Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị phóng phao tự thổi phục vụ cứu hộ cứu nạn trên sông biển

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ BỘ QUỐC PHỊNG TỔNG CỤC CƠNG NGHIỆP QUỐC PHỊNG VIỆN VŨ KHÍ BÁO CÁO NGHIỆM THU (Đã chỉnh sửa theo góp ý Hội đồng nghiệm thu ngày 19 tháng năm 2017.) ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ PHÓNG PHAO TỰ THỔI PHỤC VỤ CỨU HỘ CỨU NẠN TRÊN SÔNG, BIỂN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: THIẾU TÁ, THS LÊ ĐỨC TRÍ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9/2017 TĨM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Tp Hồ Chí Minh có 20km bờ biển chạy theo hướng Tây Nam-Đơng Bắc, có cửa sơng Lịng Tàu, Cái Mép, Gị Gia, Thị Vải, Sồi Rạp, Đồng Tranh, tuyến giao thơng đường biển quan trọng từ Biển Đông vào cảng địa bàn Tp Hồ Chí Minh Cũng nước, Thành phố nằm vùng nhiệt đới gió mùa, hàng năm, phải chịu nhiều bão áp thấp nhiệt đới, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động kinh tế, xã hội, quốc phịng, an ninh, cơng tác tìm kiếm cứu hộ, cứu nạn sơng, biển có giơng bão Do cần có thiết bị hỗ trợ giúp lực lượng cứu hộ, cứu nạn sơng, biển sẵn sàng ứng phó với tình xảy ra, nhằm bảo vệ tính mạng tài sản Nhà nước nhân dân.Sản phẩm đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị phóng phao tự thổi phục vụ cứu hộ cứu nạn sông, biển” nghiên cứu nhằm đáp ứng nhu cầu Nội dung nghiên cứu đề tài: - Nghiên cứu tổng quan nước vấn đề có liên quan đến sản phẩm nghiên cứu nhằm giúp vạch định hướng nghiên cứu đắn - Xây dựng nguyên lý hoạt động tiêu kỹ thuật sản phẩm nhằm định hướng cho cơng tác thiết kế - Tính tốn thiết kế tồn thiết bị gồm: Thiết bị phóng theo ngun lý triệt âm; Phao tự thổi; Đầu phóng; Hộp chứa dây - Chế tạo thử nghiệm phân đoạn, tổng hợp - Phân tích đánh giá kết nghiên cứu MỤC LỤC TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH DANH SÁCH BẢNG THÔNG TIN ĐỀ TÀI Phần 11 Tổng quan 11 1.1 Giới thiệu 11 1.1.1Giới thiệu thiết bị phóng đầu phóng mang phao tự thổi cho cứu hộ: 11 1.1.2Lịch sử phát triển : 11 1.2Các sản phẩm tương tự nghiên cứu liên quan 14 1.2.1Ngoài nước 14 1.2.2Trong nước 18 1.3Luận giải vấn đề đặt cần nghiên cứu 22 1.3.1Thực trạng điều kiện có liên quan 22 1.3.2Thực trạng cần thiết đặt để nghiên cứu sản phẩm 23 Phần 24 Nội dung phương pháp 24 2.1 Yêu cầu chung thiết bị 24 2.2 Xây dựng mơ hình thiết bị lựa chọn phương án 24 2.2.1Thiết bị phóng 24 2.2.2 Đầu phóng 31 2.2.3 Dây mồi hộp chứa dây 35 2.3 Tính tốn thiết kế 36 2.3.1Tính tốn kiểm tra thơng số thuật phóng 38 2.3.2Tính tốn kiểm bền buồng đốt 44 2.3.3Tính tốn cấu kích hoạt: 56 2.3.4 Tính tốn kiểm tra thuật phóng ngoài: 58 2.3.5 Kiểm tra độ ổn định đầu phóng đường bay 62 2.3.6 Tính tốn cho thiết bị 66 2.3.7 Tính tốn kiểm tra khả nâng người phao 71 2.4Chế thử thử nghiệm 72 2.4.1 Chế thử nguyên lý 73 2.4.2 Thử nghiệm nguyên lý 75 2.4.3 Chế thử công nghệ 79 2.4.4 Thử nghiệm công nghệ 81 2.5 Các thơng số tính 86 Phần 87 Kết thảo luận 87 Phần 91 Kết luận kiến nghị 91 Tài liệu tham khảo 94 PHỤ LỤC 95 Tổng hợp văn có liên quan 95 DANH SÁCH HÌNH hình 1 Súng thần công bắn dây mồi 12 hình Vận chuyển nơi chia cắt thông qua thiết bị 12 hình Súng qn dụng phóng dây mồi 12 hình Các đầu phóng khác 13 hình Tổ hợp phóng