Разработка подвесной установки штурмовика для пушки ГШ-6-23

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка подвесной установки штурмовика для пушки ГШ-6-23

подвесной пушка оружие установка

Задание: разработать подвесную установку штурмовика с одной степенью свободы для пушки ГШ-6-23.

Анализ применения проектируемой установки:

При выполнении боевой задачи используется скоростной полет (V=200 м/с) на малых высотах (H=50 м). Установка может применяться при стрельбе, как по воздушным, так и по наземным целям. К наземным целям, по которым можно вести эффективный огонь, прежде всего, относятся неподвижные одиночные цели типа РЛС, подвижные небронированные цели, и слабо бронированные цели, такие как БМП и легкие танки противника. Наряду с ними возможно применение и по живой силе противника, сосредоточенной в отдельные группы и колонны.

Выбраны наиболее реальные углы обстрела в горизонтальной (+-30) и вертикальной плоскости ( 37)

Готовая установка:

Рис.

Рис.

Компоновочная схема готовой установки:

Рис.

Установка с нормальной (вертикальной) главной осью и консольной заделкой подвижного звена с использованием цапфельной опоры. На подвижном основании закреплены электродвигатель с редуктором, которые осуществляют вращение относительно неподвижного основания.

Лафет через цапфельные опоры крепится к подвижному основанию, вращение лафета относительно подвижного основания осуществляется, расположенными на подвижном основании электродвигателем и редуктором. Оси стволов пушки проходят на расстоянии от оси вращения лафета из-за расположения тракта питания.

Расчет нагрузок, действующих на установку. Нагрузки, вызванные стрельбой оружия

Нагрузки, вызванные стрельбой, носят динамический характер. Основной нагрузкой, которая находится под пристальным вниманием при проектировании авиационных установок, является сила отдачи, направленная вдоль канала ствола. Величина силы отдачи, определяется параметрами оружия.

Kxср = N*(Mсн*Vo+1300*Mзар)/60 где - темп стильбы (выстр/мин), и Мсн, Мзар - массы снаряда и заряда (кг), - начальная скорость снаряда (м/с).

От силы отдачи возникают моменты, которые является составляющими нагрузок на приводы.

В этой установке момент от силы отдачи передается только на вертикальный привод, так как эксцентриситет = 92 мм.

N = 3200 выстр/мин Мсн = 184 г Мзар = 36 г Vo = 700 м/с

Кхср = 3200*(0.184*700+1300*0.036)/60 = 9365,33 Н.

Кхо = 9365,33 * 5 = 46826,66 Н.

Мхст = 9365,33 * 0,092 = 861,61 Н*м

Аэродинамические нагрузки

Воздействие атмосферного потока на выступающие части оружия, приводит к появлению аэродинамических сил. За счет большого плеча, их действия относительно осей вращения установки, аэродинамические силы приводят к большим моментам нагрузки на привод. За расчетный режим следует принять, полет ЛА на минимальной высоте, где плотность воздуха максимальна, с максимальной скоростью полета.

Исходные данные для расчета:

200 м/с - максимальная скорость носителя 0.66 м - расстояние от оси OZ до центра давления воздушного потока F = 0.061 м^2 - площадь диаметрального сечения p = 1.225 кг/м^3 - плотность воздуха у земли - коэффициент лобового сопротивления блока стволов в потоке.

В соответствии с компоновочной схемой видно, что аэродинамическим моментом относительно неподвижной оси OY можно пренебречь из-за компенсации его подвижной частью корпуса установки. А момент относительно подвижной оси OZ можно рассчитать по формуле:

Таблица

Максимальный момент возникает, когда угол . Получаем:

Диапазон (0< а1<37). Рассчитаем значения моментов для каждого угла с диапазоном в 10 шага.

Весовые нагрузки:

Весовые силы от подвижных частей установки создают нагрузку на ее привод. На рисунке представлена расчетная схема от воздействия весовых нагрузок.

Для установок с вертикальной главной осью момент будет определяться по формуле: Mвz=*(G1*L1*cos(+)+ +G2*L2*cos(+)) - расстояние от центра тяжести i-ого элемента до подвижной оси установки Z. - угол отклонения оружия от нулевого положения. - угол положения центра тяжести при . - вес элемента (пушка 50кг=500Н, лафет 8кг=80Н) - коэффициент эксплуатационной перегрузки носителя. Для штурмовика 4.

Таблица

Рассчитаем значения момента от весовых нагрузок во всем диапазоне углов отклонения с шагом в 10.

Инерционные нагрузки:

Инерционными нагрузками на привод можно пренебречь, так как они малы.

Нагрузки от сил трения:

Момент нагрузки , определяемый в подвижных силовых сочленениях установки, обычно не достигает больших значений и на практике он равен 10% от суммарного момента вызванного аэродинамическими и весовыми нагрузками:

Суммарный момент нагрузки на привод:

Суммарный момент нагрузки на привод УАВ, представляет собой алгебраическую сумму моментов от всего комплекса нагрузок, действующих на авиационную установку в процессе ее существования. Математически он выражается следующим образом: Мн = Мст + Ма + Мв + Мт

где Мст - момент от сил, вызванных стрельбой Ма - момент от воздействия аэродинамических сил Мв - момент от весовых сил Мт - момент от воздействия сил трения

Таблица

Рассчитаем момент, действующий на привод лафета (ось OZ) и запишем данные

Расчет параметров ИМП

Вокруг неподвижной оси:

При стрельбе из пушки нужно учитывать зону разлета осколков : 200*cos(37)*sin(30)=79,86 м. 200*(sin(30)^2)/79,86=0,626

Вокруг подвижной оси:

В вертикальной плоскости будет при полете над целью при . Тогда, с учетом зоны разлета осколков, при достижении угла на высоте полета: 37)=120,36 м. где = 0 - отрицательный угол атаки носителя. При полете на минимальной высоте угол ограничится значением 15 при котором (120,36/200)*0,147

Мнymax примем равным 200 Н*м из-за слабого воздействия каких-либо нагрузок. Wymax = 0,626 * 200 = 125,2 Вт.

Мнzmax = 1006,8 H*м Wzmax = 0,156 * 997,53 = 175,11 Вт.

Размещено на Allbest.ru