- •Ведение в.1. Комплекс авиационного вооружения
- •В.3. Очерк развития авиационного артиллерийского вооружения
- •Р аздел 1. Авиационное артиллерийское оружие
- •Глава 1. Структура, принципы устройства и действия авиационного артиллерийского оружия
- •1.1. Классификация авиационного артиллерийского оружия
- •1.1. Назначение и характерные черты авиационного артиллерийского оружия
- •1.2. Базовые образцы авиационного артиллерийского оружия ввс России
- •1.3. Характеристики авиационного артиллерийского оружия
- •1.4. Критерии оценки технического совершенства авиационного артиллерийского оружия
- •1.5. Операции и механизмы заряжания авиационного артиллерийского оружия
- •1.5.1. Механизмы подачи
- •1.5.2. Механизмы снижения
- •1.5.3. Механизмы досылания
- •1.5.4. Механизмы запирания
- •1.5.5. Механизмы отпирания
- •1.5.6. Механизмы экстракции
- •1.5.7. Механизмы удаления
- •1.6. Механизмы управления стрельбой
- •1.6.1. Спусковые механизмы
- •1.6.2. Стартеры
- •1.6.3. Стреляющие механизмы
- •1.6.4. Блокировка стрельбы при незапертом канале ствола
- •1.6.5. Механизмы устранения задержки стрельбы
- •1.7. Структурная схема авиационного артиллерийского оружия
- •1.7.1. Ствольные агрегаты и блоки стволов
- •1.7.2. Двигатели автоматики
- •1.7.3. Вспомогательные механизмы
- •1.8. Цикл автоматики авиационного артиллерийского оружия и пути снижения его продолжительности
- •1.9. Анализ цикла автоматики одноствольного оружия
- •1.10. Анализ цикла автоматики двуствольного оружия
- •1.11. Анализ цикла автоматики многоствольного оружия
- •1.12. Анализ револьверного цикла автоматики оружия
- •Глава 2. Исследование функционирования двигателей авиационного артиллерийского оружия
- •2.1. Особенности устройства стволов авиационного артиллерийского оружия
- •2.2. Определение и характеристики основных технических данных нарезной части канала ствола
- •2.3. Силы, действующие на ствол оружия при движении снаряда по нарезной части канала ствола
- •2.4. Определение и анализ действия давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза ствола
- •2.5. Виды износа стволов и их характеристика
- •2.6. Анализ факторов, влияющих на живучесть ствола артиллерийского оружия
- •2.7. Способы изготовления нарезки стволов артиллерийского оружия
- •2.8. Основы математической модели термопластического износа ствола
- •2.9. Расчет ствола на прочность
- •2.10. Теоретическое обоснование величины предельной и допустимой длины очереди
- •2.11. Анализ влияния режима стрельбы на живучесть стволов авиационного артиллерийского оружия
- •2.12. Особенности функционирования газоотводного двигателя автоматики авиационного артиллерийского оружия
- •2.13. Математическая модель работы газоотводного двигателя автоматики артиллерийского оружия
- •2.14. Анализ работы газоотводного двигателя автоматики артиллерийского оружия
- •2.15. Функционирование двигателя автоматики артиллерийского оружия откатного типа
- •2.16. Функционирование двигателя автоматики оружия при свободном и торможенном откате
- •Глава 3. Основы динамического анализа работы
- •3.2. Уравнение движения основного звена автоматики авиационного артиллерийского оружия
- •3.3. Анализ мощности, потребляемой механизмом досылания авиационного артиллерийского оружия
- •3.4. Анализ мощности, потребляемой механизмом подачи артиллерийского оружия
- •3.5. Анализ мощности силы давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза ствола
- •3.6. Анализ мощности, потребляемой механизмами автоматики артиллерийского оружия с вращающимся блоком стволов
- •3.7. Мощность, развиваемая газоотводным пороховым двигателем
- •3.8. Стартерные устройства и особенности их расчета
- •Глава 4. Основы исследования силового воздействия оружия на артиллерийскую установку и летательный аппарат
- •4.1. Особенности воздействия артиллерийского оружия на установку и летательный аппарат
- •4.1.1. Силовое воздействие
- •4.1.2. Вибрационное воздействие
- •4.2. Действие дульных газов
- •4.2.1. Нарушение однородности воздушного потока
- •4.3. Конструкция и работа амортизатора силы отдачи
- •4.3.1. Асо с витой пружиной
- •4.3.2. Асо с кольцевой пружиной
- •4 ‑ Гайка; 5 – ось; 6 – упор; 7 – кольцевая пружина
- •4.4. Уравнение движения артиллерийского оружия при стрельбе
- •4.4.1. Вывод уравнения движения оружия на амортизаторе
- •4.4.2. Решение уравнения движения оружия на амортизаторе
- •4.5. Схемы амортизации и их анализ
- •4.6. Методика определения средней силы отдачи амортизатора
- •4.7. Сила отдачи в лафете установки
- •Р аздел 2. Авиационные артиллерийские установки Глава 5. Структура, принципы устройства и действия авиационных артиллерийских установок
- •5.1. Назначение, состав и классификация авиационных
- •Артиллерийских установок
- •5.2. Структура авиационной артиллерийской установки
- •5.3. Характеристики авиационных артиллерийских установок
- •5.4. Лафет авиационной артиллерийской установки
- •5.5. Силы и моменты, действующие на авиационную артиллерийскую установку
