Введение 5
1. Теоретические основы классической и эстафетной схемы метания 7
1.1. Актуальные вопросы систем выстрела 7
1.2. Физические основы процесса выстрела 7
1.3. Закономерности газообразования и Геометрический закон 8
1.4. Уравнение энергии 9
1.5. Уравнение движения снаряда 9
1.6. Уравнение состояния пороховых газов 10
1.7. Уравнение Резаля 11
1.8. Основная задача внутренней баллистики 11
1.9. Задача о распаде произвольного разрыва 14
1.10. Описание классической схемы метания 18
1.11. Предпосылки к эстафетной схеме 20
2. Математическая модель эстафетной схемы 23
2.1. Описание эстафетной схемы 23
2.2. Модели газопороховой и двухскоростной сред 25
2.3. Математическая модель 29
3. Программная реализация модели 37
3.1 Среда и язык программирования 37
3.2 Использование OriginPro 8 для построение графиков 37
3.2 Анализ результатов 39
Заключение 42
Список используемой литературы и используемых источников 43
Математическая модель может быть использована для представления самых разных процессов, от самых обыденных до тех, которые связаны с различными космическими или другими трудно объяснимыми явлениями. Например, стрельба из артиллерийских орудий, где происходит множество различных процессов с момента воспламенения пороха до выхода снаряда из орудия.
Главным фактором боевой мощи является не количество артиллерийских установок, а эффективность, с которой она способна поражать противника. Применительно к артиллерийскому орудию учитываются следующие параметры: максимальная дальность поражения, скорострельность орудия, начальная скорость, которой достигает снаряд, масса орудия в боевом положении и др. А для изменения этих параметров, требуется полная переделка конструкция орудия с использование новейших технологий.
Сама артиллерия впервые была применена для отражения нашествия хана Тохтамыша на Москву в 1382 году. А наука о внутренней баллистике начала складываться после того, как французские ученые ввели уравнение энергии - Резаль, уравнение горения - Сарро, которое замыкало основную систему уравнений классической внутренняя баллистика.
Построение математической модели артиллерийских снарядов позволит конструктору более точно рассчитать модель по различным параметрам, таким как длина поверхности, состав и общий объем заряда и т. д., чтобы определить, какая комбинация параметров дает наибольший выигрыш. для частного случая нужного параметра артиллерийского орудия.
Важнейшими чертами классического подхода к основной задаче внутренней баллистики (ОЗВБ) являются абстрагирование конкретных конструкций нагрузки и использование в расчетах средних термодинамических величин по всему пространству снарядов. Эти особенности, с одной стороны, определяют универсальность данного подхода и позволяют рассчитывать интегральные характеристики широкого класса артиллерийских орудий по относительно простым моделям, с другой стороны, ограничивают их возможности при проектировании скорострельных орудий с большими ш/q и не позволяют его использовать для сравнительного анализа различных схем стрельбы и выбора оптимальной конструкции заряда. Необходимость повышения тактико - технических характеристик орудия поставила перед внутренней баллистикой ряд новых задач, которые не могут быть решены в рамках классического подхода.
Главная цель артиллерии состоит в повышение скорости снаряда. И для повышения различных параметров, требуется точная и пригодная математическая модель.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы на тему «Моделирование систем эстафетной схемы с использованием метода распада произвольного разрыва» была изучена теория “эстафетной” схемы метания, а также процессы и взаимосвязи, происходящие во время данной схемы.
Цель исследования, разработка математической модели схемы метания, позволяющей значительно повысить скорость снаряда за счет использования эстафетной схемы, была достигнута благодаря выполнению всех поставленных в данной работе задач.
В данном исследовании к выпускной работе, были выполнены следующие задачи. Были изучены используемые на данный момент схемы метания. Составлена математическая модель “эстафетной” схемы метания. Была рассмотрена задача о распаде произвольного разрыва. Удалась программная реализация математической модели.
Расчётами было установлена, что предложенная эстафетная схема позволит повысить начальную скорость метания примерно на 10% при одинаковых максимальных давлениях, по сравнению с классической схемой в системе.
