MATHEMATICAL MODELING OF THE SHOT PROCESS TAKING INTO ACCOUNT THE BARREL BULGE OF A FIREARM AS A MEANS OF INFLUENCING THE EFFICIENCY OF PERFORMANCE OF SERVICE AND COMBAT MISSIONS OF SECURITY FORCES

Authors

  • O. Kriukov
  • R. Melnikov

DOI:

https://doi.org/10.33405/2078-7480/2020/2/73/207146

Keywords:

service and combat mission, barrel channel, inflation, technical condition, ballistic element of the shot, the process of the shot, modeling

Abstract

The role and place of operational control of armament parameters in ensuring the given efficiency of performance of service and combat tasks by security forces are noted.

The barrel bulge diagnosing method based on the analysis of experimentally received ballistic elements of a shot is considered. To implement this method, you need to have reference curves for ballistic elements of shot – the pressure of the powder gases and the velocity of the projectile – which correspond to different degrees of manifestation of the barrel bulge. Reference curves can be obtained by simulating the firing process numerically.

Simulation of the firing process by numerical method, taking into account the bulge, requires considering the loss of powder gases due to their breakthrough between the walls of the barrel and the projectile. Methods for accounting the loss of some of the powder gases in variable cross-section of the barrel were not developed at this time. Thus, improving the shot model taking into account the loss of powder gases due to bulge is an urgent task.

The purpose of this work is to develop the mathematical description of the barrel bulge and obtain the mathematical basis for its accounting in the shot model.

The mathematical description of the bulge by means of polynomial and trigonometric functions is given. The fundamentals of the bulge accounting in the shot model are considered. In particular, when modeling the firing process, the effect of the breakthrough of powder gases should be taken into account by introducing into the difference model of the shot a special factor ‒ the coefficient of loss of mass of powder gases.

The curves for the pressure of powder gases and the velocity of the projectile for various samples of firearms are obtained by numerical modeling. The presence of the bulge can be well identified by the appearance of graphs of pressure and velocity for different degrees of this defect.

The results of the work prove the possibility of barrel bulge detection by the curve analysis; moreover the location and the degree of manifestation of this defect can be determined.

References

Основы устройства и конструкция орудий и боеприпасов наземной артиллерии. URL: https://studfile.net/preview/5082433/page:40 (дата звернення: 04.05.2020).

Сучасна та модернізована зброя і техніка Збройних Сил України. URL: http://loippo.lviv.ua/files/2017/zbroiy_ZSU.pdf (дата звернення: 04.05.2020).

Крюков О. М., Александров О. А. Шляхи підвищення точності моделювання внутрішньобалістичних процесів. Збірник наукових праць Академії внутрішніх військ. Харків : Акад. ВВ МВС України, 2009. Вип. 1. C. 11–14.

Матеріали VI Міжнародної НПК МО ЦНДІ ОВТ ЗСУ 9-12.10.2018. URL: https://mon.gov.ua/storage/app/media/innovatsii-transfer-tehnologiy /publikatsiyi/vi-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-tezi-dopovidey.pdf (дата звернення: 04.05.2020).

Бурлов В. В. Баллистика ствольных систем. Москва, 2006. 464 c.

Беневольский С. В. Баллистика. Пенза, 2005. 510 c.

Carlucci D. E., Jacobson S. S. Ballistics: Theory and Design of Guns and Ammunition. CRC Press Taylor & Francis Group, 2008.

Stanovenie priebehu odporového tlaku proti pohybu strely v hlavni zbraňového systému. Univerzita Pardubice, 2011.

Крюков О. М., Мельніков Р. С., Музичук В. А. Метод діагностування технічного стану каналів стволів та боєприпасів на основі ідентифікації характеристик балістичних елементів пострілу. Збірник наукових праць Національної академії Національної гвардії України. Харків : НАНГУ, 2018. Вип. 2. C. 5–12.

Серебряков М. Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет. Москва, 1962. 702 c.

Kriukov O. M., Melnikov R. S., Bilenko О. I., Zozulia A. V. Мodeling of the process of the shot based on the numerical solution of the equations of internal ballistics. Eastern European Journal of Enterprise Technologies. 2019. № 5 (97).Р. 40–46. DOI: https://doi.org/10.15587/17294061.2019.155357.

Потапов А. А. Искусство снайпера. Москва : Фаир-Пресс, 2005. 404 с.

Прочность и живучесть стволов. URL: https://studref.com/656516/pravo/prochnost_zhivuchest_stvolov (дата звернення: 04.05.2020).

Горохов М. С. Внутренняя баллистика ствольных систем. Москва : Изд-во ЦНИИ, 1985. 160 c.

Основы устройства и эксплуатации стрелкового оружия и гранатомётов. URL: http://www.nastavleniya.ru/OO/oos.html (дата обращения: 04.05.2020).

Основы внутренней и внешней баллистики. Явление внутренней и внешней баллистики и механизм образования следов на преграде. URL: https://otzivserdce.ru/home-and-work/osnovy-vnutrennei-i-vneshnei-ballistiki-yavlenie-vnutrennei-i/ (дата обращения: 04.05.2020).

Орлов Б. В., Ларман Э. К., Маликов В. Г. Устройство и проектирование стволов артиллерийских орудий. Москва : Машиностроение, 1976. 433 c.

Issue

Section

Articles