Проведение экспериментальных исследований на баллистической трассе
Экспериментальная баллистика: от теории к практике
Эта книга, изданная Московским государственным техническим университетом имени Н.Э. Баумана, представляет собой учебное пособие по проведению экспериментальных исследований на баллистической трассе. Она охватывает основы внешней баллистики, баллистической экспертизы и практические аспекты проведения экспериментов, предназначенное для студентов, специализирующихся в области навигационно-баллистического обеспечения применения космической техники.
Основы внешней баллистики и ее задачи
Внешняя баллистика изучает движение снарядов после выхода из ствола, рассматривая траекторию, характеристики снаряда и воздействующие на него силы. Основными задачами являются изучение аэродинамических сил, действующих на снаряд, определение траектории движения центра масс, исследование движения летательного аппарата (ЛА) относительно центра масс, разработка теории поправок, изучение рассеивания снарядов и нахождение оптимальных решений на основе тактико-технических требований. Ключевыми силами, влияющими на траекторию, являются сила тяги, аэродинамические силы и моменты, управляющие воздействия и сила тяжести. При отсутствии атмосферы снаряд движется по параболе, что описывается моделью Галилея.
Аэродинамика и устройство стрелкового оружия
Важное значение имеет понимание аэродинамических понятий, таких как коэффициент лобового сопротивления и баллистический коэффициент, который учитывает массу, форму и размеры ЛА. Книга также подробно рассматривает устройство стрелкового оружия, включая ствол, патронник, нарезы, калибр, запирающее устройство и воспламеняющее устройство. Описываются основные элементы боеприпасов, такие как гильза, капсюль-воспламенитель, снаряд и метательный заряд (порох).
Баллистическая экспертиза и баллистические трассы
В книге рассматриваются основы баллистической экспертизы, включая идентификационные исследования, направленные на установление групповой принадлежности оружия, его конкретного экземпляра и принадлежности пули и гильзы одному патрону. Описываются следы, образующиеся на гильзах и пулях, и механизм их образования. Баллистическая трасса определяется как специально оборудованная стрелковая трасса, позволяющая проводить эксперименты с регистрацией параметров полета снаряда. Описывается основная аппаратура, применяемая на баллистических трассах, включая хронографы, рамы-мишени и высокоскоростные видеокамеры.
Практические аспекты экспериментальных исследований
В заключительной части пособия рассматриваются практические аспекты проведения экспериментальных исследований. Описывается методика определения параметров ствольной системы, включая дульную энергию, калибр, длину ствола и шаг нарезов. Рассматривается методика нахождения баллистического коэффициента и исследование внешней баллистики выстрела, включая построение параболы безопасности и определение нулей линии прицеливания. Подробно описывается обработка выборки попаданий, включая расчет математических ожиданий, дисперсий, корреляционного момента и построение эллипса рассеивания. В конце рассматриваются элементы баллистической экспертизы, включая визуальный осмотр снаряда, анализ стреляной гильзы и определение характеристик оружия.
Проведение экспериментальных исследований на баллистической трассе Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
ISBN 978-5-7038-4454-0
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016
© Оформление. Издательство
МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2016
УДК 623.54 (075)
ББК 68.8
П78
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/73/book1458.html
Факультет «Специальное машиностроение»
Кафедра «Динамика и управление полетом ракет
и космических аппаратов»
Рекомендовано Редакционно-издательским советом
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия
Проведение экспериментальных исследований на баллистической трассе : учебное пособие / В. В. Грабин, С. Н. Илюхин,
А. Н. Клишин, А. И. Хлупнов. — Москва : Издательство МГТУ
им. Н. Э. Баумана, 2016. — 37, [3] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-4454-0
Рассмотрены основы теории внешней баллистики и баллистической экспертизы. Приведены рекомендуемые алгоритмы
выполнения экспериментальных баллистических исследований.
Для студентов старших курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Навигационно-баллистическое
обеспечение применения космической техники».
УДК 623.54 (075)
ББК 68.8
П78
ПРЕДИСЛОВИЕ В стремительно развивающейся экспериментальной баллистике особое место занимают установки натурного моделирования, такие как баллистические трассы. МГТУ им. Н.Э. Баумана обладает двумя такими комплексами: лабораторией кафедры «Динамика и управление полетом ракет и космических аппаратов» и лабораторией кафедры «Ракетные и импульсные системы», находящейся в дмитровском филиале университета. Для развития экспериментальных установок на современном уровне требуются значительные вычислительные мощности. Обилие высокотехнологичных измерительных средств на баллистической трассе предполагает высокий уровень автоматизации обработки результатов эксперимента. Работа над данной проблемой также активно ведется. К примеру, на кафедре «Динамика и управление полетом ракет и космических аппаратов» Н.С. Емельяновой и С.Н. Илюхиным разрабатывается программный комплекс для предварительной обработки экспериментальных данных. При подготовке специалиста в области баллистики крайне важной является его практическая работа по усвоению теоретического материала в процессе проведения лабораторных и научно-исследовательских работ. На кафедре СМ-3 МГТУ им. Н.Э. Баумана в формирование основы подобных работ помимо авторов данного пособия внесли огромный вклад также В.П. Казаковцев, В.Д. Жилейкин и В.Ф. Устинов. Цель настоящего пособия — ознакомить студентов технического вуза с важнейшими основами теории внешней баллистики и баллис- тической экспертизы, а также с типовыми экспериментальными и экспертными исследованиями, которые проводятся в баллистических лабораториях различной оснащенности. В разработке приведенных в пособии алгоритмов приняли участие А.Г. Топорков, Н.С. Емельянова и А.В. Платунова.
В результате изучения материалов учебного пособия студенты смогут: • проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные; • применять методологии в научно-исследовательской и практической деятельности; • самостоятельно осуществлять математическое моделирование процессов применения космической и ракетной техники с использованием методов системного подхода, современных программных продуктов и информационных технологий для прогнозирования результатов, оптимизации и изучения процессов; • проводить испытания и прием в эксплуатацию опытных образцов космической и ракетной техники, навигационно-баллистического специального программного обеспечения применения космической и ракетной техники; • выполнять расчеты, участвовать в исследованиях и прогнозировании баллистических и аэродинамических параметров, определении характеристик динамики полета и управления движением объектов; • разрабатывать и составлять отдельные виды технической документации на проекты, их элементы и сборочные единицы, включая технические условия, описания, инструкции и другие документы, проводить контроль соответствия разрабатываемой технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам; • осуществлять сбор, обработку, анализ и систематизацию научнотехнической информации по теме (заданию), проводить подготовку информационных обзоров, рецензий, докладов, отзывов и заключений на техническую документацию; • выполнять обработку и анализ полученных результатов научных исследований, лабораторных экспериментов, испытаний опытных образцов (моделей) космической и ракетной техники, находить в разработках элементы новизны, составлять технические отчеты, проводить подготовку данных для составления отчетов и научных публикаций, осуществлять выработку рекомендаций и обеспечение защиты объектов интеллектуальной собственности; • самостоятельно проводить лабораторные эксперименты с использованием компьютерного моделирования изучаемых процессов применения объектов космической и ракетной техники на основе новых информационных технологий.
Похожие