Курсовая теория на тему Внутренняя баллистика: предмет и специальные задачи, решаемые ей.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. Предмет
внутренней баллистики и ее научные основы.. 5

2. Основные
разделы внутренней баллистики и их содержание. 8

3. Анализ
процессов, происходящих в канале ствола оружия во время выстрела и движения по
нему пули (снаряда)

4. Задачи
внутренней баллистики в целях рационального использования энергии порохового
заряда во время выстрела.

5. Задачи
внутренней баллистики для придания оптимальной начальной скорости пули
(снаряда)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..

Введение:

Актуальность исследования
— функционирование артиллерийского орудия, особенно в режиме высокой
интенсивности ведения стрельбы с использованием максимальных (дальнобойных)
зарядов, определяет относительно быстрое достижение стволом своего предельного
состояния, которое, как известно, выражено для гладкоствольных систем в
увеличении диаметрального износа, а нарезных — в предельном увеличении длины
зарядной каморы, после чего в процессе продолжения ведения стрельб снаряд по
причине неправильного центрирования в нарезах теряет свою устойчивость на
траектории. Это приводит к большим недолетам и, как следствие, к угрозе поражения
своих войск.

Устранением указанных
недостатков традиционно является перестволение артиллерийского орудия и
утилизация предельно изношенного ствола, что экономически не вполне
рационально. Внутренняя баллистика изучает явления, происходящие в канале ствола
оружия во время выстрела, движение снаряда по каналу ствола и характер
нарастания скорости снаряда как внутри канала ствола, так и в период
последействия газов. Важнейшей частью в явлении выстрела является порох боевого
заряда, образующий газы, двигающие всю систему: снаряд – пороховые газы –
ствол.

Первые исследования
насчет формы кривой полета снаряда (из огнестрельного оружия) провел в 1546 г.
Тарталья. Галилей установил с помощью законов тяготения свою параболическую
теорию, в которой не принял во внимание сопротивление воздуха. Н.А. Забудский,
выдающийся ученый-артиллерист, пишет труд «О давлении газов бездымного пороха в
канале пушки», за который был удостоен большой Михайловской премии (1894 г)
Начало ХХ века ознаменовалось в истории развития внутренней баллистики работами
Н.Ф. Дроздова ( гг.), который в 1903г. впервые в дал точное решение основной
задачи внутренней баллистики. Важны и работы Г.П. Киснемского и Г.П. Дымши о
поправочных формулах внутренней баллистики.

 Баллистика – наука о движении снаряда.
Баллистика внутренняя внешняя исследование движения снаряда в канале орудия
терминальная исследует движение снаряда по выходу из орудия взаимодействие
снаряда и тела; движение снаряда после попадания

Внутренняя баллистика
изучает процессы приведения снаряда в поступательное движение. Такие процессы
требуют: 1) энергии; 2) наличия рабочего вещества; 3) наличия устройства,
руководящего поведением энергии и разгоняющего снаряд. Устройством для разгона
снаряда может служить пушечная система или реактивный двигатель.

Главные задания
внутренней баллистики : вывести математические зависимости горения пороха;
рассчитать данные для проектирования оружия

Целью данной работы
является рассмотрение предмета, задач внутренней баллистики.

Для достижения указанных
целей решались следующие задачи:

1. Рассмотреть предмет
внутренней баллистики и ее научные основы;

2. Охарактеризовать
основные разделы внутренней баллистики и их содержание;

3. Проанализировать
процессы, происходящие в канале ствола оружия во время выстрела и движения по
нему пули (снаряда);

4. Рассмотреть задачи
внутренней баллистики в целях рационального использования энергии порохового
заряда во время выстрела;

5. Изучить задачи
внутренней баллистики для придания оптимальной начальной скорости пули
(снаряда).

Объект исследования: предмет
и специальные задачи внутренней баллистики. Предмет исследования: отношения,
которые начинаются при дефиниции предмета и специальных задач внутренней
баллистики.

