Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Pháo phòng không 37mm hai nòng (PPK 37mm-2N) kiểu 37mm-K65 là vũ khí phòng không tầm thấp (PKTT) bắn liên thanh sử dụng đạn không điều khiển, giữ vai trò quan trọng trong việc tiêu diệt các mục tiêu bay thấp và cực thấp. Ở phiên bản nguyên thủy và phiên bản bán tự động, các thao tác dẫn ngắm tầm và ngắm hướng được thực hiện thủ công bằng tay quay do hai pháo thủ đảm nhiệm. Trước yêu cầu tác chiến hiện đại với các loại mục tiêu cơ động nhanh và vận tốc lớn, hệ thống PPK 37mm-2N được tiến hành cải tiến, tích hợp hệ truyền động cơ - điện sử dụng động cơ điện (động cơ Servo) kết hợp khí tài điều khiển tự động thay thế cho các thao tác ngắm bằng tay.

Khoảng trống nghiên cứu được chỉ ra từ thực tiễn kỹ thuật: khi chuyển đổi sang hệ truyền động tự động, bài toán ổn định chuyển động tầm và chuyển động hướng của pháo trong quá trình bắn chịu tác động trực tiếp của lực phát bắn và các quá trình động lực học phức tạp. Đa số các mô hình động lực học pháo trước đây thường thiết lập dưới giả định cơ cấu tầm và hướng bị khóa cứng với nền hoặc xem hai thân pháo hoạt động đồng nhất như một khối duy nhất. Do đó, việc xây dựng mô hình động lực học không gian xem xét hai thân pháo hoạt động độc lập và giải bài toán động lực học ngược để xác định đặc tuyến mô-men truyền động điều khiển bám mục tiêu là yêu cầu cấp thiết.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

  • Mục tiêu tổng quát: Xác định đặc tuyến mô-men truyền động dựa trên bài toán động lực học (ĐLH) cơ hệ PPK 37mm-2N cải tiến, tạo cơ sở khoa học để phát triển các thuật toán điều khiển ổn định các chuyển động ngắm của pháo trong quá trình bắn.
  • Nội dung/nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:
    1. Nghiên cứu tổng quan về các chuyển động ngắm pháo PKTT, tổng quan về ĐLH và bài toán ổn định các chuyển động ngắm pháo.
    2. Xây dựng mô hình tính toán, thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả chuyển động tầm và hướng của pháo trong quá trình bắn khi xem hai thân pháo hoạt động độc lập.
    3. Xây dựng thuật toán giải bài toán ĐLH ngược cơ hệ pháo để tính toán mô-men truyền động tầm và mô-men truyền động hướng.
    4. Xây dựng cấu trúc điều khiển chuyển động tầm và hướng pháo trong quá trình bắn, thực hiện mô phỏng số và thử nghiệm bắn đạn thật để kiểm chứng kết quả nghiên cứu.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Pháo phòng không 37mm-2N đã cải tiến, trong đó hệ truyền động tầm và hướng được thay thế bằng hệ truyền động cơ - điện và hoạt động ở chế độ điều khiển tự động các chuyển động ngắm.
  • Phạm vi nghiên cứu:
    • Cơ hệ pháo được khảo sát trong điều kiện bắn tiêu chuẩn (trong mặt phẳng bắn), xe pháo và giường pháo được khóa cứng với nền bằng liên kết ngàm, các vật trong cơ hệ xem là tuyệt đối cứng.
    • Máy tự động của hai thân pháo hoạt động độc lập.
    • Vị trí góc bắn đón để đảm bảo nhiệm vụ bắn trúng được xác định trước theo lý thuyết xạ kích và tính toán thông qua phần mềm tính toán phần tử bắn.
    • Địa điểm và thời gian thực hiện: Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, hoàn thành năm 2021.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây

Luận án tiến hành phân tích và tổng hợp các công trình khoa học trong và ngoài nước liên quan đến các nhóm vấn đề:

