Новые технические решения для получения дополнительной информации о нестационарных процессах в баллистических опытах
Опубликовано: 26.03.2018
Авторы: Гелин Д.В., Лысов Д.А., Марков В.А., Марков И.В., Сотский М.Ю., Селиванов В.В.
Опубликовано в выпуске: #3(75)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-3-1747
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Представлена лабораторная технология ускорения тела в баллистическом эксперименте, позволившая проводить детальную визуализацию баллистического процесса в полном цикле. Осуществлена серия опытов с высокоскоростной регистрацией процесса от начала движения измерительного зонда и провода электрической связи в пусковом устройстве до окончания движения зонда в мишени. При этом исследован ряд конструктивных вариантов зонда с внешним диаметром, как меньшим внутреннего диаметра пускового устройства, так и равным ему. На основании анализа видеоизображений формы провода электрической связи, соединяющего зонд с регистратором, определены условия, обеспечивающие надежность регистрации параметров движения измерительного зонда на траектории полета и в мишени. В результате дополнительных исследований предложены технические решения для проведения опытов в лабораторных и полевых условиях и применения при этом измерительных зондов, метаемых с использованием отделяемых ведущих устройств.
Литература
[1] Forrestal M.J., Frew D.J., Hickerson J.P., Rohwer T.A. Penetration of Concrete Targets with Deceleration-Time Measurements. International Journal of Impact Engineering, 2003, vol. 28 (5), pp. 479–497.
[2] Frew D.J., Forrestal M.J., Cargile J.D. The Effect of Concrete Target Diameter on Projectile Deceleration and Penetration Depth. International Journal of Impact Engineering, 2006, vol. 32, № 10, pp. 1584–1594.
[3] Wendong Zhang, Lujiang Chen, Jijun Xiong, Youchun Ma. Ultra-high g Dece-leration-time Measurement for the Penetration into Steel Target. International Journal of Impact Engineering, 2007, vol. 34, pp. 436–447.
[4] Chu Chengqun, Ren Yongfeng, Zhang Qingzhi, Zheng Yongqiu, Liu Xin. A Small-sized High-performance Storage Module for High-g Measurement. Telekomnika Indonesian Journal of Electrical Engineering, 2014, vol. 12, № 2, pp. 1265–1270.
[5] Gao Jin-Zhong, Sun Yuan-Cheng, Du Lian-Ming, Chen Guang-Yan, Huan Yu-Chuan. Present Research and Development on Measurement Technology of Penetration into Hard Targets with Hard Recovery Recorder. Proc. of the 25th International Symposium on Ballistics. Beijing, China, 2010, vol. 2, pp.1187–1192.
[6] Sibeaud J-M., Delmas A., Hottelet A., Zappa D.-P. Kinetic Energy Perforation of Concrete Slabs: Investigation of Embedded High G-Load Sensing. Proc. of the 27 International Symposium on Ballistics. Freiburg, Germany, 2013, vol. 2, pp. 1557–1567.
[7] Батарев С.В., Калмыков П.Н., Кортюков И.И., Осокин А.П. Ударостойкий регистратор ускорений. Сборник статей XXV Юбилейной Всероссийской научно-технической конференции школы семинара «Передача, прием, обработка и отображение информации о быстропротекающих процессах» 2014, Москва, РПА «АПР», с. 66–69.
[8] Sotskiy M.Yu., Veldanov V.A., Ruchko A.M., Vasilev A.Yu., Sotskiy Yu.M. Deceleration — Time Measured Projectile Penetration Tendency in Qualitatively Different Terminal Ballistics Processes. Proc. of 25 International Symposium on Ballistics. Beijing, China. 2010. vol. 2, pp.1070-1977.
[9] Сотский М.Ю. О фундаментальных задачах исследования динамических механических свойств материалов с применением технологий акселерометрии. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4, ч. 4, c. 1783–1786.
