работы. На этапе проектирования изделия значительную сложность представляет учет влияния ударных и вибрационных воздействий на ракету в целом и на модернизируемые узлы в частности. Сложность заключается в том, что амплитудно-частотные характеристики разработчику не известны и он может
391
пользоваться лишь приблизительными максимальными значениями стартового ускорения, что неизбежно ведет к увеличению массы и габаритов коммутационных плат и конструкции в целом, т.к. не позволяет провести частотную отстройку проектируемого блока. Частотная отстройка помогает избежать резонанса путем изменения контуров печатной платы или применения ребер жесткости для смещения резонансный частоты электронных компонентов и конструкции в область закритических значений и тем самым исключить появление резонанса. Согласно [1] резонанс может привести к аномальной работе электронных компонентов, что влечет за собой аномальную работу контура управления ракетой или приводит к её падению по баллистической траектории. Опираясь на работу [2], нивелирование воздействия на конструкцию линейных ускорений неизбежно приводит к увеличению массы, особенно принимая во внимание тот факт, что при старте из ствола орудия ракета испытывает перегрузку, превышающую 4000§.
Все вышесказанное подтверждает необходимость в проведении эксперимента, целью которого является определения амплитудно-частотной характеристики стартового воздействия на ракету при выстреле из ствола орудия низкой баллистики. Эксперимент проводился в лабораторных условиях на 100 метровой трассе. В качестве объекта исследования использовалась управляемая ракета в телеметрическом исполнении. С учетом особенностей места проведения испытания телеметрический блок оснащался аналого-цифровым регистратором, позволяющим сохранять запись при значительных перегрузках, превышающих 10000 характерных для попадания ракеты в песчаный ловитель. Запись амплитудно-частотной характеристики ударного и вибрационного воздействия производилась по трем осям тензометрическим датчиком. Датчик был установлен в аппаратурном отсеке в месте крепления электронной аппаратуры. Результаты эксперимента представлены на рис. 1
7,5*10
1г25к1(Н
1,5*16J!
I, г.пк
- т - составляющая
- у - составляющая х - составляющая
Рис. 1. Амплитудно-частотные характеристики ударно-вибрационного воздействия на ракету при выстреле из орудия низкой баллистики
Полученные данные (рис. 1) являются входными для моделирования в программном комплексе АКБУБ ударно волновых воздействий на коммутационный узел противотанковой управляемой ракеты ствольного старта. Необходимость в проведении исследования на влияние ударного и вибрационного воздействия при выстреле места стыковки электрического запала и коммутационной платы продиктована исследовани-
ями [3], согласно которым ударное воздействие передается в виде волн напряжения с различной интенсивностью. Принимая во внимание характер полученных в ходе эксперимента данных можно с уверенностью заявить, что в начальном временном интервале происходит интенсивное воздействие на ракету, причем воздействие происходит по трем осям с интерференцией ударных волн, что повышает возникновение резонанса на достаточно широком спектре частот со значительными напряжениями в конструкции. Выше перечисленные причины приводят к отказу изделия, причем причину отказа при анализе трудно определить в связи с тем, что напряжения и деформации носят кратковременный характер и не приводят к разрушению блока, но нарушают его нормальное функционирование.
Для моделирования использовался модуль Transient Structural программного комплекса ANSYS. Цель моделирования — определение отклика конструкции и деформация крепежного элемента, являющегося местом стыковки запала с коммутационной платой.
При моделировании не учитывалось демпфирование конструкции, напряжен-но-деформирование состояние исследуемых элементов.
минимальная деформация максимальная деформация средняя деформация
Рис. 2. Распределение деформации по элементам конструкции
На рис.2 приведены значения деформации исследуемого места крепления коммутационной платы и контактов пиротехнического элемента.
На графике рис. 2 представлена частота и значения деформации в исследуемом
узле.
На рис.3 показана периодичность воздействия ускорения на исследуемый объект с указанием её пикового значения. На диаграмме, приведенной на рис.3, можно видеть отклик конструкции от воздействия выстрела.
Принимая во внимание значительное количество волн растяжения— сжатия, а также высокое значение перегрузки на крепежном элементе (рис. 2,3) с уверенностью можно заявить, что усилие затяжки винта в крепежном элементе на начальных этапах воздействия будет значительно ослаблено, что приведет к дребезгу контакта или его отсутствию и, как следствие, нарушению целостности электрических цепей изделия и к отказу на траектории. Сложность в выявлении вышеописанного отказа заключается в
393
том, что конструкция узла сохранит свою целостность и работоспособность в условиях лабораторных испытаний, которые не позволят в полном объеме воспроизвести весь спектр стартовых воздействий на изделие.
9642,1 Мах
Рис. 3. Распределение ускорения по элементам конструкции, м/с2
Согласно с приведенным выше предположением о влиянии высокоинтенсивных ударных и вибрационных воздействий на коммутационные узлы и электронные компоненты бортовой аппаратуры моделирование на основе полученных экспериментальных данных подтвердило предположение. В связи с этим описанный подход оптимален для анализа работоспособности конструкции на этапе проектирования, помогает до этапа отработки в полигонных условиях повысить вероятность безотказной работы модернизируемых узлов и изделия в целом.
Список литературы
1. Талицкий Е.Н. Защита электронных средств от механических воздействий. Теоретические основы: учебное пособие / Владим. гос. ун-т. Владимир, 2001. 256 с.
2. Карпушин В.Б. Вибрации и удары в радиоаппаратуре. Изд-во «Советское радио», 1971. 334 с.
3. Кольский Г. Волны напряжения в твердых телах. Изд-во Иностранной литературы Москва, 1955. 189 с.
Федотов Александр Викторович, аспирант, okfoll@,gmail. com, Россия, Тула, Тульский Государственный Университет
DETERMINATION OF THE AMPLITUDE-FREQUENCY CHARACTERISTICS OF THE IMPACT ON THE GUIDED MISSILE AT LAUNCH FROM THE CANNON
A. V. Fedotov
The results of an experiment to determine the amplitude-frequency characteristics of shock and vibration effects on the structural elements of a guided anti-tank missile are considered. The results of the experiment were the initial data for modeling the impact on the switching node of a guided missile in the ANSYS software package.
Key words: guided missile, shock impact, simulation switching node.
Fedotov Aleksandr Victorovich, postgraduate okfollagmail. com, Russia, Tula, Tula state University