Nhóm nghiên cứu Các công trình, tác giả tiêu biểu Đặc điểm và phương pháp tiếp cận
Trang bị truyền động pháo PKTT Tài liệu kỹ thuật pháo ZU 23-2, 35mm Oerlikon, ZSU 23-4, pháo tàu 23mm-2, 25mm (2M/3M), AK 230 [14], [21], [22], [25], [31], [36], [52], [53] Khảo sát các hệ truyền động ngắm bằng tay, thủy lực hoặc cơ - điện; phân tích kết cấu cơ cấu dẫn động và khí tài ngắm quang điện tử/Radar.
Động lực học máy tự động và cơ hệ pháo Sách chuyên khảo thiết kế vũ khí [2], [9], [10], [15], [16], [50]-[55]; các nghiên cứu ĐLH cơ hệ pháo [1], [13], [17], [21], [61] Nghiên cứu ĐLH máy tự động theo nguyên lý nòng lùi; mô hình hóa cơ hệ pháo trên nền đàn hồi hoặc nền dao động sóng gió; sử dụng phương trình Lagrange loại II.
Mô hình hai thân pháo độc lập Mai Quang Anh (2018) [1] Xây dựng mô hình cơ hệ PPK 37mm-2N xem xét hai thân pháo có khối lượng và tải trọng độc lập, có xét yếu tố cản nhớt của nền và lệch pha thời điểm phát hỏa, nhưng chỉ khảo sát ở trạng thái cơ cấu tầm và hướng bị khóa cứng.
Điều khiển chuyển động pháo Trần Ngọc Bình (2013, 2014) [5], [6]; Lê Việt Hồng và cộng sự (2018, 2019) [26]-[28]; Nghiên cứu sinh và cộng sự (2017, 2019) Tổng hợp hệ thống điều khiển phi tuyến kháng nhiễu đột biến, điều khiển bền vững cho hệ truyền động có mô-men quán tính bất định, điều khiển trượt khử rơ theo nguyên lý máy mềm hai khối lượng.
Ổn định cơ hệ điều khiển Lý thuyết Liapunov [45], [46], [76], [78]-[83] Khung lý thuyết ổn định chuyển động của cơ hệ chịu tác động của lực điều khiển và các lực suy rộng không thế.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Phần lớn các công trình điều khiển truyền động pháo trước đây xem pháo là đối tượng phi tuyến bất định và coi lực phát bắn là nhiễu tác động ngẫu nhiên, chưa mô hình hóa chi tiết các quá trình động lực học diễn ra trong từng chu kỳ bắn. Ngược lại, các công trình đi sâu vào ĐLH pháo lại đặt giả thiết cơ cấu tầm và hướng bị khóa cứng, không gắn với quá trình bám sát mục tiêu liên tục. Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống này bằng cách kết hợp mô hình ĐLH không gian hoàn chỉnh của cơ hệ pháo (xét hai thân pháo làm việc độc lập) với bài toán điều khiển bám trong quá trình bắn thông qua giải bài toán ĐLH ngược.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  1. Lý thuyết ổn định Liapunov: Áp dụng định nghĩa ổn định, ổn định đều và ổn định tiệm cận cho hệ phương trình trạng thái $\dot{y} = f(t, y)$. Ý nghĩa cơ học: khi có nhiễu tức thời làm thay đổi trạng thái $(q^(t), \dot{q}^(t))$, cơ hệ có khả năng tự quay trở về quỹ đạo mong muốn dưới tác dụng của lực điều khiển.
  2. Cơ học hệ nhiều vật và ma trận Lagrange loại II: Khảo sát cơ hệ holonom có các tọa độ suy rộng $q_i$, thiết lập phương trình chuyển động dạng ma trận: $$\frac{d}{dt}\left(\frac{\partial T}{\partial \dot{q}}\right)^T - \left(\frac{\partial T}{\partial q}\right)^T + \left(\frac{\partial \Pi}{\partial q}\right)^T = Q$$
  3. Lý thuyết thuật phóng trong (TPT): Xác định quy luật áp suất khí thuốc trong lòng nòng $P_{ln}(t)$ thông qua hệ phương trình vi phân TPT và công thức Bravin cho thời kỳ tác dụng sau cùng của khí thuốc ở đầu nòng.
  4. Phương pháp tham số Động học Denavit - Hartenberg (D-H): Thiết lập các ma trận chuyển tọa độ cục bộ giữa các khâu vật rắn nối tiếp trong không gian ba chiều.
  5. Luật điều khiển tính mô-men (Computed Torque Control): Sử dụng các thành phần ma trận khối lượng, ma trận Coriolis và véc-tơ trọng trường để bù trừ phi tuyến động lực học của pháo theo thời gian thực.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp lý thuyết - giải tích: Xây dựng mô hình hình học, thiết lập quan hệ động học và động lực học cơ hệ nhiều vật bằng giải tích toán học.
  • Phương pháp tính toán và mô phỏng số: Xây dựng thuật toán số giải hệ phương trình vi phân phi tuyến ĐLH ngược trên phần mềm chuyên dụng và mô phỏng hệ thống điều khiển trên nền tảng phần mềm kỹ thuật.
  • Phương pháp thực nghiệm: Đo đạc kích thước hình học, xác định khối tâm, mô-men quán tính, đo biên dạng cán điều tiết máy hãm lùi, đo lực ma sát và mô-men lò xo cân bằng; tổ chức bắn đạn thật trên trường bắn để ghi nhận dữ liệu chuyển động bám mục tiêu bay (mục tiêu M96).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Chuyển động ngắm của pháo phòng không tầm thấp và bài toán ổn định chuyển động tầm và hướng của pháo phòng không 37mm-2N

