XÂY DỰNG VÀ GIẢI BÀI TOÁN THUẬT PHÓNG ĐỐI VỚI SÚNG CỐI CỠ NÒNG 100MM

Tóm tắt

Bài báo này trình bày quá trình xây dựng mô hình toán học và giải bài toán thuật phóng cơ bản cho súng cối cỡ nòng 100mm cho các chiều dài súng cối lần lượt là 1.45m (bản thường) và 1.8m (bản cải tiến). Mục tiêu là xác định các thông số động lực học chính bên trong nòng súng, bao gồm áp suất khí thuốc cực đại và vận tốc đầu nòng của đạn, làm cơ sở để giải các bài toán thuật phóng ngoài, xác định các tham số quỹ đạo của quả đạn cối về tầm, độ cao và thời gian bay. Mô hình toán học được xây dựng dựa trên các phương trình cơ bản của thuật phóng, như phương trình trạng thái khí thuốc, phương trình định luật cháy của thuốc phóng, phương trình chuyển động của đạn trong và ngoài nòng, phương trình bảo toàn năng lượng. Hệ phương trình vi phân mô tả các quá trình thuật phóng (trong và ngoài) được giải bằng phương pháp số với các thông số đầu vào cụ thể của hệ súng cối cỡ nòng 100mm. Kết quả nghiên cứu cung cấp đường cong áp suất, vận tốc theo quãng đường chuyển động của đạn và các giá trị then chốt, đồng thời xác định được các tham số quỹ đạo chuyển động của quả đạn cối. Độ tin cậy của kết quả tính toán được khẳng định qua việc so sánh với số liệu từ bảng bắn loại súng cối cỡ nòng 100mm từ nhà sản xuất. Những kết quả này là cơ sở quan trọng để đánh giá hiệu suất, đảm bảo an toàn và cải tiến tối ưu hóa thiết kế của hệ thống súng cối 100mm

Title

FORMULATION AND SOLUTION OF THE BALLISTICS PROBLEM FOR A 100MM MORTAR

Abstract

This paper presents the development of a mathematical model and the solution of the fundamental ballistics problem for a 100mm mortar, considering two respective barrel lengths: 1.45m (standard version) and 1.8m (improved version). The objective is to determine key interior ballistic parameters, including maximum propellant gas pressure and projectile muzzle velocity. These results serve as the foundation for solving exterior ballistics problems to determine the mortar shell's trajectory parameters, such as range, altitude, and time of flight. The mathematical model is established based on the fundamental equations of ballistics, including the propellant gas equation of state, the propellant combustion law, the equations of projectile motion (both interior and exterior), and the energy conservation equation. The system of differential equations describing these ballistic processes (interior and exterior) is solved using numerical methods, utilizing specific input parameters for the 100mm mortar system. The study's results yield pressure and velocity curves as a function of projectile travel distance, identify critical operational values, and determine the trajectory parameters of the mortar shell. The reliability of the computational results is validated by comparison with data from the manufacturer's firing tables for the 100mm mortar. These findings provide an essential basis for performance evaluation, safety assurance, and the design improvement and optimization of the 100mm mortar system