(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu và lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phòng không lên xe ô tô nhằm tăng tính năng cơ động, tác chiến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN DUY TÂN NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP LẮP ĐẶT PHÁO PHỊNG KHƠNG LÊN XE Ơ TƠ NHẰM TĂNG TÍNH NĂNG CƠ ĐỘNG, TÁC CHIẾN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 1820511 SKC006118 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN DUY TÂN NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP LẮP ĐẶT PHÁO PHỊNG KHƠNG LÊN XE Ơ TƠ NHẰM TĂNG TÍNH NĂNG CƠ ĐỘNG, TÁC CHIẾN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 1820511 Hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN TRẠNG TP Hồ Chí Minh, tháng 4/2019 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ tên: Ngày, tháng, năm sinh: Quê quán: Chỗ riêng địa liên lạc: 46 Tăng Bạt Hổ - Pleiku - Gia lai Điện thoại quan: 069 697843 Fax: Điện thoại nhà: 0962244468 E-mail: nguyenduytanb@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học Thời gian đào tạo từ: 9/1999 đến 9/2005 Hệ đào tạo : Chính Quy Nơi học : Học Viện Kỹ Thuật Quân - Hà Nội Ngành học : Cơ khí Tên đồ án tốt nghiệp: Tính tốn thiết kế TLVC hệ Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 15/8/2005 - HVKTQS Người hướng dẫn: TS Nguyễn Trường Sinh Thạc sĩ Hệ đào tạo : Chính Quy Nơi học Thời gian đào tạo từ: 4/2017 đến 4/2019 : Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học : Kỹ thuật Cơ khí Động lực Tên luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phịng khơng lên xe tơ nhằm tăng khả động, chiến đấu Ngày nơi bảo vệ luận văn tốt nghiệp: Người hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Trạng / /2019 - Tp Hồ Chí Minh III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng năm 2019 Nguyễn Duy Tân LỜI CẢM ƠN Trước tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn khoa học, TS Nguyễn Văn Trạng tận tình giúp đỡ, trang bị cho phương pháp nghiên cứu, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức khoa học thường xuyên kiểm tra đánh giá kết nghiên cứu định kỳ xuyên suốt q trình thực hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến: Hồ Quý Thầy, Cô khoa Động lực, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Chí Minh - Q Thầy, Cơ khoa Xe - Máy Quân , khoa Vũ khí trường Học viện Kỹ thuật Quân Quý Thầy, Cô trường Cao đẳng nghề ĐăkLăk Tôi xin cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh, sở quản lý tạo điều kiện hỗ trợ, giúp đỡ q trình nghiên cứu Cuối tơi xin cảm ơn đến người thân, bạn bè, đồng nghiệp nhiều người quan tâm, chia sẻ, giúp đỡ suốt thời gian qua Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng năm 2019 Ngƣời thực Nguyễn Duy Tân TÓM TẮT Luận văn: “Nghiên cứu lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phịng khơng lên xe ơtơ nhằm tăng khả động, chiến đấu” đề tài cấp thiết Đây hướng nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần tạo tổ hợp phịng khơng có tính kỹ chiến thuật tốt, đáp ứng theo xu chiến tranh đại Những kết quan trọng luận văn gồm: - Đã xác định trọng tâm tổ hợp xe - vũ khí, xác