[10] Sotskiy M.Yu., Veldanov V.A., Sotskiy Yu.M., Daurskikh А.Yu. Experimental and Theoretical Estimate Impact Conditions Effects on Strikers Deceleration History in Target. Proc. of 26 International Symposium on Ballistics, Miami, USA, 2011, vol. 2, pp. 1468–1478.
[11] Сотский М.Ю., Велданов В.А., Пусев В.И., Ручко А.М., Сотский Ю.М. Влияние на точность получаемых данных повторяемости регистрации замедления ударника при проникании и в тесте Тейлора. Известия вузов. Физика, 2013, т. 56, № 7/3, c. 98–100.
[12] Велданов В.А., Марков В.А., Пусев В.И., Ручко А.М., Сотский М.Ю., Федоров С.В. Расчет проникания недеформируемых ударников в малопрочные преграды с использованием данных пьезоакселерометрии. Журнал технической физики, 2011, т. 81, вып.7, с. 94–104.
[13] Велданов В.А., Марков В.А., Пусев В.И., Ручко А.М., Селиванов В.В., Сотский М.Ю., Федоров С.В. Применение акселерометрии для исследования динамических механических свойств материалов в усложненных условиях проведения измерений. Электронный журнал «Наука и образование», 2012, № 8. URL: http://technomag.edu.ru/doc/428828.html DOI: 10.7463/0812.0428828 (дата обращения 27.05.2015).
[14] Сотский М.Ю., Велданов, В.А., Марков В.А., Пусев В.И., Селиванов В.В. Исследование процесса зондирования поверхностного слоя планет с применением измерительных моделей и сред-аналогов. Инженерный вестник, 2014, № 11, с. 633–642, URL: http://engbul.bmstu.ru/doc/751797.html. (дата обращения 27.01.2018)
[15] Сотский М.Ю., Велданов В.А. Регистрация истории замедления в мишени геометрически подобных ударников. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 5. doi:10.18698/2308-6033-2015-3-1384. URL: http://engjournal.ru/cata…/mech/mdsb/1400.html (дата обращения 27.01.2018).
[16] Модернизированный экспериментальный комплекс для исследования физики ударных процессов с использованием пьезометрии / Сотский М.Ю., Велданов В.А., Гелин Д.В., Марков В.А., Пусев В.И., Селиванов В.В. Материалы XXI Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова. Москва, ООО «ТРП», т. 2. 2015, с. 208–212.
[17] Сотский М.Ю. Методические разработки к анализу непрерывных регистраций истории замедления в мишени пластически деформируемых стержней. Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Аннотации докладов. Казань, 20-24 августа 2015 г., Изд-во Академии наук РТ, 2015, с. 264.
[18] Sotskiy M.Yu., Veldanov, V.A. Two-Channel Projectile Deceleration History Registration During Their High-Speed Motion with Erosion in Target // Proceedings of the 29 International Symposium on Ballistics, Edinburgh, Scotland, UK, 2016, vol. 2, pp. 2057–2066.
[19] Алгоритм определения параметров движения ударника с эрозией в мишени по экспериментальным данным об истории его замедления / М.Ю. Сотский, В.А. Велданов, В.А. Марков, В.И. Пусев. Сборник трудов IX Всероссийской научной конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики», Томск, 21-25 сентября 2016 г., Томский государственный университет, 2016, c. 229–230. URL: http://conf.niipmm.tsu.ru/Content/Doc/FPPSM_2016_NIIPMMTSU.pdf (дата обращения 19.12.2016).
[20] Сотский М.Ю., Велданов В.А. Опытные данные технологии пьезометрии для верифицирования задач проникания с эрозией. Материалы XXIII Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова. Москва, ООО «ТР-принт», т. 2, 2017, с. 159–164.
[21] Сотский М.Ю., Велданов В.А., Пусев В.И. Дополнительная информация из данных пьезометрии о характеристиках деформирования и динамической прочности материала ударника. Материалы XXIII Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова. Москва, ООО «ТР-принт», т. 2, 2017, с. 164–169.
