Study of Elastic Barrel Deformations and Vibrations Impact on Shooting Accuracy

В работе приводятся постановки задач продольных и поперечных колебаний ствола артиллерийской системы, возникающих в процессе выстрела. Отличительной особенностью является учет сил взаимодействия снаряда с каналом ствола переменного сечения и начального изгиба ствола, который находится из решения задачи гравитационного прогиба. Для определения сил, приводящих снаряд в движение, решается задача внутренней баллистики в осредненных параметрах в термодинамическом приближении. Численное решение задачи колебаний ствола проводилось в одномерной постановке методом конечных разностей по неявной схеме, имеющей второй порядок точности по времени и пространству. Сравнение решений задачи о гравитационном прогибе, полученных в одномерной и трехмерной постановках, показало, что они практически совпадают. Расчет внешнебаллистической траектории снаряда проводился на основе решения системы дифференциальных уравнений с начальными условиями, определяемыми из решения задач внутренней баллистики и поперечных колебаний ствола в вертикальной плоскости. Представлены результаты исследования влияния упругих деформаций и колебаний ствола на угол бросания снаряда из ствола и дальность полета снаряда при различных условиях стрельбы. Показано, что отклонения, вызванные деформацией и колебаниями ствола при стрельбе из артиллерийской системы, приводят к уменьшению дальности стрельбы при малых углах возвышения и к увеличению дальности при больших углах возвышения. Полученные результаты позволяют определить поправки к углу вылета снаряда, возникающие вследствие колебания ствола при выстреле.