Главная/Журналы/Сборник материалов XXXIII Республиканской выставки-сессии студенческих инновационных проектов «Выставка инноваций - 2022 (весенняя сессия)»/Разработка методики баллистического расчета и оптимизации параметров активно-реактивного снаряда

Разработка методики баллистического расчета и оптимизации параметров активно-реактивного снаряда

DOI: 10.22213/ie022132

ELIBRARY: LYNDPO

ГРНТИ: Моделирование физических процессов 281723

Ключевые слова: внутренняя баллистика, внешняя баллистика, многомерная оптимизация, активно-реактивный снаряд, реактивный двигатель, internal ballistics, external ballistics, multidimensional optimization, active rocket projectile, jet engine.

Авторский коллектив:

Мансуров Р. Р., магистрант, Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;
Королев С. А., д-р техн. наук, проф. кафедры «ПМиИТ», Ижевск, Россия, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова;

Аннотация: В работе рассмотрена задача повышения дальности стрельбы активно-реактивного снаряда (АРС) за счет оптимизации как внутренних, так и внешнебаллистических параметров. Разработана комплексная математическая модель баллистического расчета АРС, включающая этапы внутренней баллистики при движении снаряда в стволе орудия, внешней баллистики на активном и пассивном участке траектории и внутренней баллистики твердотопливного реактивного двигателя. Кроме начальных условий стрельбы параметрами оптимизации АРС являются масса топливного заряда реактивного двигателя и время его старта на траектории. Используя метод Рунге - Кутты 4-го порядка, для численного решения системы уравнений внутренней и внешней баллистики и с помощью метода многомерной оптимизации Хука-Дживса найдены оптимальный угол наклона орудия и время старта реактивного двигателя.

Список литературы:

[1] Русяк, И. Г. Физические основы и газовая динамика горения порохов в артиллерийских системах / И. Г. Русяк, А. М. Липанов, В. М. Ушаков. - Москва ; Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2016. - 456 с.

[2] Королев, С. А. Исследование дальности стрельбы активно-реактивным снарядом / С. А. Королев, Р. Р. Мансуров // I Липановские научные чтения : материалы региональной научной конференции. - Ижевск, 2021. - С. 71-77.

[3] Численное решение задачи обтекания для определения аэродинамических коэффициентов метаемых тел / А. М. Липанов, И. Г. Русяк, С. А. Королев, С. А. Карсканов // Инженерно-физический журнал. - 2019. - Т. 92, № 2. - С. 496-504.

[4] Внешняя баллистика / А. А. Коновалов, Ю. В. Николаев. - Ижевск : Изд-во Института прикладной механики УрО РАН, 2003. - 191 с.

[5] Баллистика ракетного и ствольного оружия: учебник для вузов / под ред. А. А. Королева, В. А. Комочкова; науч. конс. В. А. Шурыгин. - Волгоград, 2010. - 472 с.

[6] Волков, Е. А. Численные методы : учеб. пособие для вузов. - Москва : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 248 с.

[7] Аттетков, А. В. Методы оптимизации / А. В. Аттетков, С. В. Галкин, В. С. Зарубин ; под ред. B. C. Зарубина, А. П. Крищенко. - 2-е изд. - Москва : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 440 с.

[8] Патент № 2583108 C1 Российская Федерация, МПК F42B 14/06. Способ стрельбы подкалиберным активно-реактивным снарядом и подкалиберный активно-реактивный снаряд : № 2014149810/11 : заявл. 10.12.2014 : опубл. 10.05.2016 / В. В. Кореньков, С. В. Сергиенко, С. И. Лежнин [и др.].