định tổng tải trọng tổ hợp, phân bố tải trọng lên cầu xe theo tiêu chuẩn, không làm ảnh hưởng nhiều hay thay đổi tính động lực học xe sở - Đã tìm dao động tổ hợp bắn hệ thống treo tơ, từ tìm miền vị trí bố trí chung pháo lên xe mà dao động nhỏ ảnh hưởng đến vũ khí người chiến đấu - Đã tìm dao động tổ hợp bắn hệ thống treo ô tô, so sánh với dao động bắn hệ thống chân chống để đưa khuyến cáo việc bắn hệ thống treo hay bắn chân chống tốt hơn, hướng bắn ( góc tầm, hướng) đạt hiệu cao - Đã lựa chọn phương án thiết kế bố trí chung Phương pháp nghiên cứu đề tài dựa sở lý thuyết chuyên ngành lý thuyết động lực học hệ nhiều vật, lý thuyết ô tô quân sự, kết hợp với sử dụng phần mềm mơ phỏng, tính tốn chun dụng Các kết nghiên cứu đề tài mang tính thực tiễn Dựa nghiên cứu mang tính khoa học, sản phẩm đề tài thể tính khả thi phương pháp nghiên cứu ABSTRACT Thesis entitled: "Researching and selecting solutions to install anti-aircraft artillery on vehicles to increase maneuverability and combat" is an essential topic This is a research direction with high practical meaning, contributing to create an air defense unit with good tactical-technical features and meeting the trend of the modern warfare The main results of the thesis include: - Determined the focus of the vehicle – weapon unit; determined the total load of the unit; distributed the load on the rack and pinion according to the standards which not affect much or change the dynamic features of the base vehicle - Studied the vibration of the unit when shooting on the support system of the vehicle and then carried out the area for putting the weapon on the car which does not affect the weapon and operators when fighting - Studied and compared the vibration/oscillation of the unit when shooting on the suspension system and the support system of the vehicle to carry out the recommendation which is the best between the suspension system and the support system as well as the shooting angle - Selected a general layout design method The research results of the thesis are practical data Based on the scientific papers, the results of thesis are shown the feasibility of the research method The research method of the thesis was based on specialized theory and the theory of multi-object dynamics, military automobile theory, combining the use of the specialized simulation and calculation softwares MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH SÁCH CÁC BẢNG iv DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU… … 1.1 Tổng quan tổ hợp vũ khí phịng khơng xe bánh lốp nước 1.1.1 Một số tổ hợp vũ khí phịng khơng xe bánh lốp nước ngồi 1.1.2 Các sản phẩm vũ khí xe nước 13 1.2 Tình hình nghiên cứu tổ hợp vũ khí phịng khơng phương tiện giới nước 15 1.2.1.Tình hình nghiên cứu nước ngồi 15 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 16 1.3 Tóm tắt kết đạt cơng trình cơng bố vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu 20 1.4 Mục tiêu, đối tượng, nội dung nghiên cứu 21 1.5 Phạm vi phương pháp nghiên cứu 21 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận văn 23 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Phân