Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Podstawy balistyki

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1105-MBUZB-ISP-POBAL Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Podstawy balistyki
Jednostka: Instytut Mechaniki i Poligrafii
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 5.00
Język prowadzenia: polski
Liczba godzin zajęć praktycznych:

45

Liczba godzin zajęć teoretycznych:

45

Skrócony opis:

Balistyka jest to nauka zajmująca się ruchem pocisku (granatu). Ruch pocisku dzielimy na dwa etapy:

 ruch pocisku w przewodzie lufy pod wpływem działania gazów prochowych powstałych podczas palenia się ładunku prochowego;

 ruch pocisku w powietrzu, od chwili jego wylotu z przewodu lufy do spotkania z celem (ziemią, przeszkodą).

W zależności od sił (czynników) działających na pocisk dzielimy balistykę na wewnętrzną, zewnętrzną i końcową.

Pełny opis:

Celem zajęć jest zapoznanie studentów z podstawowymi zagadnieniami balistyki. Studenci poznają metodykę badan teoretycznych i doświadczalnych balistyki wewnętrznej i zewnętrznej, obszary wykorzystania wyników tych badan podczas projektowania, budowy i eksploatacji systemów uzbrojenia. Natomiast w przypadku balistyki końcowej studenci poznają podstawowe informacje na temat metod i metodyk badań teoretycznych i doświadczalnych przebijalności pocisku wraz z jego wnikaniem w przeszkodę, procesu odkształcenia się pocisku i materiału przeszkody w którą trafił, efektów burzących i skuteczności działania odłamków.

Wykład:

W ramach wykładu realizowana jest następująca tematyka związana z problematyką podstaw balistyki:

1. 2h – Własności termochemicznych materiałów wybuchowych (MW), reakcja rozkładu wybuchowego, równanie wybuchu, reakcja wybuchu.

2. 2h – Wyznaczanie składu gazów powybuchowych, ciepła właściwego przy stałej objętości gazów powybuchowych, ciepła wybuchu, masowej gęstości zasobu gazów powybuchowych.

3. 2h – Określenie rozwoju ciśnienia w komorze nabojowej w objętości stałej.

4. 2h – Bomba manometryczna, geometryczne prawo spalania prochów bezdymnych.

5. 4h – Rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej metodą Drozdowa, rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej metodą Cornera, rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej metodą pół doświadczalną Leduca, metoda syntetyczna katalogów balistycznych.

6. 3h – Balistyka wewnętrzna broni rakietowej na paliwo stałe (zasada działania silnika rakietowego na paliwo stałe (SRPS), ciśnienie równowagi (wzór Bory), impuls siły ciągu, całkowity impuls siły ciągu).

7. 2h – Przedmiot balistyki zewnętrznej, podstawowe określenia i oznaczenia. Układy odniesienia stosowane w balistyce. Siły działające na obiekt balistyczny - grawitacyjna, aerodynamiczne, napędzające i sterujące. Modelowanie ruchu obiektów balistycznych - ruch główny i ruch wtórny.

8. 2h – Wybrane metody balistyki doświadczalnej. Prawa oporu powietrza. Charakterystyki aerodynamiczne obiektu balistycznego (współczynniki : oporu, kształtu i balistyczny). Przybliżone metody obliczania tych charakterystyk wg wzorów empirycznych. Obliczanie sił aerodynamicznych na podstawie praw oporu powietrza.

9. 2h - Właściwości ziemskiego pola grawitacyjnego i jego modele stosowane w balistyce. Budowa atmosfery ziemskiej i jej właściwości. Warunek równowagi pionowej atmosfery. Modele atmosfer standardowych stosowane w balistyce.

10. 2h - Ruch obiektu balistycznego w próżni. Obliczanie głównych czynników toru. Rozwiązanie zadania trafienia. Wyznaczanie krzywej zasięgu i wpływu kata położenia celu na główne czynniki toru.

11. 2h - Metody rozwiązywania problemu głównego balistyki zewnętrznej – metody Eulera, Siacci’ego i numeryczna Rungego-Kutty.

12. 2h - Rachunki poprawkowe. Wiatr balistyczny i temperatura balistyczna. Sprowadzanie wyników strzelań poligonowych do warunków tabelarycznych za pomocą tabel współczynników poprawkowych.

13. 3h - Warunki stabilizacji ruchu obiektu balistycznego ruchem obrotowym, warunki stabilizacji ruchu obiektu balistycznego zaopatrzonego w brzechwę.