Теоретической основой
исследования являются результаты научных исследований представителей
отечественной и зарубежной научной практики. В частности, весомый вклад в
изучении предмета и специальных задач внутренней баллистики осуществили Балаганский, И.А., Вентцель Д.А., Водорезов,
Ю. Г., Граве, И.П., Липанов А.М., Одинцов, В. А., Серебряков М.Е. Чурбанов Е.В.
и др.

Для написания курсовой
работы использовались общенаучные методы познания: формально-логический,
сравнительно исторический, статистический, анализа и синтеза.

Теоретическая значимость
работы состоит в возможности использования собранного нами материала в
дальнейших разработках данного вопроса в процессе изучения дисциплин, а также
написания научных работ.

Практическая значимость
рассмотренной нами информации о предмете и специальных задачах внутренней
баллистики может быть использовано в практической деятельности по огневой
подготовке.

Структура работы. Работа
состоит из введения, пяти параграфов, заключения, списка литературы. Объем
работы составляет … страниц. Количество литературных источников – ….

Заключение:

При спуске курка с
боевого взвода боек ударяет по капсюлю боевого патрона, досланного в патронник,
вызывая этим мгновенный взрыв ударного состава капсюля. Возникающее при этом
сильное пламя через затравочные отверстия в дне гильзы проникает к пороховому
заряду, воспламеняя со всех сторон зерна пороха. Пороховой (боевой) заряд,
почти одновременно загораясь, выделяет большое количество сильно нагретых
упругих пороховых газов, создающих в канале ствола высокое давление на дно
пули, дно и стенки гильзы, а также на стенки ствола и затвор. По мере сгорания
заряда пороховым газам становится тесно в пороховой камере (патроннике).

Стремясь расшириться, они
давят во все стороны с одинаковой силой, в том числе и на пулю. Встречая
сопротивление прочных стенок ствола и дна гильзы, упирающейся в личинку
затвора, пороховые газы распространяются в сторону наименьшего сопротивления,
толкая перед собой пулю. В результате давления газов на дно пули она сдвигается
с места и врезается в нарезы; вращаясь по ним, продвигается по каналу ствола с
непрерывно возрастающей скоростью и выбрасывается наружу по направлению оси
канала ствола. Давление газов на дно гильзы вызывает движение оружия (ствола)
назад. От давления газов на стенки гильзы и ствола происходит их растяжение
(упругая деформация), и гильза, плотно прижимаясь к патроннику, препятствует
прорыву пороховых газов в сторону затвора. Одновременно при выстреле возникает
колебательное движение (вибрация) ствола и происходит его нагревание.
Раскаленные газы и частицы несгоревшего пороха, истекающие из канала ствола
вслед за пулей, при встрече с воздухом образуют пламя и ударную волну, которая
является источником звука при выстреле.

Фрагмент текста работы:

1. Предмет внутренней
баллистики и ее научные основы Внутренняя
баллистика изучает процессы, происходящие в канале ствола оружия во время
выстрела, движение пули по каналу ствола и сопровождающих это явление аэро- и термодинамических
зависимостей как в канале ствола, так и за его пределами до окончания
последействия пороховых газов.

Кроме
того, внутренняя баллистика изучает вопросы наиболее рационального
использования энергии порохового заряда во время выстрела с тем, чтобы пуле
заданного калибра и веса сообщить оптимальную начальную скорость при соблюдении
прочности ствола оружия: это дает исходные данные как для внешней баллистики,
так и для проектирования оружия[1].

В
ходе научно-технического прогресса человечеством было изобретено огнестрельное оружие.
Как и во все времена, оно применялось не только в военных целях или при охоте,
но и активно использовалось в противозаконных деяниях. По этой причине люди стали
бороться преступлениями, в ходе которых фигурировало огнестрельное оружие и боеприпасы.
В эту борьбу входили как юридические, так и технические мероприятия.

Фундаментом
становления баллистики исторически выступали такие науки, как конструирование оружия,
материальная часть оружия и другие. В судебной баллистике находят свое отражение
идеи трасологии, в аспекте процесса следообразования, идентификации объекта по
следам. Также она находится в тесном отношении с судебной медициной, к примеру,
сквозь призму изучения огнестрельных, колотых ран, следов оружия на одеяниях и
т.д.