- •5.6. Системы питания оружия патронами
- •5.7. Обеспечение взрывобезопасности авиационных артиллерийских установок
- •Глава 6. Исследование функционирования системы управления наводкой оружия
- •6.1. Назначение и состав следящего привода
- •6.2. Применение сельсинной связи в следящем приводе
- •6.3. Фазочуствительные усилители
- •6.4. Усилители мощности
- •6.5. Исполнительные двигатели
- •6.6. Определение потребной мощности исполнительного электродвигателя
- •6.7. Способы наводки оптических визирных устройств на цель оператором
- •6.8. Цепи управления установкой
- •6.9. Система управления стрельбой
- •6.10. Системы устранения задержек стрельбы
- •Глава 7. Анализ работы электрического следящего привода авиационной артиллерийской установки
- •7.1. Анализ устойчивости и точности работы электрического следящего привода при отсутствии корректирующих цепей
- •7.3. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью по производной от скорости оружия
- •7.4. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью от напряжения на якоре двигателя и от скорости оружия
- •7.5. Анализ работы электрического следящего привода с обратной связью по производной от угла рассогласования
- •Заключение
4.6. Методика определения средней силы отдачи амортизатора
При разработке методики определения средней силы отдачи (Пср) амортизатора учитывается условия, которые были приняты в § 4.3 при выводе уравнения движения оружия при стрельбе. Дополнительно принимается условие, что сумма сил из выражения (4.10) или сумма сил из (4.11) равны некоторому среднему значению Пср, то есть
или .
Причем считается, что Пср=const .
С учетом сказанного, уравнение движения оружия на АСО при стрельбе принимает вид
. (4.35)
Дважды проинтегрируем выражение (4.35). С учетом начальных условий t=0, x=0, , получаем выражение, позволяющее определить перемещение оружия в конце очереди из q выстрелов.
. (4.36)
Первый интеграл в (4.36) выражает перемещение (откат) оружия только под действием силы давления (Pдн) пороховых газов на дно запертой в патроннике гильзы. Второй интеграл выражает перемещение (накат) оружия только под действием средней силы отдачи (Пср) амортизатора. Остальные силы принимаются равными нулю.
Вычисление интеграла вызывает большие трудности, поскольку точно не определена зависимость Pдн= Pдн(t). По этой причине указанный интеграл будем вычислять приближенно, как сумму перемещений после каждого выстрела при отсутствии сил сопротивления.
Отметим, что при относительно большом значении времени tц (то есть низком темпе стрельбы) оружие после выстрела успевает достичь максимальной скорости (Vm) отката. Следующий выстрел увеличивает скорость отката на Vm. Значение Vm можно определить, воспользовавшись известными законами внутренней баллистики. Таким образом, при низком темпе стрельбы перемещение оружия определяется выражением
. (4.37)
Однако, при высоком темпе стрельбы, следовательно, малом значении tц, оружие не успевает к следующему выстрелу достичь максимальной скорости отката. Считается, что оружие до следующего выстрела перемещается со скоростью Vср, которая меньше Vm. Чтобы связать скорость Vср со скоростью Vm, которую можно теоретически вычислит, вводится коэффициент α<1. Значение этого коэффициента зависит от отношения времени действия силы Pдн к времени tц.
Например, для пушек калибра 23 мм: α=0,97…0,985, при Т=1000 в/м;
α=0,84…0,85, при Т=6000 в/м.
Учитывая сказанное выше, перепишем выражение (4.37)
. (4.38)
Второй интеграл в выражении (4.36) можно записать в виде
. (4.39)
С учетом (4.38), (4.39) перемещение оружия в конце очереди из q выстрелов определяется выражением
. (4.40)
Предположим, что к концу q-го цикла автоматики оружие возвращается в исходное положение, то есть x=0. В этом случае схема амортизации определяется как
.
Учитывая сказанное, получаем равенство
. (4.41)
Из (4.41) находим выражение для Пср
. (4.42)
В соответствии с обозначениями и терминологией, принятыми в теории внутренней баллистики, – это полный импульс силы давления пороховых газов с учетом периода последействия. Окончательно выражение для определения средней силы отдачи амортизатора имеет вид
, (4.43)
где Т – темп стрельбы в выстр/мин.
В качестве примера, рассчитаем среднюю силу отдачи амортизатора пушки ГШ-30 при следующих исходных данных: λ=1; α=0,91; Iδ=496,4 Нс; Т=3000 выстр/мин.
Н.
Анализ выражения (4.43) показывает, что переход от полуцикловой схемы амортизации к одноцикловой дает возможность уменьшить силу отдачи амортизатора в 1,5 раза (при λ =0,5, =3, а при λ =1, =2, следовательно, 3:2=1,5).
Переход от одноцикловой схемы к двухцикловой обеспечивает снижение силы отдачи амортизатора в 1,33 раза (при λ =2, =1,5, следовательно, 2:1,5≈1,33).
Применение более "мягких" схем амортизации на практике нецелесообразно, поскольку существенно возрастает величина отката оружия и, если оставить неизменными характеристики патронной ленты, растет вероятность ее заклинивания при подаче в автоматику оружия.