tích lựa chọn xe ơtơ sở 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 Phân tích lựa chọn pháo phòng kh 2.3 Cơ sở lựa chọn phương án thiết k 2.3 2.3 2.4 Giới hạn khối lượng ôtô tiêu ch 2.4 2.4 2.5 Trọng tâm ôtô 2.6 Động lực học dao động tổ hợ 2.6 2.6 PHỤ LỤC Sơ đồ tổng thể mô dao động tổ hợp pháo phịng khơng tầm thấp Zu 23 – mm lắp xe Kamaz 43118 93 94 NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP LẮP ĐẶT PHÁO PHỊNG KHƠNG LÊN XE Ơ TƠ STUDY AND SELECTION OF INSTALLATION SOLUTIONS FOR ANTIAIRCRAFT ARTILLERY ON VEHICLES Nguyễn Văn Trạng Nguyễn Duy Tân Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (Bài báo điều kiện dành cho học viên cao học tháng 4/2019) TÓM TẮT “Nghiên cứu lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phòng không lên xe ôtô nhằm tăng khả động, chiến đấu” đề tài cấp thiết Đây hướng nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần tạo tổ hợp phịng khơng đáp ứng theo xu chiến tranh đại Phương pháp nghiên cứu đề tài dựa sở lý thuyết chuyên ngành lý thuyết động lực học hệ nhiều vật, lý thuyết ô tô quân sự, kết hợp với sử dụng phần mềm mơ phỏng, tính tốn chuyên dụng Các kết nghiên cứu đề tài mang tính thực tiễn Dựa nghiên cứu mang tính khoa học, sản phẩm đề tài thể tính khả thi phương pháp nghiên cứu Từ khóa: Pháo phịng khơng; khả động; chiến tranh đại; lý thuyết động lực học hệ nhiều vật; lý thuyết ô tô quân ABSTRACT "Study and selection solutions to install anti-aircraft artillery on vehicles to increase maneuverability and combat" is an essential topic This is a research direction with high practical meaning, contributing to create an air defense unit meeting the trend of the modern warfare The research method of the thesis was based on specialized theory and the theory of multiobject dynamics, military automobile theory, combining the use of the specialized simulation and calculation softwares The research results of the thesis are practical data Based on the scientific papers, the results of thesis are shown the feasibility of the research method Keywords: Anti-aircraft artillery; maneuverability; modern warfare; the theory of multi-object dynamics; military automobile theory GIỚI THIỆU Để đáp ứng nhiệm vụ nâng cao hiệu sử dụng vũ khí trang bị có quân đội, cần phải trọng nghiên cứu cách hệ thống triệt để vấn đề kỹ thuật sát với thực tế nhiệm vụ tích hợp, lắp ráp vũ khí phịng khơng trang bị kèm lên xe bánh lốp, đáp ứng với yêu cầu kỹ chiến thuật đặt Các vấn đề trọng tâm nghiên cứu sau: - Nghiên cứu xác định trọng tâm tổ hợp xe - vũ khí, xác định tổng tải trọng tổ hợp, phân bố tải trọng lên cầu xe theo tiêu chuẩn, không làm ảnh hưởng nhiều hay thay đổi tính động lực học xe sở - Nghiên cứu dao động tổ hợp bắn HTT, từ tìm miền vị trí bố trí chung pháo lên xe mà dao động nhỏ ảnh hưởng đến vũ khí người chiến đấu - Tính tốn lựa chọn phương án thiết kế 95 bố trí chung Đây toán quan trọng thiết kế Nếu giải tốt tất vấn đề mở giải pháp đắn cải tiến, nâng cấp, thiết kế lắp ráp tổ hợp vũ khí phịng khơng có lên xe, kịp thời bổ sung trang bị cho quân đội đáp ứng yêu cầu tác chiến tình hình NỘI DUNG hiệu quả; tốc độ bắn; sơ tốc đầu đạn; độ xác phát bắn; khả bảo đảm đạn trang bị đồng Trên sở thông số trên, ta lập bảng so sánh xác định chủng loại phù hợp với yêu cầu tổ hợp đặt tổ hợp pháo Zu-23-2 mm [5], [6], [8] 2.1 Phân tích lựa chọn xe ơtơ sở Lựa chọn để thiết kế xe cần phải có tính thơng qua cao, động điều kiện địa hình, có kết cấu, khơng gian phù hợp để lắp đặt pháo phịng khơng trang bị khác bảo đảm ảnh hưởng đến tính chiến kỹ thuật trang bị Tập trung phân tích thơng số như: Động cơ;Bánh xe cách bố trí bánh xe; Giới hạn khối lượng ôtô tiêu chuẩn phân bố lên cầu xe; Các cụm, hệ thống phụ trợ [01], [02] Đối với loại xe có tính thơng qua cao biên chế Quân đội có xe: Zil 157; Zil 131; Ural-375D; Ural-4320D; Kral 255; Kamaz 43118…Trong vượt trội tính chiến kỹ thuật khả bảo đảm xe: Kamaz 43118 Hình Pháo phịng khơng Zu-23-2 mm 2.3 Cơ sở lựa chọn phƣơng án thiết kế 2.3.1 Cơ sở xây dựng phương án - Việc thiết kế cụm, hệ thống để tích hợp pháo lên xe cần đảm bảo tiêu chí là: tổng trọng lượng không vượt tải trọng xe sở, phân bố lên cầu xe theo tiêu chuẩn, vị trí đặt pháo giảm thiểu dao động đạt yêu cầu không gian tác chiến thuận tiện [04],[5], [06] - Căn cấu tạo, tính kỹ chiến thuật pháo phịng khơng Zu-23-2 mm - Căn tiêu tính kỹ thuật tổ hợp cần đạt Hình 1.Xe Kamaz 43118 2.2 Phân tích lựa chọn pháo phịng khơng Đối với trang bị pháo phịng khơng Quân đội ta chủ yếu pháo phịng khơng 23 mm, pháo phịng khơng 37 mm, pháo phịng khơng 57 mm, Nga, Trung Quốc chế tạo [6] Để lựa chọn pháo phịng khơng cần tập trung nghiên cứu thơng số chiến kỹ thuật pháo: Mục tiêu tiêu diệt; tầm bắn - Căn điều kiện công nghệ chế tạo điều kiện tác chiến cụ thể Việt Nam - Căn kết nghiên cứu khảo sát loại xe quy hoạch sử dụng quân đội - Căn kết nghiên cứu đề tài, chương trình nghiên cứu ngồi nước thực 2.3.2 Các yêu cầu kỹ chiến thuật tổ hợp - Cơ động tác xạ đường nhựa đất cấp 2-3 trở lên; - Tốc độ động lớn đường nhựa đạt 90km/h; thực mơ tính tốn Kết thiết kế thể qua hình số liệu sau: - Độ dốc địa hình triển khai theo chiều dọc chiều ngang cho phép tới 5%; - Độ dốc đường động cho phép 10%; o o Phạm vi góc tầm: -5 ÷85 ; vùng cabin o o khoảng -85 ; o - Phạm vi góc hướng: 360 ; - Số đạn mang theo xe: 08 thùng; 2.3.3 Trọng tâm ôtô Vấn đề quan trọng đặt thiết kế ôtôlà:Trọng tâm xe; khối lượng phần treo khối lượng phần không treo Hình Mơ hình 3D pháo Trọng tâm xe thấp đặc tính mà ln mong muốn, liên quan tới vấn đề động lực học chuyển động, tăng tốc, quay vòng phanh xe, qui trình thiết kế lựa chọn bị hạn chế mục đích sử dụng, đặc biệt xe quân với mục đích sử dụng chiến đấu, mang tính chất tương đối đáp ứng tiêu chí [7], [9] Có nhiều phương pháp xác định tọa độ trọng tâm mơ hình hóa cụm tính tốn theo ngun lý học; Nếu biết trọng tâm xe sở thông qua nhà sản xuất ơtơ, từ xác định trọng tâm pháo cụm khác mơ hình hóa để xác định trọng tâm tồn tổ hợp; Trong trường hợp khác xác định lại trọng tâm xe sở theo phương pháp thực nghiệm tiến hành cân Một phương pháp sử dụng phổ biến thiết kế 3D chi tiết tổ hợp, biết thuộc tính vật liệu ta hồn tồn tính tốn vị trí trọng tâm cụm chi tiết hay trọng tâm tồn tổ hợp mơ men quán tính khối lượng cách thuận