CC BY
4
УДК 623.522
Бабаев Д.Д., к.тн., доцент преподаватель
Московское высшее общевойсковое командное училище
Российская Федерация, г. Москва
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ТЕПЛОВЫХ МАШИН С УЧЕТОМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТКЕРИСТИК
МЕТАТЕЛЬНЫХ ЗАРЯДОВ
Аннотация: Рассмотрены пути повышения эффективности функционирования импульсных тепловых машин, эксплуатационные характеристики метательных зарядов, процесс их изменения при эксплуатации, зависимости для расчёта изменения основных баллистических характеристик функционирования импульсных тепловых машин от изменения эксплуатационных характеристик метательных зарядов с учетом параметров системы «ствол - метательный заряд», сформулирована задача их оптимизации на этапе проектирования.
Ключевые слова: импульсная тепловая машина, метательный заряд, баллистические характеристики, начальная скорость снаряда, максимальное давление, хранение, поправочные формулы, поправочные коэффициенты, задача оптимизации.
Babaev D.D., Ph.D. in Technology, associate professor
teacher
Moscow higher combined arms command school
Russian Federation, Moscow
DESIGN OF PULSE HEAT ENGINES TAKING INTO ACCOUNT THE PERFORMANCE CHARACTERISTICS
OF PROPELLANT CHARGES
Annotation: The ways to improve the efficiency of pulsed thermal machines, the operational characteristics of propellant charges, the process of their change during operation, the dependence for calculating changes in the main ballistic characteristics of pulsed thermal machines on changes in the operational characteristics of propellant charges, taking into account the parameters of the "barrel - propellant charge" system, the problem of their optimization at the design stage is formulated.
Key words: pulse heat engine, propellant charge, ballistic characteristics, initial velocity of the projectile, maximum pressure, storage, correction formulas, correction coefficients, optimization problem.
При длительном хранении метательные заряды изменяют свои характеристики, что приводит к изменению баллистических характеристик
функционирования импульсных тепловых машин: начальную скорость снаряда У0, максимальное давление Рт и вероятное отклонение начальной скорости снарядов гуо. При стрельбе определённой партией зарядов ошибка подготовки исходных данных по дальности будет складываться из случайной ошибки, подчиняющейся нормальному закону, и систематической ошибки вследствие не учёта изменений баллистических характеристик метательных зарядов. Изменение баллистических характеристик метательных зарядов обусловлено физическими и химическими процессами, протекающими в порохах (влагообмен, улетучивание летучих компонентов, диффузионное перераспределение компонентов, химическое разложение нитратов целлюлозы и нитроэфиров) [1, с. 19]. Вследствие изменения в процессе хранения состава порохов изменяются их баллистические характеристики - «сила» пороха / и конечный импульс пороховых газов 1к.
Относительное изменение начальную скорость снаряда У0 и максимального давления Рт можно рассчитать с помощью поправочных формул [2, с. 139]:
^ = / АГ + 4 А, ;
V / / / I к
АР А/ А1/
— = т/— + щ—,
Рт / 1 /
где //, //, т/, т/ - поправочные коэффициенты.
Поправочные коэффициенты // и // зависят от относительной длины пути снаряда Ад, плотности заряжания А и максимального давления пороховых газов в канале ствола Рт, т.е.
/х = /(Ад , А, Рт ).
Поправочные коэффициенты т/ и т/ зависят только от плотности заряжания А и максимального давления пороховых газов Рт, т.е.
тх = / (А, Рт ).
Стабильность баллистических характеристик (У0 и Рт) метательных зарядов при длительном хранении может быть повышена при уменьшении поправочных коэффициентов //, //, т/, т/ .
В настоящее время можно выделить два основных направления повышения стабильности баллистических характеристик метательных зарядов:
1) обеспечение стабильности баллистических характеристик метательных зарядов на этапе производства порохов и самих зарядов;
2) обеспечение стабильности баллистических характеристик метательных зарядов на этапе баллистического проектирования импульсных тепловых машин.
Стабилизацию баллистических характеристик порохов и метательных зарядов на этапе их баллистического проектирования возможно путём оптимизации состава порохов и улучшением герметизации метательных
зарядов, что позволит снизить скорость физико-химических процессов происходящих в порохах.
Второе направление сводится к решению задачи оптимизации параметров системы «ствол - метательный заряд» на этапе баллистического проектирования и выбору таких значений Лд, А, Рт, при которых обеспечивается минимальное значение поправочных коэффициентов lx ^ min, mx ^ min . Рассмотрение данного пути повышения эффективности функционирования импульсных тепловых машин возможно и на этапе их модернизации.
Использованные источники:
1. Бабаев Д.Д., Боклашов Н.М. Отчет о НИР № 0-05-221П. Оценка влияния нестабильности эксплуатационных характеристик метательных зарядов при их войсковой эксплуатации на эффективность стрельбы артиллерийских орудий. Шифр «Чувствительность». - Пенза: АИИ, 2006. -144с.
2. Чурбанов Е.В. Внутренняя баллистика. - Л.: Артакадемия им. Калинина, 1975. - 243с.