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở kỹ thuật của pháo PKTT và phân tích chuyển động ngắm gồm hai kênh: kênh tầm và kênh hướng. Cơ cấu ngắm pháo bao gồm cơ cấu ngắm (hệ dẫn động cơ khí), truyền động ngắm (nguyên bản bằng tay, cải tiến bằng động cơ Servo) và hệ thống điều khiển.

+-------------------------------------------------------------+
|    Khí tài điều khiển xác định tham số mục tiêu (D, ε, β)    |
+------------------------------+------------------------------+
                               |
                               v
+-------------------------------------------------------------+
|       Tính toán phần tử bắn đón (Y_β, Y_ε, T_Y)             |
|       bằng thuật toán nhích dần và giải tam giác bắn đón    |
+------------------------------+------------------------------+
                               |
                               v
+-------------------------------------------------------------+
|     Chuyển động ngắm tầm - hướng đưa trục nòng tới vị trí   |
|     (Yêu cầu: sai số cố định ≤ ±1 mrad; di động ≤ ±2 mrad)  |
+-------------------------------------------------------------+

Chỉ tiêu kỹ thuật đối với PPK 37mm-2N cải tiến được xác định:

  • Sai số bám mục tiêu cố định không vượt quá $\pm 1\text{ mrad}$.
  • Sai số bám mục tiêu di động không vượt quá $\pm 2\text{ mrad}$.
  • Tỷ lệ vết đạn trong vùng xạ kích: $100%$ vết đạn trong vùng $\pm 5\text{ mrad}$ khi bắn phát một; $60%$ vết đạn trong vùng $\pm 10\text{ mrad}$ khi bắn loạt.

Từ bài toán ổn định cơ hệ điều khiển, chương đặt ra bài toán cốt lõi: Xác định mô-men truyền động $(u_t, u_h)$ trên trục động cơ để pháo bám chính xác theo quy luật góc tầm $\mu(t)$ và góc hướng $\beta(t)$ đã định trước.

Chương 2: Mô hình tính toán động lực học pháo phòng không 37mm-2N cải tiến

Chương 2 xây dựng mô hình ĐLH không gian của pháo khi xem hai thân pháo hoạt động độc lập. Mô hình cơ hệ gồm 3 vật chuyển động nối tiếp:

  • Vật 1 (Khối hướng): Khối lượng $M_1$, quay quanh trục thẳng đứng $O_0z_0$ với góc quay suy rộng $q_1$.
  • Vật 2 (Khối tầm, không kể khối lùi): Khối lượng $M_2$, quay quanh trục tai máng ngang $O_1z_1$ với góc quay suy rộng $q_2$.
  • Vật 3 (Khối lùi): Khối lượng $M_3$, chuyển động tịnh tiến dọc theo trục nòng $O_2z_2$ với tọa độ suy rộng $q_3$, đồng thời tham gia hai chuyển động quay theo Vật 1 và Vật 2.

Véc-tơ tọa độ suy rộng của hệ: $q = [q_1, q_2, q_3]^T$.