lợi Tính xác phụ thuộc vào việc vẽ 3D đến chi tiết chọn thuộc tính vật liệu Có nhiều phần mềm đại ngày cho phép thiết kế 3D như: Autodesk Inventor, SolidWork, Mechanical Desktop Đề tài lựa chọn phần mềm Autodesk Inventor[10] để Hình Mơ hình 3D xe (sát xi sở ) Hình Mơ hình 3D tổ hợp pháo lắp xe - Xét dao động thẳng đứng dao động góc dọc, góc ngang không gian - Dao động phần tử hệ tuyến tính - Pháo xem gắn cứng tuyệt sàn xe, sàn xe xem lắp cứng tuyệt sát xi - Khi bắn tổ hợp đặt không biến dạng, trọng lượng xe phân bố treo trước, treo sau với bánh xe - Khi bắn góc tầm hướng chọn trước xem không thay đổi lực phát bắn - Lực phát bắn xem lực tập trung, bắn loạt dạng hàm lực biến đổi theo chu kỳ lực phát bắn - Coi chuyển dịch khối lượng không treo bánh xe cầu Hình Kết tính tốn trọng tâm Bánh xe ln tiếp xúc với mặt đường 2.4Xây dựng giải toán động lực học tổ hợp pháo hệ thống treo Liên kết hệ liên kết lý tưởng 2.4.1 Giả thiết Dao động vật rắn khơng gian có bậc tự do: bậc tự tịnh tiến theo trục: X, Y, Z bậc tự quay quanh trục Tuy nhiên thực tế khảo sát dao động phương tiện động người ta thấy thường có ba dao động có tác động lớn đến người hàng hố vũ khí trang bị xe củng dao động tổ hợp bắn, dao động tịnh tiến theo trục thẳng đứng Z, dao động góc β quanh trục Y dao động góc θ quanh trục X Vì lý đó, ta đưa giả thiết sau nhằm đơn giản hóa tốn mà đạt thông số đánh giá cần thiết [3], [7], [8], [9] - Chỉ nghiên cứu trường hợp bắn pháo xe đứng yên, độ cứng lốp cầu cầu sau nên bỏ qua dao động góc cụm cầu sau Do đó, coi dao động thẳng đứng cầu sau nhau, dao động thẳng đứng quy dẫn tâm trục cân Hay nói cách khác, trường hợp cầu cầu sau coi cầu gọi cụm cầu sau - Coi toàn phần treo vật rắn Khối lượng treo quy dẫn trọng tâm phần treo biểu thị qua khối lượng M mômen quán tính khối lượng phần treo trục ngang Y qua trọng tâm phần treo Jy mômen quán tính trục dọc X qua trọng tâm phần treo Jx - Khối lượng treo M liên kết với khối lượng không treo trước mT khối lượng không treo sau mS qua phần tử đàn hồi treo giảm chấn có độ cứng CT, CS độ cản giảm chấn KT, KS Khối lượng phần không treo tương ứng với cầu trước cụm cầu sau liên hệ với đường 2.4.2 Mô hình khảo sát Từ giả thiết trên, ta có mơ hình tương đương khảo sát dao động hệ thể hình Hình Mơ hình động lực học dao động tổ hợp bắn HTT(Hình chiếu đứng) Hình8 Mơ hình động lực học dao động tổ hợp bắn HTT (Hình chiếu trục đo) Các ký hiệu sử dụng mô hình: M - khối lượng phần treo quy dẫn trọng tâm phần treo; Jx - mơ men qn tính khối lượng phần treo trục X qua trọng tâm phần treo; Jy - mơ men qn tính khối lượng phần treo trục Y qua trọng tâm phần treo; m1 - khối lượng phần không treo phía trước; m2 - khối lượng phần khơng treo phía sau (cụm cầu sau); z- dịch chuyển thẳng đứng khối lượng treo; z1 - dịch chuyển thẳng đứng khối lượng không treo trước (coi dịch chuyển bánh xe bên trái phải cầu trước nhau); thông qua lốp xe, biểu diễn thông qua phần tử đàn hồi có độ cứng CL, bỏ qua độ cản lốp z2 - dịch chuyển thẳng đứng khối lượng L1 - khoảng cách từ bánh xe trước đến bánh xe sau; L2- khoảng cách hai bánh xe sau; L = L1 + L2/2 - khoảng cách cầu trước nhóm