Оптимизация массы готового поражающего

Оптимизация массы готового поражающего

элемента и дальности подрыва осколочно-пучкового боеприпаса

Рассматривается поражение цели осколочно-пучковым или кинетически-пучковым снарядом с траекторным взрывателем, обеспечивающим подрыв на расстоянии z от цели (рис. 1.4.8). Суммарная масса элементов в блоке задана, а оптимальная масса одного элемента m, число элементов в блоке N и оптимальная дальность подрыва z определяются в процессе оптимизации по критерию максимума вероятности W поражения цели потоком готовых поражающих элементов (ГПЭ) (W=f(m,z)= max).

Рис. 1.4.1. Схема функционирования боеприпаса

Допущения, применяемые при выполнении домашнего задания, перечислены ниже.

1. Осевой поток ГПЭ осесимметричный.

2. Поле двухзонное с осевой и периферийной зонами, имеющими разную плотность.

3. Проекция цели на картинную плоскость мала по сравнению с площадью сечения потока.

4. Цель однокомпонентная, неподвижная.

5. Взрыватель идеальный (обеспечивает подрыв на фиксированном расстоянии z от цели).

6. Распределение целей относительно траектории подчинено закону Рэлея.

7. Скорость ГПЭ падает по экспоненциальному закону.

8. Разницей длин траекторий внутри снопа пренебрегаем.

9. Вероятность поражения цели осколком зависит от его массы m и текущей скорости V и не зависит от угла подхода ГПЭ к цели.

10. ГПЭ компактный, стальной или из тяжелого сплава.

Исходные данные для выполнения задания следующие:

М _Б=2 кг – масса блока ГПЭ,

V _Д=1000 м/с – начальная скорость ГПЭ (результирующая скорости снаряда и скорости выброса ГПЭ относительно снаряда),

φ₂= 30⁰ – угол полураствора периферийной части потока в динамике,

ν=0,5 – относительный угол полураствора осевой части потока,

µ=0,5 – относительная масса осевой части потока,

γ₀=7850 кг/м³ – плотность материала ГПЭ,

с_х =1,21 – коэффициент лобового сопротивления,

Ф=1,6 – параметр формы ГПЭ,

S ₀=1 м² – проекция площади цели на картинную плоскость,

h _{ст э} = 2; 4; 6 – характеристический стальной эквивалент цели,

n =4 – показатель крутизны функции уязвимости,

σ=2 – среднеквадратическое отклонение цели от траектории снаряда.

Таблица 1.4.9

Стальной эквивалент цели по вариантам

№ варианта по журналу группы
h ст э, мм	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0

Алгоритм расчета

Величина	Осевая часть потока	Периферийная часть потока
Внешний радиус зоны на картинной плоскости, м
Площадь зоны на картинной плоскости, м
Вероятность попадания цели в зону (накрытия цели зоной)
Длина траектории, м
Скорость подхода к цели, м/с
Состояние ГПЭ в момент подхода (пробиваемая им толщина стальной преграды, мм)	h1, h2 [мм], m[г],	v1, v2 [м/с], γ0 [г/см^3]
Вероятность поражения при попадании в цель
Масса ГПЭ в данной части пучка, г
Количество ГПЭ в частях
Динамическая плотность ГПЭ на картинной плоскости в зонах, 1/м^2
Вероятность поражения цели, попавшей в зону
Вероятность поражения данной частью пучка
Вероятность поражения обеими частями пучка

Баллистический коэффициент вычисляется по формуле:

, где ρ_В=1,25 кг/м³ – плотность воздуха, γ₀[кг/м³], m[кг].

Представление результатов расчета заключается в следующих действиях.

1. Построение таблицы W = f (m,z). Привести графики A(m), N₁(m), N₂(m) и v ₁(x), v ₂(x), H₁(x), H₂(x), p 1(x), p ₂(x), P₁(x), P₂(x) для оптимальной массы.

2. Построить график линий уровня W =const на плоскости аргументов (m, z), построить поверхность W = f (m,z) (3D). При приближении к вершине сетка должна быть более частой для получения адекватного результата.

3. Определить оптимальную массу одного элемента m, число элементов в блоке N и оптимальную дальность подрыва z.

4. Сформулировать выводы.

Дата добавления: 2015-09-29