PPK 37mm-2N là pháo tự động, máy tự động (MTĐ) của pháo hoạt động theo nguyên lý nòng lùi. Chuyển động của hai thân pháo dưới tác dụng của lực bắn ảnh hưởng nhiều đến ổn định chuyển động tầm và hướng pháo, qua đó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác bắn. Hình 1.19 trình bày mô hình nghiên cứu ĐLH của MTĐ hoạt động theo nguyên lý nòng lùi.
Hình 1.19. Mô hình nghiên cứu động lực học của máy tự động Phương trình vi phân chuyển động của MTĐ có dạng tổng quát:
2 2 1 1 1 ( n i ) A n i i n i A i A A i i i i i i i K dV K dK K M mV F F dt dx (1.9)
trong đó: + MA là khối lượng của khâu cơ sở;
+ Mi, Ki, i và Fi tương ứng là khối lượng thu gọn, tỷ số truyền, hiệu suất và ngoại lực tác dụng lên khâu thứ i của các khâu làm việc.
Mô hình nghiên cứu được xây dựng đơn giản, tường minh, tương đối sát với thực tế, khảo sát được các cơ cấu riêng của MTĐ. Tuy nhiên, mô hình được xây dựng trong mặt phẳng, chưa xét đến các chuyển động không gian của cơ hệ pháo.
1.3.1.2. Một số mô hình nghiên cứu động lực học cơ hệ PPK 37mm-2N
Một số mô hình nghiên cứu ĐLH cơ hệ PPK37mm-2N cũng đã được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Tùy thuộc vào yêu cầu bài toán và cách tiếp cận khác nhau, các mô hình riêng của cơ hệ pháo được xây dựng từ 1 đến 5 vật chuyển động. Cơ hệ pháo được nghiên cứu khi chịu tác dụng của lực phát bắn trên nền có liên kết đàn hồi, cản nhớt [1], [21], [61] hoặc trên nền dao động tạo bởi ảnh hưởng của sóng, gió [13]; hệ truyền động của cơ cấu tầm hướng đàn hồi hoặc có khe hở cạnh răng [1], [13], [17], [22]; một số công trình cũng đã đặt bài toán khi nghiên cứu trạng thái pháo chịu ảnh hưởng tác động của nền (lắp đặt trên xe, trên tàu hoặc bắn trên nền đàn hồi). Tuy nhiên, các nghiên cứu khi khảo sát đều coi cơ cấu tầm và cơ cấu hướng được khóa cứng.
(a) Lắp trên tàu hải quân (b) Lắp trên xe bánh lốp Hình 1.20. Mô hình nghiên cứu động lực học của PPK37mm-2N lắp đặt trên
phương tiện cơ động
Các giả thiết khi nghiên cứu đều giả định các vật chuyển động là tuyệt đối cứng, đối xứng qua trục đối xứng; lực tác dụng của phát bắn chỉ phụ thuộc vào thời gian và được xác định bằng hệ phương trình cơ bản thuật phóng trong. Để thiết lập hệ PTVP mô tả chuyển động của cơ hệ pháo, các công trình đều sử dụng phương trình Lagrange loại II. Đa số các nghiên cứu đều coi hai thân pháo khi bắn là một vật đồng nhất (hai thân pháo bắn đồng thời). Tuy nhiên trong thực tế, máy tự động của hai thân pháo hoạt động độc lập.
Để nghiên cứu ảnh hưởng một số thông số của hai thân pháo đến chuyển động của pháo phòng không hai nòng 37mm k65 khi bắn, Tiến sĩ Mai Quang Anh đã xây dựng mô hình nghiên cứu cơ hệ PPK 37mm-2N khi bắn xem hai nòng là hai vật có khối lượng và tải trọng độc lập [1]. Mô hình nghiên cứu được xây dựng khá tổng quát khi kể đến các yếu tố cản nhớt của nền, tính đàn hồi của cơ cấu tầm hướng và hiện tượng lệch pha của hai thân pháo trong quá trình bắn. Tuy nhiên, nghiên cứu mới xem xét xây dựng mô hình khi pháo bắn ở trạng thái cơ cấu tầm và hướng được khóa cứng. Thực tế, PPK 37mm-2N chủ yếu được bắn trong quá trình bám sát mục tiêu. Do đó, cần xem xét xây dựng mô hình nghiên cứu ở trạng thái này.
Hình 1.21. Mô hình nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số hai thân pháo đến chuyển động của PPK 37mm-2N