cầu sau; B - khoảng cách từ hệ thống treo bên trái tới hệ thống treo bên phải khơng treo phía sau (coi dịch chuyển bánh xe bên trái phải cầu sau nhau); z’1 - dịch chuyển thẳng đứng khối lượng treo trước tương ứng với vị trí bánh xe trái; z’2 - dịch chuyển thẳng đứng khối lượng treo trước tương ứng với vị trí bánh xe phải; z’3 - dịch chuyển thẳng đứng khối lượng treo phía sau tương ứng với vị trí bánh xe phải; z’4- dịch chuyển thẳng đứng khối lượng treo phía sau tương ứng với vị trí bánh xe trái; θ - góc lắc ngang quanh trục X tổ hợp; β - góc lắc dọc quanh trục Y tổ hợp; P - lực phát bắn pháo; α - góc tầm pháo; φ - góc hướng pháo; Xd- khoảng cách từ ngõng quay pháo đến khối tâm xe theo trục X; Zd - độ cao từ ngõng quay pháo đến khối tâm xe theo trục Z; CLT, CLS- độ cứng bánh trước bánh sau; CT, CS- độ cứng treo trước treo sau; KT, KS- hệ số cản giảm chấn treo trước treo sau; 2.4.3 Hệ phương trình vi phân Để xác định thông số dao động hệ học trên, cần thiết lập hệ phương trình vi phân (mơ hình tốn) mơ tả trạng thái hệ Có thể thiết lập hệ phương trình nhiều phương pháp khác Ở mơ hình để đơn giản, chọn phương pháp tách hệ áp dụng nguyên lý Đalămbe [1] - Phương trình cân lực (theo phương Z) tác dụng lên khối lượng khơng treo trước (Lực qn tính, lực đàn hồi lốp xe, lực đàn hồi nhíp, lực cản giảm chấn): m1 z12.CLT z1 CT ( z1 z2 z1 ) KT ( z1 z22 z1)(1) - Phương trình cân lực (theo phương Z) tác dụng lên khối lượng khơng 2.4.4Giải tốn dao động tìm miền vị trí hợp lý lắp pháo lên (2.2) treo sau (Lực quán tính, lực đàn hồi lốp xe, lực đàn hồi nhíp, lực cản giảm chấn): m2 z24.CLS z1 CS ( z3 z4 z2 ) K S ( z3 z 42 z2 ) (2) - Từ lực tác dụng lên khối lượng treo (theo phương Z), ta có phương trình cân lực sau: (2.3) MzCT ( z1 z2 z1 ) C S ( z 3 z4 z ) K T ( z1 z22z1 )(3)  K S ( z3 z 4 2z ) P.sin cos Phương trình cân mơ men tác dụng lên khối lượng treo mặt phẳng XZ:  C ( z J T y ' z K (z T  ' P cos sin X d P cos cos.Zd Phương trình cân mơ men tác dụng lên khối lượng treo mặt phẳng YZ: J x  CT ( z1 z1 ) B 2 C S ( z 4 z ) K B B B 2 CT ( z 2 z1 ) 2 C S ( z 3 z )  z ) ( z T B  P.cos sin.Zd K S ' ta có hệ phương trình mơ tả dao động hệ sau: m1 z12.C LT z1 CT ( z1 z 2  C S ( z 3 z 4 z ) K S  m2 z 24.C LS z  MzCT ( z1 z 2 z1 ) C S ( z 3 z 4 z ) K T ( z1 z 2 2z1 )   K S ( z 3 z 4 2z ) P.sin cos    J  y  C ( z  z  z ).a  C ( z  z  z T  S ).b  K ( z  z  2z ).a  T Bảng Các thơng số đầu vào tính tốn dao    B  J  x  CT ( z1 z1   B  K T ( z1 z1 )     P.c  (6) STT 13 Khảo sát hai trường hợp bắn góc tầm, hướng: αT=450,φ= 00và αT=00,φ= 450 15 Ta có kết đồ thị sau: 14 16 17 Kết tính tốn dao động đưa giá trị biên độ dao động thẳng đứng Z BPTB góc dọc βBPTB liệt kê bảng Bảng Giá trị thông số khảo sát dao động thay đổi vị trí lắp pháo ZBPTB Thơng số Vịtrí lắp pháo Tọa độ trọng tâm Mơ men qn tính KL treo K/cách giá pháo Bình phương trung bình Hình 10 Dao động thẳng đứng thân tổ 0 hợp bắn phát mộtαT=45 ; φ = ; αT=45 ; φ =45 Hình 13 Dao động thẳng đứng tổ hợp bắn 0 liên 6v αT=45 ; φ = ; αT=45 ; φ =45 Hình 11 Dao động góc dọc thân tổ hợp bắn phát αT=450; φ = 00 ; αT=45 ; φ =45 Hình 12 Dao động góc dọc thân t ổ 0 