14. 2h – Wiadomości wstępne. Definicje i określenia, zagadnienia będące w obszarze zainteresowań balistyki końcowej. Klasyfikacja uderzeń ze względu na prędkość uderzenia i właściwości obiektów uczestniczących w uderzeniu.

15. 2h - Klasyczna teoria zderzenia – wprowadzenie. Zasady i równania. Zderzenie środkowe ciał gładkich w ruchu postępowym.

16. 2h – Zderzenie ciał gładkich i szorstkich w ruchu ogólnym. Zderzenie jako proces lokalny. Współczynnik restytucji. Metody obliczania parametrów zderzenia niesprężystego.

17. 2h – Modele ośrodków stosowane w balistyce końcowej i równania konstytutywne. Balistyka końcowa pocisków amunicji strzeleckiej.

18. 2h – Sprężysto- plastyczne zderzenie pręta z nieodkształcalną przegrodą. Wnikanie sztywnego pocisku w metalową półprzestrzeń.

19. 2h – Hydrodynamiczne modele wnikania długiego pręta w tarcze. Balistyka końcowa strumienia kumulacyjnego.

20. 2h – Podstawy teorii wybuchu. Fale uderzeniowe w powietrzu. Napędzanie ciał za pomocą materiału wybuchowego.

21. 1h – Balistyka zranienia. Jama postrzałowa.

Ćwiczenia:

Treść ćwiczeń:

1. 3h – Obliczenia balistycznego stałego materiału wybuchowego.

2. 4h – Obliczenia balistyczne broni lufowej (metoda Leduca, Cornera).

3. 3h – Obliczenia balistyczny broni rakietowej na paliwo stałe

4. 2h – Obliczenia toru pocisku w próżni, rozwiązania zadania trafienia, wyznaczanie krzywej zasięgu.

5. 2h – Obliczenia toru pocisku dalekonośnego w próżni z uwzględnieniem zmian pola grawitacyjnego Ziemi i jej krzywizny.

6. 2h – Obliczenia parametrów stanu powietrza dla różnych atmosfer wzorcowych, z wykorzystaniem warunku równowagi pionowej atmosfery.

7. 2h – Obliczenia sił i momentów aerodynamicznych z wykorzystaniem różnych funkcji oporu powietrza, dla różnych warunków meteorologicznych.

8. 2h – Obliczenia głównych czynników toru pocisku z wykorzystaniem tablic funkcji pierwotnych Siacci’ego.

9. 2h – Zderzenie środkowe ciał gładkich.

10. 2h – Zderzenie ciał gładkich - szorstkich.

11. 2h – Szacowanie skutków wybuchu w powietrzu.

12. 2h – Szacowanie prędkości początkowej odłamków głowicy bojowej.

13. 2h – Uderzeniowe działanie bomb lotniczych.

Projekt:

1. 3h – Projekt balistyczny broni lufowej.

2. 2h – Projekt balistyczny broni rakietowej na paliwo stałe

3. 5h – Projekt określenia głównych czynników toru pocisku z wykorzystaniem tablic funkcji pierwotnych Siacci’ego/funkcji oporu powietrza ‘43r. dla wybranych kalibrów.

4. 3h – Projekt obliczeniowy balistyki końcowej pocisków amunicji strzeleckiej.

5. 2h – Sprężysto- plastyczne zderzenie pręta z nieodkształcalną przegrodą. Wnikanie sztywnego pocisku w metalową półprzestrzeń.

Literatura:

1. Wrzesiński Z.: Balistyka wewnętrzna klasycznych broni lufowych, OWPW 2018.

2. Wrzesiński Z.: Termodynamika, OWPW 2014.

3. Torecki S.: Podstawy termodynamiczne balistyki wewnętrznej i silników rakietowych, WAT Warszawa 1986.

4. Sieriebriakow: Balistyka wewnętrzna, Wydawnictwo MON 1955.

5. Wolski: Balistyka wewnętrzna, WPW Warszawa 1966.

6. Szapiro J.: Balistyka zewnętrzna, WMON, Warszawa, 1956.

7. Paczkowski Z.: Balistyka zewnętrzna, Główny Instytut Mechaniki, Warszawa 1950.

8. Molitz H., Strobel R.: .u.ere Ballistik, Springer, Berlin, 1963.

9. Hauck G.: .u.ere Ballistik, Eine Einführung in die Theorie der Gescho.bewegung, Milit.rverlag der DDR, Berlin 1972.

10. McCoy R., Modern Exterior Ballistics, Schiffer Military History, 1999.

11. Tarnowski M.: Balistyka końcowa, działanie pocisku u celu, Wojskowy Instytut Naukowo- Oświatowy, Warszawa,1938.

12. Manczarski S.: Uszkodzenia postrzałowe, Bron palna – amunicja – identyfikacja broni palnej – ocena sądowo-lekarska, Wojskowy Instytut Naukowo- Oświatowy, Warszawa, 1938.