Дабы
восстановить обстоятельства, в которых использовалось оружие, траекторию выстрела,
состояние пораженного объекта, производится осмотр самого оружия и следов его применения,
в том числе снарядов на месте происшествия[2].
Если оружие обнаружено возле трупа, обязательна фото фиксация его расположения в
пространстве относительно частей тела (головы, рук). К осмотру всегда необходимо
привлечение эксперта-криминалиста.

К
особенностям в решении задач внутренней баллистики для стрелкового оружия следует
отнести:

–
применение в боеприпасах стрелкового оружия пуль, с относительно большей
массой, чем снаряды в артиллерийских боеприпасах (коэффициент относительной массы
снаряда (пули) – относительная длина ствола в стрелковом оружии больше чем в
артиллерийских системах;

–
сравнительно малые калибры стрелкового оружия по сравнению с артиллерийскими
системами;

–
меньшие, по отношению к артиллерийским системам начальные скорости пуль;

–
стрелковое оружие характеризуется большими потерями теплоты по сравнению с
артиллерийскими системами;

–
применение в стрелковом оружии зерненных одноканальных порохов;

–
большие плотности заряжания, чем в артиллерийских системах;

–
существенное влияние на процесс выстрела оказывает в стрелковом оружии давление
распатронирования.

Предметом
внутренней баллистики выступает процесс перемещения снаряда в канале ствола
орудия под воздействием пороховых газов, а также закономерности других
процессов, происходящих во время выстрела в канале ствола. [1] Балаганский, И.А. Основы баллистики и аэродинамики:
учебное пособие: [16+] / И.А. Балаганский; Новосибирский государственный
технический университет. – Новосибирск: Новосибирский государственный
технический университет, 2017. с. 79 [2] Кириченко В.Д. Баллистика. – Л.: ЛВАИУ, 2018. с. 93

Содержание:

Введение 5
Глава 1.Предмет и основные разделы внутренней баллистики 7
1.1.Предмет внутренней баллистики и ее научные основы 7
1.2.Основные разделы внутренней баллистики и их содержание. 13
Глава 2.Задачи внутренней баллистики 18
2.1. Анализ процессов, происходящих в канале ствола оружия во время выстрела и движения по нему пули (снаряда). 18
2.2. Задачи внутренней баллистики в целях рационального использования энергии порохового заряда во время выстрела. 22
2.3. Задачи внутренней баллистики для придания оптимальной начальной скорости пули (снаряда) 32
Заключение 41
Список литературы 43

Введение:

Чтобы освоить технику стрельбы из оружия, нужно знать теоретические положения, без которых ни один стрелок не может показать высоких результатов, а его обучение будет малоэффективным.
Баллистика – наука о движении снарядов. Баллистику разделяют на две части: внешнюю и внутреннюю.
Внутренняя баллистика исследует явления, которые происходят в канале ствола при выстреле, движение по каналу ствола снаряда, характер сопровождающих данное явление термо- и аэродинамических зависимостей, и в стволе, и за его пределами в период последействия пороховых газов.
Внутренней баллистикой решаются вопросы более рационального применения энергии порохового заряда при выстреле, чтобы снаряду определенного калибра и веса сообщить конкретную начальную скорость при соблюдении прочности ствола. Это дает данные для внешней баллистики, а также проектирования оружия.
Считается, что технология баллистики отработана в достаточной степени, как это и должно быть после интенсивного многовекового внимания к ней научных величайших умов мира – Галилея, Да Винчи, Лапласа, Эйлера, фон Кармана, фон Неймана, Лагранжа и др. Действительно, новые открытия и идеи появляются все реже. В то же время понимание химических и физических процессов, которые лежат в основании баллистики, а также совершенствование математических методов практикам дают возможность с большой точностью описать множество разных явлений, которые и составляют технологию баллистики .
Современный российский уровень исследований в сфере внутренней баллистики определяется научными школами Ижевского технического государственного университета имени М.Т. Калашникова (И.Г. Русяк, А.М. Липанов и др.), исследовательского Национального Томского государственного университета (В.З. Касимов, А.Н. Ищенко, Ю.П. Хоменко и т.д.) и Балтийского технического государственного университета «Военмех» им. Д.Ф. Устинова (В.Ф. Захаренков, Б.Э. Кэрт и т.д.). Широко используются вычислительные многопроцессорные системы при моделировании внутрикамерных процессов в Институте автоматизации проектирования РАН и Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН коллективом авторов (И.Ф. Ахмедьянов, П.С. Уткин, И.В. Семенов и т.д.).
Объект курсовой работы – предмет и социальные задачи внутренней баллистики.
Предмет курсовой работы – отношения, которые возникают при определении предмет и социальные задачи внутренней баллистики.
Цель курсовой работы – изучить предмет и социальные задачи внутренней баллистики.
Задачи курсовой работы:
– определить предмет внутренней баллистики и ее научные основы,
– изучить основные разделы внутренней баллистики и их содержание,
– провести анализ процессов, происходящих в канале ствола оружия во время выстрела и движения по нему пули (снаряда),
– рассмотреть задачи внутренней баллистики в целях рационального использования энергии порохового заряда во время выстрела,
– изучить задачи внутренней баллистики для придания оптимальной начальной скорости пули (снаряда) .
Для реализации целей курсовой работы использовались общенаучные методы познания: формально-логический, сравнительно-правовой, исторический, статистический, конкретно-социологический, анализа и синтеза и другие.
Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. 

Заключение:

Сложная ситуация в сфере баллистического обеспечения угрожает развитию почти всех средств вооруженной борьбы. Развитие российской системы вооружения без теоретической базы невозможно, формирование которой невыполнимо без высококвалифицированных специалистов и знаний. Баллистика сегодня задвинута на 2-ой план. Но без эффективного использования данной науки сложно ожидать успехов в сфере проектно-конструкторской деятельности, которая связана с созданием военной техники и вооружения.
Артиллерийское (потом ракетно-артиллерийское) вооружение было важнейшим элементом военной мощи РФ на всех этапах ее развития. На решение тех теоретических проблем, которые возникают в процессе развития ракетно-артиллерийского вооружения, нацелена была баллистика – одна из основных военно-технических дисциплин. Ее развитие всегда находилось в зоне особого внимания военных ученых.
С первых шагов применения артиллерии и стрелкового оружия наблюдались случаи разрыва стволов оружия. Это говорило о том, что в оружии порох при горении выделяет вещество, которое распирает стенки ствола и толкает ядро (пулю). Наблюдая за дальностью полета ядра (пули), уже в скором времени убедились, что она не остается постоянной, а меняется в зависимости от количества пороха, от степени его уплотнения, от массы и расположения заряда.
В итоге отбора и обобщения фактов складывались эмпирические правила, которые не объясняли еще явление выстрела, однако помогали создавать хорошие для того времени образцы огнестрельного оружия.
При первых же попытках объяснить наблюдаемые факты основное внимание было обращено на порох, причем систематическое изучение его свойств началось еще в XVI столетии. В это время было введено понятие силы пороха как характеристики его энергетических возможностей.
Первые шаги по измерению скорости снаряда и давления пороховых газов были сделаны еще в XVIII веке, однако только в середине XIX столетия были изобретены надежные приборы для их измерения. Тогда же значительное развитие получили представления о горении пороха и превращении химической энергии пороха в механическую энергию движения снаряда. Этому способствовало развитие химии и термодинамики. К этому же времени относят возникновение внутренней баллистики как самостоятельной науки, которая могла теперь опереться на прочный фундамент — эксперимент.
Внутренняя баллистика играет огромную роль как при проектировании и расчете артиллерийского и стрелкового вооружения, так и при испытании образцов вооружения. Она дает теоретические основы для методики испытаний порохов и зарядов, для создания нужных условий испытаний орудия и боеприпасов, для учета отклонений условий стрельбы от заданных условий, для объяснения опытных данных и ненормальностей в работе артиллерийского и стрелкового вооружения в период его отработки и т. п.
Внутренняя баллистика самым тесным образом связана с эксплуатацией артиллерии и стрелкового оружия. Она способствует, в частности, повышению меткости и кучности стрельбы. Знание военнослужащими основ внутренней баллистики помогает правильно выбрать режим стрельбы, организовать хранение и уход за оружием и боеприпасами, избежать тяжелых аварий при стрельбе. Внутренняя баллистика связана с иными aртиллерийскими науками — теорией и проектированием артиллерийских орудий, стрелкового оружия и боеприпасов к ним, теорией порохов и взрывчатых веществ, внешней баллистикой, теорией стрельбы. Занимая одно из ведущих мест среди артиллерийских наук, внутренняя баллистика служит источником знаний о процессах, происходящих в оружии при выстреле.
По содержанию внутренняя баллистика является экспериментально-теоретической наукой. В ней велика роль эксперимента ввиду большой сложности изучаемых процессов, и вместе с этим широко применяется самый совершенный математический аппарат.

