Nghiên cứu dao động của xe bệ phóng trên nền đàn hồi

Trong bài viết, mô hình động lực học của xe bệ phóng trên nền đàn hồi được thiết lập sử dụng phương trình Lagrange II. Sử dụng mô hình này cho một cấu hình xe bệ phóng nhất định, các quy luật dao động của các chuyển động của xe và của bệ phóng được xác định.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu dao động của xe bệ phóng trên nền đàn hồi Cơ kỹ thuật & Cơ khí động lực Nghiên cứu dao động của xe bệ phóng trên nền đàn hồi Trần Xuân Diệu*, Nguyễn Xuân ThànhViện Tên lửa, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, Cầu Giấy, Hà Nội, Viêt Nam.* Email: xuandieuvtl@gmail.comNhận bài: 17/11/2023; Hoàn thiện: 09/01/2024; Chấp nhận đăng: 15/01/2024; Xuất bản: 25/02/2024.DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.93.2024.146-154 TÓM TẮT Trong bài báo, mô hình động lực học của xe bệ phóng trên nền đàn hồi được thiết lập sử dụngphương trình Lagrange II. Sử dụng mô hình này cho một cấu hình xe bệ phóng nhất định, các quyluật dao động của các chuyển động của xe và của bệ phóng được xác định. Qua đó, bước đầuđánh giá được tính khả thi của mô hình kết cấu của xe và bệ phóng được nghiên cứu. Mô hìnhđộng lực học được xây dựng có thể sử dụng cho việc thiết kế kết cấu và tối ưu phát bắn cho mộtlớp các bệ phóng cùng nguyên lý kết cấu.Từ khoá: Xe bệ phóng; Lắc ngang; Lắc dọc; Dịch chuyển đứng; Góc tầm; Góc hướng. 1. MỞ ĐẦU Bệ phóng được bố trí trên xe như được thể hiện ở hình 1, trong quá trình thực hiện phát bắndưới tác động của lực hãm để tăng sơ tốc đạn cùng với sự thay đổi trọng tâm của cơ hệ sẽ làm choxe và bệ phóng dao động dẫn đến giảm độ chính xác phát bắn. Để tăng độ cứng vững và ổn địnhcho bệ phóng, xe thường bố trí thêm các hệ thống tăng ổn định gồm bốn chân chống thuỷ lực. Tuynhiên, vì nền cũng có tính đàn hồi tương tác với phần tử đàn hồi của bệ phóng làm xe bệ phóng ítnhiều vẫn dao động ảnh hưởng đến chất lượng phát bắn. Hệ thống thuỷ lực của kênh tầm thườngbố trí thêm bình tích áp thuỷ lực để bù áp dẫn đến xi lanh thuỷ lực có tính đàn hồi. Hình 1. Mô hình xe bệ phóng trên nền đàn hồi: 1. Khối ống phóng; 2. Xi lanh thuỷ lực kênh tầm; 3. Đế bệ; 4. Xe; 5. Chân chống. Xây dựng mô hình toán của cơ hệ xe bệ phóng trên nền đàn hồi là cần thiết để thấy được tácđộng của nền cũng như phần tử đàn hồi lên các chuyển động của bệ phóng, qua đó bước đầu đánhgiá được sự hợp lý trong kết cấu của xe bệ phóng ở giai đoạn thiết kế sơ bộ. Mô hình động lực học xe bệ phóng được quan tâm khá nhiều hiện nay. Các công trình theohướng nghiên cứu này tập trung vào xây dựng mô hình toán của bệ phóng trên các phương tiệnkhác nhau. Các công trình [1-3] đã đi xây dựng mô hình động lực học của dàn phóng đặt trên xebánh lốp sử dụng phương trình Lagrange II để xây dựng mô hình toán. Qua đó, dao động của cácchuyển động của xe và bệ phóng được đánh giá cùng với những đo đạc thực nghiệm để đánh giátính chính xác của mô hình toán. Tuy nhiên, do trong quá trình bắn xe không sử dụng chân chốngnên tác động của nền lên dao động của hệ không được kể đến.146 T. X. Diệu, N. X. Thành, “Nghiên cứu dao động của xe bệ phóng trên nền đàn hồi.”Nghiên cứu khoa học công nghệ Các công trình [4-6] nghiên cứu dao động của các bệ phóng tên lửa được đặt trên các phươngtiện mang cỡ nhỏ có tính cơ động cao. Các chuyển động của xe và bệ phóng trong mặt phẳng bắnđược tập trung nghiên cứu. Phương trình Lagrange II được sử dụng để xây dựng cho mô hình toánphẳng. Ở mức độ dao động nhỏ, kết quả của các mô hình này cho thấy sự tin cậy khi nghiên cứucác dao động trong mặt phẳng bắn. Công trình [7] nghiên cứu dao động của xe bệ phóng có kết cấu chân chống tương đồng vớiđối tượng mà trong bài báo nghiên cứu. Mô hình toán được xây dựng có kể đến tác động của nềnlên các chuyển động của bệ. Biến dạng đàn hồi của ray phóng được kể đến. Đây là công trình côngphu với việc khảo sát với một loạt các thông số đầu vào để đánh giá tác động của chúng đến cácchuyển động của bệ phóng, qua đó đánh giá tính ổn định động của bệ phóng. Tuy nhiên, mô hìnhchưa bổ sung các phần tử giảm chấn và không kể đến đặc tính đàn hồi và giảm chấn của hệ thốngthuỷ lực kênh tầm. Nghiên cứu tổng quan các công trình đã được đưa ra ở trên cho thấy các mô hình động lực họcđược thiết lập cho các mô hình xe bệ phóng chưa thực sự phù hợp khi chỉ nghiên cứu chuyển độngphẳng hoặc không kể đến tính đàn hồi và giảm chấn của hệ thống thuỷ lực. Mô hình toán cho môhình xe bệ phóng của bài báo sẽ được thiết lập sử dụng phương trình Lagrange II khi kể đến tính chấtđàn hồi của nền, của hệ thống thuỷ lực và các chuyển động không gian phức tạp. Các nội dung đượcthực hiện tuần tự như sau: ở mục 2 dưới đây sẽ đi xây dựng ràng buộc động học và thiết lập mô hìnhđộng lực học của mô hình xe bệ phóng và ở mục 3, các kết quả nghiên cứu ở mục 2 sẽ được áp dụngcho một mô hình xe bệ phóng đã thiết kế sơ bộ để thấy được các dao động của các chuyển động củabệ. Qua đó, tính khả thi của thiết kế này được xác định và có thể sử dụng mô hình động lực học nàyđể thiết kế ...