hợp bắn phát αT=45 ; φ = ; 0 αT=45 ; φ =45 tác dụng loạt bắn, hệ thống đáp ứng lại tác động gây dao động Khi bắn phát một, hệ dao động thời gian giây, thời gian sau dao động thẳng đứng, dao động góc dọc góc ngang dập tắt, hệ trở vị trí ban đầu, lúc thực phát bắn mà không bị ảnh hưởng phát bắn trước Trong trường hợp bắn liên thanh, ban đầu hệ lệch khỏi vị trí cân tĩnh dao động quanh vị trí mới, thơi bắn hệ trở lại dao động quanh vị trí cân tĩnh sau thời gian khoảng giây dao động dập tắt hoàn toàn, thời điểm tiếp tục loạt bắn mà không bị ảnh hưởng loạt bắn trước - Khi bắn loạt, góc tầm 45 , góc hướng 00, biên độ dao động thẳng đứng thân tổ hợp lớn 5,5 cm, giá trị bình phương trung bình ZBPTB= 2,42 cm Giá trị bình phương trung bình biên độ thay đổi góc tầm βbptb = 0,008 rad (0,45 ) Khơng có dao động góc ngang Hình 14 Chuyển dịch thẳng đứng tổ hợp bắn 0 0 loạt dài 20v αT=45 ; φ = ; αT=45 ; φ =45 So sánh kết thể đồ thị có nhận xét sau: - Khi bắn, tác dụng tải trọng khối lượng thành phần hệ lực - Khi bắn loạt phát với góc tầm 45 , góc hướng 45 biên độ dao động thẳng đứng thân tổ hợp lớn giảm xuống 3,1 cm, giá trị bình phương trung bìnhZBPTB= 1,2 cm Giá trị bình phương trung bình biên độ thay đổi góc tầmβbptb = 0,0048 rad (0,28 ) Cả hai giá trị giảm, nhiên lại xuất dao động góc ngang lớn θmax = 0,012 rad (0,68 ), thành phần làm độ xác phát bắn - Khi bắn liên hai nòng với loạt dài 20 phát với góc tầm 45 góc hướng , đồ thị biểu diễn hình 14 hệ dao động không ổn định, sau hệ ổn định với biên độ dao động nhỏ gần không Điều chứng tỏ phát bắn sau không bịảnh hưởng nhiều dao động tổ hợp Từ kết cho bảng 2, giá trị bình phương trung bình biên độ dịch chuyển khối tâm thân xe góc dọc thân xe giảm khoảng cách a giảm gần tới giá trị 2,5m Đây giá trị tới hạn khoảng cách a đảm bảo cho pháo quay 360 mà không chạm cabin xe sở Điều cho phép lựa chọn miền vị trí hợp lý (a = 2,50m  2,525m tương đương thay đổi vị trí đặt pháo T = 3,830 m  4,080 m) để bố trí chung pháo lên xe mà biên độ dao động nhỏ Đây lựa chọn hợp lý để thiết kế lắp đặt pháo lên xe 2.5 Xác định phƣơng án lắp đặt: Tổ hợp bao gồm cụm, hệ thống thiết kế bố trí theo tiêu chí thể hình 15, 16 Hình 15 Thiết kế bố trí chung cụm hệ thống tổ hợp Hình 15 Tổ hợp trạng thái chiến đấu KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 3.1 Kết luận Hình 16 Tổ hợp trạng thái hành quân Nghiên cứu thiết kế lắp đặt súng pháo phịng khơng lên phương tiện giới nhằm tạo tổ hợp có tính động nhanh, đáp ứng với u cầu chiến tranh công nghệ cao ngày có ý nghĩa thiết thực Quân đội ta Đề tài nghiên cứu nhằm cải tiến lắp đặt pháo phòng không Zu 23-2 mm lên xe ô tô Kamaz 43118, giải nhiều vấn đề mang tính khoa học, tạo điều kiện cho việc đẩy mạnh công tác nghiên cứu tính tốn, thiết kế chế tạo hệ thống trang bị vũ khí có tính kỹ chiến thuật cao, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ quân phù hợp với điều kiện công nghệ kinh tế quốc phòng Quân đội ta Đề tài theo hướng cải tiến vũ khí trạng bị kỹ thuật, nâng cao tính động vũ khí Đã hồn thành mục tiêu nội dung nghiên cứu đăng ký Phần nghiên cứu đề tài dựa sở lý thuyết chuyên ngành lý thuyết động