Фрагмент текста работы:

Глава 1.Предмет и основные разделы внутренней баллистики
1.1.Предмет внутренней баллистики и ее научные основы

Баллистика – комплекс физико-технических дисциплин, которые охватывают экспериментальное и теоретическое исследование движения и влияния метаемых твердых тел – артиллерийских снарядов, пуль, ракет, летательных космических аппаратов и авиационных бомб.
Баллистика подразделяется на:
– внутреннюю, которая изучает методы приведения в движение снаряда;
– внешнюю, которая изучает движение снарядов по траектории;
– баллистику в конечной точке, предмет изучения которой – закономерности влияния снарядов на поражаемые цели.
Проектирование и разработка систем и видов баллистического оружия основаны на применении физики, математики, конструкторских достижений и химии для решения сложных и многочисленных задач баллистики.
Основатель современной баллистики – И.Ньютон (1643–1727). Формулируя законы движения, а также рассчитывая траекторию в пространстве материальной точки, он опирался на математическую теорию динамики тела, которую разработали итальянцы Г. Галилей и Н. Фонтана и И. Мюллер (Германия) в 15 и 16 вв.
Истоки баллистики теряются в древности. Самое первое ее проявление – метание доисторическим человеком камней. Такие предшественники оружия, как баллиста, катапульта и лук, могут быть примером ранних видов использования баллистики. Прогресс в конструировании оружия привел к тому, что в современное время орудия стреляют 90-килограммовыми снарядами на расстояния больше 40 км, противотанковые снаряды пробивают стальную броню 50 см, а ракеты исчисляемую в тоннах боевую нагрузку могут доставить в любую точку земного шара.
В точении многих лет применялись различные методы ускорения метательных снарядов. Лук ускорял стрелу за счет той энергии, которая запасена в согнутом куске дерева; пружины баллисты – скручиваемые сухожилия животных. Опробованы были электромагнитная сила, сила сжатого воздуха, пара. Но ни один из методов не был настолько успешен, как сжигание горючих веществ.
Внутренняя баллистика – одна из главных технических артиллерийских наук, которая исследует закономерности тех процессов и явлений, которые происходят при выстреле во время сгорания заряда в каморе твердотопливной ракеты или в стволе огнестрельного оружия. Выстрел из орудия – достаточно сложный газодинамический и термодинамический процесс быстрого превращения химической энергии пороха сначала в тепловую, а потом в кинетическую энергию пороховых газов, которые приводят в движение лафет, ствол и снаряд.
Движение ракеты возникает под действием силы реакции газов, образующихся при сгорании заряда твердого топлива в ракетной каморе и вытекающих из нее через расширяющееся сопло, причем в ракете боевая часть, приборы управления и двигатель в виде достаточно длинной каморы с соплом составляют одно целое.
Совокупность процессов, происходящих с момента воспламенения заряда до момента окончания истечения газов из канала ствола орудия после вылета снаряда или из сопла ракеты, называется явлением выстрела. Можно сказать, что предметом изучения внутренней баллистики является явление выстрела .
Во внутренней баллистике решаются обратные и прямые задачи. Прямая задача – поиск пиродинамических элементов по определенным параметрам внутренней баллистики.