13. Radziszewski L.: Balistyka końcowa pocisków amunicji małokalibrowej przy strzelaniu do wybranych celów, Wydawnictwa Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce, 2007.

14. Włodarczyk E.: Balistyka końcowa pocisków amunicji strzeleckiej, t 1, Wydawnictwa Wojskowej Akademii Technicznej, Warszawa, 2006.

15. Włodarczyk E., Jackowski A.: Balistyka końcowa pocisków szybkich, Wydawnictwa Wojskowej Akademii Technicznej, Warszawa, 2008.

16. Komputerowe modelowanie dynamicznych oddziaływań ciał metodą punktów swobodnych, Jach K. (red.): PWN, Warszawa, 2001.

17. Wiśniewski A.: Pancerze budowa, projektowanie i działanie, WNT, Warszawa, 2001.

18. Carlucci D. E., Jacobson S. S.: Ballistics, Theory and Design of Guns and Ammunition, CRC Press, 2008.

19. Engineering Design Handbook - Elements of Armament Engineering, Part Two - Ballistics: (AMCP 706-107).

20. Magier M.: Oddziaływanie jednolitych i segmentowych penetratorów kinetycznych pocisków podkalibrowych na pancerze, s. 150, Wydawnictwo Wojskowego Instytutu Technicznego Uzbrojenia, Zielonka 2014

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie przedmiotu następuje po otrzymaniu pozytywnych ocen końcowych z wykładu, części ćwiczeniowej oraz projektowej. Ocena końcowa przedmiotu wyznaczana jest na podstawie średniej z ocen cząstkowych w następujący sposób:

O=0,4*W+0,3*C+0,3*P

gdzie:

W – ocena końcowa z wykładu

C – ocena końcowa z ćwiczeń

P – ocena końcowa z projektu

a) 91 – 100% bardzo dobry (5.0), (skrót słowny: bdb);

b) 81 – 90% plus dobry (4.5), (skrót słowny: +db);

c) 71 – 80% dobry (4.0), (skrót słowny: db);

d) 61 – 70% plus dostateczny (3.5), (skrót słowny: +dst);

e) 51 – 60% dostateczny (3.0), (skrót słowny: dst);

f) poniżej 50% niedostateczny (2.0), (skrót słowny: ndst).

Brak zaliczenia części składowej przedmiotu (W, C lub P) powoduje, że w roku następnym student jest zobowiązany odrabiać cały przedmiot-oceny nie są przepisywane na rok następny.

Wykłady zaliczane są na podstawie końcowego zaliczenia. Zaliczenie ma formę pisemną. Do zaliczenia mogą przystąpić jedynie ci studenci, którzy mają zaliczone ćwiczenia.

Podstawą zaliczenia ćwiczeń są pozytywne oceny z trzech kolokwiów pisemnych. Do każdego kolokwium przysługuje jeden termin poprawy. Student może zdecydować się na poprawę oceny pozytywnej bez konsekwencji utraty poprzedniej oceny. Ocena końcowa z ćwiczeń jest wyznaczana na podstawie średniej arytmetycznej z ocen uzyskanych z kolokwiów.

Podstawą zaliczenia projektu jest wykonanie 3 projektów dla każdej z dziedzin (balistyka wewnętrzna, zewnętrzna i końcowa) na ocenę pozytywną. Ocena końcowa z projektowania jest wyznaczana na podstawie średniej arytmetycznej z ocen uzyskanych ze wszystkich projektów.

Udział w zajęciach jest obowiązkowy. Dopuszczalne są dwie nieusprawiedliwione nieobecności, ale zadania przerobione na tych zajęciach muszą być odrobione przez studenta we własnym zakresie, bądź odrobione w innych godzinach zajęć po uprzednim ustaleniu z prowadzącym.

Sposób odrabiania zajęć w przypadku nieobecności np. usprawiedliwionych zwolnieniem lekarskim ustala się indywidualnie z prowadzącym

Podczas kolokwiów i zaliczenia student może korzystać z kalkulatora.

Przy zaliczaniu wykładu student nie może korzystać z materiałów pomocniczych.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Projekt, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Olgierd Goroch
Prowadzący grup: Olgierd Goroch, Filip Kagankiewicz, Mariusz Magier, Andrzej Penkul, Zbigniew Wrzesiński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.