[22] Sotskiy M.Yu., Veldanov V.A., Selivanov V.V. Growth in the Quantity of Debris in Space as AN-effect of Mutual Mechanical Collisions of Various Types. Acta Astronautica, 2017, t. 135, pp. 10–14.
[23] Sotskiy M.Yu., Veldanov V.A. Deceleration-Time Data for the Verification of Calculation Models of the Penetration with Erosion in Target. Proceedings 30-th International Symposium on Ballistics, Long Beach, US, September 11–15, 2017, vol. 2, pp. 2006–2011.
[24] Велданов В.А., Жариков А.В., Овчинников А.Ф., Пусев В.И., Ручко А.М., Сотский М.Ю., Сотский Ю.М., Ткачев В.В. Устройство и способ проводной электрической связи для регистрации параметров функционирования метаемого тела в полном баллистическом цикле. Пат. № 2413917 Российская Федерация, 2011, бюл. №7, 17 с.
[25] Гелин Д.В., Гелин Н.Д., Лысов Д.А., Марков В.А., Марков И.В., Селива- нов В.В., Сотская М.М., Сотский М.Ю. Способ ускорения тела в баллистическом эксперименте и устройство для его осуществления. Пат. № 2625404 Российская Федерация, 2017, бюл. №20, 12 с.
[26] Наблюдение нестационарных процессов в баллистических опытах для верификации расчетных моделей / Сотский М.Ю., Гелин Д.В., Гелин Н.Д., Лысов Д.А., Марков В.А., Марков И.В., Селиванов В.В., Сотская М.М. // Материалы XXIII Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова. Москва, ООО «ТР-принт», 2017, т. 2, с. 170–172.
[27] Гелин Д.В., Гелин Н.Д., Лысов Д.А., Марков В.А., Марков И.В., Селива- нов В.В., Сотская М.М., Сотский М.Ю. Исследовательская пусковая установка. Пат. № 2619501 Российская Федерация, 2017, бюл. № 14, 8 с.
[28] Получение дополнительной информации о нестационарных процессах в баллистических опытах для верификации расчетных моделей / Д.В. Гелин, Н.Д. Гелин, Д.А. Лысов, В.А. Марков, И.В. Марков, В.В. Селиванов, М.М. Сотская, М.Ю. Сотский. Материалы XX Юбилейной Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам. Алушта, 24-31 мая 2017 г., с. 736–738. URL: http://www.cmmass.ru/files/cmmass2017_web.pdf (дата обращения 19.01.2018).
[29] Новые возможности для расчетно-экспериментального изучения параметров баллистики и функционирования исследовательских зондов / М.Ю. Сотский, В.А. Велданов, Д.В. Гелин, Н.Д. Гелин, Д.А. Лысов, В.А. Марков, И.В. Марков, В.В. Селиванов, М. М. Сотская. Тезисы докладов Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные задачи механики», Москва, 24-27 октября 2017 г., с. 212–213. URL: http://fn.bmstu.ru/coferences-sec-fs/item/615-fundamental-and-applied-problems-of-mechanics-fapm-2017-fs-ru (дата обращения 19.01.2018).
[30] Гузун А.Ю., Крутов И.С., Сотская М.М., Сотский М.Ю., Четвернин М.Ю. Поддон для метаемого измерительного зонда. Заявка о выдаче патента Российской Федерации на изобретение № 2017146797 / 17 (079983) от 28.12.2017.
[31] Велданов В.А., Крутов И.С., Пусев В.И., Сотский М.Ю., Сотский Ю.М. Баллистический модуль и способ проводной электрической связи для регистрации параметров функционирования метаемого измерительного зонда в полном баллистическом цикле. Заявка о выдаче патента Российской Федерации на изобретение № 2017146808 / 17 (079967) от 28.12.2017.