بررسی تحلیلی تاثیر ابعاد خان بر بالستیک داخلی سلاح ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

در این تحقیق به صورت تحلیلی و بر مبنای معادلات موازنه انرژی، به بررسی اثرات ابعاد خان بر سرعت­های خطی و زاویه­ای گلوله پرداخته شده است. در این روش، لوله سلاح به‌عنوان حجم کنترل در نظر گرفته شده است و بیشینه فشار ناشی از انفجار ماده منفجره، انرژی ورودی سیستم را تأمین می­کند. برای محاسبه سرعت گلوله، همچنین سرعت گلوله با استفاده از محاسبه انرژی­های ورودی به سیستم همچون انرژی ناشی از اصطکاک بین خان و گلوله و همچنین در نظر گرفتن پارامترهای مؤثر بالستیک داخلی قابل‌محاسبه است. نتایج حاصل از مدل تحلیلی ارائه‌شده نشان داد که نرخ چرخش خان و طول لوله دو پارامتر بسیار مهم هستند که سرعت گلوله را در سلاح تحت تأثیر قرار می­دهند. افزایش مقدار این دو پارامتر در هر سلاحی، منجر به افزایش سرعت گلوله تا محدوده معینی از مقادیر گردید و بعد رسیدن به این محدوده تأثیر چندانی بر سرعت گلوله مشاهده نشد. همچنین مقایسه بین نتایج تحلیلی به‌دست‌آمده با نتایج تجربی و عددی موجود در منابع، انطباق بسیار مطلوبی را نشان داد.

کلیدواژه‌ها


[1]     Melchior E.,Hand book on weaponry.Dusseldorf Rheinmetall GMBH FEB,1982.
[2]     Resal H.,Investigation of the movement of project in firearms.Rheinmetall GMBH,1964.
[3]     Corner Y.,Theory of interior ballistics of gun,Franklin INST.New York,1950.
[4]     Longuet B., Mobidic N.G., a 1D/2D Code Suitable for Interior Ballistics and Vulnerability Modeling. 22nd International Symposium on Ballistics, Vancouver, Canada, 2005.
[5]     Gao X.L., An exact elasto-plastic solution for an open-ended thick-walled cylinder of a strain-hardening material. International journal of pressure vessels and piping, Vol. 52, No.1, pp.129-144, 1992.
[6]     Nadai, A.,  Theory  of Flow  and  Fracture  of Solid,  Vol.  1,  Mc Graw-Hill,  New York,  1950, pp.  472-81.
[7]     Davidson, T.  E.,  et  al.,  Overstrain  of high-strength open-ended  cylinders of  intermediate  diameter  ratio,  In  Proceedings  of  the  1st  International Congress  on  Experimental Mechanics,  Pergamon  Press,  New York,  1963.
[8]     Chen,  P.  C.  T.,  A  comparison  of  flow  and  deformation  theories  in  a radially  stressed  annular  plate. Journal of  Appleid  Mechanics,  Vol. 40, pp. 283-287, 1973.
[9]   باقری, سیدمسعود, ارزیابی رفتار انبساط شعاعی استوانه جدار ضخیم تحت بارگذاری انفجاری داخلی به همراه تحلیل عددی. مجله مهندسی مکانیک مدرس، د. 15، ش. 3، ص 251-259، 45.
[10]  Talei, M., Rahimian, M. H., Experimental and Numerical Study ofCombusting Solid Propellant and Axisymmetric Flow Field withMoving Boundary. In 11th Annual Conference of the CFD Society of Canada, Vancouver, Canada, 2003.
[11]  معینی، س.،مدل سازی یک بعدی جریان دو فازی محترق در سیستم های توپ،پایان نامه کارشناسی ارشد.گروه مهندسی هوافضا،دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، 1383.
[12] Baer P. G., Frankle J. M., The Simulation of Interior Ballistic Performance of Guns by Digital Computer Program. BRL-TR-1183, US Army Ballistic Research Laboratory, 1962.
[13] Wilkerson S.A., The effect of initial and gun mount conditions on the accuracy of kinetic energy (KE) projectiles. Technical Report No. ARL-TR-895, USArmy Research Laboratory, 1995.
[14]              حیدری، ف.،تحلیل دینامیکی سلاح های کوچک خان دار،گروه مهندسی مکانیک.دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم وصنعت ایران،1376.
[15] Meriam J.,Engineering Mechanics dynamincs.John Wiley and Sons INC,Vol 2,1987.
[16] Germershavsen R.,Melchior E.,Thermodynamic model of internal ballistics.Wehrtechik,pp 281-288,1971.
[17] McCoy R. L.,Modern exterior ballistics The launch and flight dynamics of symmetric projectiles.Schiffer military history atglen pa,1998.
[18] Deng S., Sun H. K., Chung-Jung Chiu., Kuei-Chi Chen., Transient finite element for in-bore analysis of 9 mm pistols. Applied Mathematical Modelling, Vol. 38, pp. 2673–2688,2014.