dây mồi CG85 súng quân dụng (Mỹ) 15 hình Thiết bị phóng dây mồi Lange động phản lực (Trung Quốc) 15 hình Một điển hình thiết bị phóng dây mồi lị xo 16 hình Một điển hình thiết bị phóng dây mồi băng khí nén thơng dụng 16 hình Các thiết bị phóng phao khí nén khác 17 hình 10 Áo phao cứu sinh 18 hình 11 Phao cứu sinh 18 hình 12 Áo phao cứu sinh tự thổi 19 hình 13 Thiết bị phóng phao khí nén hãng CMC 19 hình 14 Ca nô thuyền cứu hộ 19 hình 15 Đạn phóng dây lắp súng AK 20 hình 16 Áo phao cứu sinh trung tâm Petech 20 hình 17 Thiết bị phóng nguyên lý triệt âm 21 hình 18 Phao ném tự thổi 22 hình 19 Đạn cối triệt âm cỡ 50mm 22 Hình Các tư phóng tỳ vai 25 Hình 2 Nguyên lý piston thuận 26 Hình Nguyên lý piston ngược 27 Hình Nguyên lý piston mềm 29 Hình Mơ hình đầu phóng 31 Hình Cơ cấu phóng 31 Hình Đầu cơng tác 32 Hình Phao cứu sinh 33 Hình Cơ cấu kích hoạt 35 Hình 10 Thiết bị phóng đầu phóng mang phao cứu hộ 36 Hình 11 Mơ hình tính tốn thuật phóng thiết bị 39 Hình 12 Kết vận tốc áp suất theo quảng đường 43 Hình 13 Kết vận tốc áp suất theo thời gian 43 Hình 14 Tính tốn áp suất cắt tai piston 44 Hình 15 Tính chiều dài biến dạng piston 46 Hình 16 Các giản đồ áp suất cho tính nghiệm bền buồng đốt 48 Hình 17 Tiết diện mặt cắt ngang ống xi lanh 49 Hình 18 Ứng suất dọc trục tác dụng ống xilanh 52 Hình 19 Ứng suất dọc trục tác dụng ống xilanh 53 Hình 20 Tính bền ren giữ xilanh đầu nối 55 Hình 21 Cơ cấu kích hoạt 57 Hình 22 Giản đồ lực lò xo 57 Hình 23 Các lực tác dụng lên khối tâm đạn 59 Hình 24 Nhập thơng số đầu vào tính tốn thuật phóng ngồi 60 Hình 25 Quỹ đạo đạn đường bay 61 Hình 26 Các giá trị tới hạn 61 Hình 27 Ổn định đầu phóng quỹ đạo 62 Hình 28 Toạ độ tâm cản trọng tâm đầu phóng 63 Hình 29 Toạ độ tâm cản phận đầu phóng 65 Hình 30 Mạch phát hoả thiết bị phóng 66 Hình 31 Quá trình làm việc phận phát hoả 66 Hình 32 Cán truyền lực bị nén 68 Hình 33 Động học khối lùi 70 DANH SÁCH BẢNG bảng Các thông số thiết kế đặc trưng thiết bị 37 bảng 2 Các thơng số đầu vào cho tính tốn thuật phóng 41 bảng Bảng kết giá trị tới hạn 44 bảng Thông số thiết kế cho tính tốn áp suất cắt tai piston 44 bảng Thông số thiết kế cho tính tốn biến dạng piston 46 bảng Tổng hợp kết tính toán 50 bảng tổng hợp thông số thiết kế thực tế xi lanh 51 bảng Thơng số thiết kế cho tính bền vách ngăn 53 bảng Thơng số thiết kế cho tính bền ren giữ xi lanh đầu nối 55 bảng 10 Các thơng số đầu vào cho tính tốn thuật phóng ngồi 60 bảng 11 Quỹ đạo đầu phóng góc phóng khác 61 bảng 12 Các thông số thiết kế cho tính kiểm tra độ tin cậy phát hoả 67 THÔNG TIN ĐỀ TÀI Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị phóng phao tự thổi phục vụ cứu hộ cứu nạn sơng, biển Chủ nhiệm: Ths Lê Đức Trí Cơ quan chủ trì: Viện Vũ khí, Tổng cục Cơng Nghiệp QP Thời gian thực hiện: 18 tháng (11/2015-5/2017) Tổng KP duyệt: 850 triệu đồng Kinh phí cấp: 765 triệu đồng Mục tiêu Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thành cơng thiết bị phóng đầu phóng mang phao tự thổi để cứu hộ cứu nạn sông, biển Mục tiêu cụ thể: thiết bị đạt tiêu: Chỉ tiêu Cần đạt Kết ≤9kg 6kg ≤900mm 650mm Tỳ vai Tỳ vai, chống đất Đến 82m 68m ≤10s ≤10s (được huấn luyện thành thục) Đường kính đầu phóng ≤ 82mm 75mm Trọng lượng đầu phóng ≤1,5kg 0,95kg Thời gian kích hoạt bơm gặp nước 3÷10s