lực học hệ nhiều vật, lý thuyết ô tô quân sự, lý thuyết điều khiển, kết hợp với sử dụng phần mềm mơ phỏng, tính tốn chun dụng Các kết nghiên cứu đề tài mang tính thực tiễn, dựa nghiên cứu mang tính khoa học, kết đề tài thể tính khả thi phương pháp nghiên cứu Phương pháp kết nghiên cứu đề tài mở rộng cho cơng tác nghiên cứu lắp đặt vũ khí, trạng bị kỹ thuật khác lên phương tiện giới, bước tiến tới thiết kế, chế tạo tổ hợp phòng khơng, tổ hợp pháo mặt đất động hồn chỉnh trang bị cho Quân đội 3.2 Hƣớng phát triển Với thời gian thực luận văn ngắn, khả khai thác sử dụng tài liệu, số phần mềm cịn hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tơi xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp quý báu Thầy giáo, chuyên gia bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện cho tơi hồn thành nhiệm vụ giao Trong thời gian đến, đề tài cần tiếp tục mở rộng nghiên cứu vấn đề sau: - Nghiên cứu toán động lực học kết cấu khung xe, khung phụ, chân chống tổ hợp tác dụng tải trọng động bắn đưa giải pháp thiết kế chi tiết đảm bảo độ bền - Thiết kế lắp đặt chân chống, hệ thống điều khiển tự động cân sàn công tác tổ hợp, yêu cầu quan trọng bắn pháo - Khảo sát ảnh hưởng yếu tố khác quĩ đạo chuyển động, chế độ chuyển động phanh, tăng tốc, quay vòng tác động lực cản gió đến dao động tổ hợp bắn -Nghiên cứu toán dao động ổn định tổ hợp vừa động vừa thực phát bắn - Tính tốn kiểm nghiệm: Tính toán ổn định, bền khung tổ hợp - Nghiên cứu thực nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO [2] * Tài liệu Tiếng Việt Nguyễn Đông Anh (2000), Động lực học hệ vật rắn, NXB Xây dựng, Hà Nội [2] Nguyễn Xuân Anh (2000), Động lực học bệ phóng tên lửa, NXB Quân đội N.dân [3] Nguyễn Quốc Bảo, Trần Nhất Dũng (2002), Lý thuyết phần tử hữu hạn, NXB Quân đội nhân dân [4] Bộ môn súng pháo, Khoa trang bị điện (1976), Giáo trình trang bị điển hình súng pháo phần II, pháo phịng khơng, Trường ĐHKTQS [5] Bộ tư lệnh pháo binh (2005), Sổ tay tính kỹ thuật xe máy pháo binh [6] Bộ tư lệnh pháo binh (1979), Hướng dẫn sử dụng pháo 3Y-23 mm hai nịng, NXB [7] NguyễnHữuCẩn(1984),PhanĐìnhKiên,Thiếtkếvàtínhtốnơtơ,máykéo,Đaihọcvà [8] Nguyễn Huy Chương (1997), Động lực học vũ khí tự động, HVKTQS [9] Lâm Mai Long (2001), Cơ Học Chuyển Động Của Ơ Tơ, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Tiếng Anh [10] Autodesk (2007), Autodesk Inventor Professional 2008, USA Tác giả chịu trách nhiệm viết: Họ tên: Nguyễn Duy Tân Đơn vị: Quân Đoàn Điện thoại: 0962244468 Email: nguyenduytanb@gmail.com ... Nguyễn Duy Tân TÓM TẮT Luận văn: ? ?Nghiên cứu lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phòng không lên xe ? ?tô nhằm tăng khả động, chiến đấu” đề tài cấp thiết Đây hướng nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn... Ngành học : Kỹ thuật Cơ khí Động lực Tên luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phịng khơng lên xe ô tô nhằm tăng khả động, chiến đấu Ngày nơi bảo vệ luận văn tốt nghiệp:... VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN DUY TÂN NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP LẮP ĐẶT PHÁO PHỊNG KHƠNG LÊN XE Ơ TƠ NHẰM TĂNG TÍNH NĂNG CƠ ĐỘNG,