Hệ tọa độ O_0x_0y_0z_0 (Giường pháo cố định)
Hệ tọa độ O_1x_1y_1z_1 (Khối hướng - Vật 1)
Hệ tọa độ O_2x_2y_2z_2 (Khối tầm - Vật 2)
Hệ tọa độ O_3x_3y_3z_3 (Khối lùi - Vật 3)

Chương thiết lập đầy đủ biểu thức của các ngoại lực tác dụng:

  1. Lực khí thuốc ($P_{KN}$): $$P_{KN} = \frac{S \cdot P_{ln}}{\theta_y} \left(1 + \frac{0{,}5 m_{tp}}{m_{dd}}\right)$$
  2. Lực cản thủy lực máy hãm lùi ($F_{HL}$): $$F_{HL} = f(a_{xi}) \cdot \dot{X}^2 = \frac{\gamma_d}{20g} \frac{A_1^3}{K_1^2 a_{xi}^2} \dot{X}^2$$ Trong đó diện tích lỗ chảy dầu: $a_{xi} = \frac{\pi}{4}(d_v^2 - \delta^2)$.
  3. Lực cản lò xo đẩy lên ($F_X$): $F_X = F_{X0} + C_X X$.
  4. Lực hãm đẩy lên ($F_{DL}, F_{HD}$): Sinh ra do máy hãm lùi và bộ phận hãm đẩy lên thông qua các rãnh tiết lưu biến thiên.
  5. Lực ma sát máng pháo ($R_f$): $R_f = M_n(f_1 + f_2)\cos\mu$.
  6. Mô-men ma sát vành răng hướng ($M_{ms}$) và mô-men cân bằng lò xo tầm ($M_{CB}$).

Phương trình vi phân tổng quát của cơ hệ được đưa về dạng ma trận: $$M(q)\ddot{q} + C(q, \dot{q})\dot{q} + g(q) = Q(q, \dot{q}, t)$$ Trong đó $M(q)$ là ma trận khối lượng suy rộng, $C(q, \dot{q})$ là ma trận Coriolis/quán tính ly tâm, $g(q)$ là véc-tơ lực trọng trường và $Q$ là véc-tơ lực suy rộng.

Chương 3: Tính toán động lực học ngược PPK 37mm-2N cải tiến

Chương 3 thiết lập thuật toán số giải bài toán ĐLH ngược: từ quỹ đạo góc ngắm đặt trước $\mu(t), \beta(t)$ và quy luật bắn, tiến hành xác định quy luật chuyển động lùi - đẩy lên của khối lùi ($q_3(t), \dot{q}_3(t), \ddot{q}_3(t)$), sau đó tính toán ngược lại mô-men truyền động cần cấp trên trục hướng ($u_h$) và trục tầm ($u_t$).

Các trường hợp bắn được khảo sát chi tiết:

  • Bắn mục tiêu cố định ở các góc tầm khác nhau ($0^\circ, 30^\circ, 60^\circ, 85^\circ$).
  • Bắn mục tiêu di động với các vận tốc bám góc khác nhau.
  • Bắn đồng thời hai thân pháo so với bắn một thân pháo (thân phải hoặc thân trái).
  • Hiện tượng lệch pha thời điểm phát hỏa giữa hai thân pháo ($\Delta T_{PH}$).
  • Ảnh hưởng của sự sai lệch độ cứng lò xo đẩy lên ($C_X$) và sự thay đổi đường kính vòng điều tiết ($d_v$) của máy hãm lùi.

Kết quả tính toán cho thấy khi bắn phát một hoặc bắn liên thanh, xung lực phát bắn tác dụng lệch trục đối xứng tạo ra mô-men kích động lớn lên cả kênh hướng và kênh tầm, làm xuất hiện thành phần quán tính Coriolis $M_{CRH}, M_{CRT}$ phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của khối lùi $\dot{q}_3$.

Chương 4: Mô phỏng số và thử nghiệm điều khiển chuyển động cho PPK 37mm-2N cải tiến trong quá trình bắn

Chương 4 thực hiện hai nội dung chính: mô phỏng số hệ thống điều khiển và thử nghiệm thực nghiệm.

  1. Tổng hợp bộ điều khiển theo luật tính mô-men (Computed Torque Control): $$u = M(q)\left(\ddot{q}_d + K_v(\dot{q}_d - \dot{q}) + K_p(q_d - q)\right) + C(q, \dot{q})\dot{q} + g(q)$$ Mô phỏng khảo sát sai số bám trong các kịch bản: bắn không lực, bắn phát một một thân pháo, bắn phát một hai thân pháo đồng thời/lệch pha, và bắn liên thanh hai thân pháo.

  2. Thực nghiệm xác định tham số đầu vào:

    • Xác định khối tâm, mô-men quán tính các khâu.
    • Đo đạc thực tế máy hãm lùi: đo biên dạng cán điều tiết $\delta(X)$, đo chiều sâu rãnh hãm đẩy lên $h(X)$.
    • Xác định thực nghiệm mô-men ma sát vành răng hướng và mô-men lò xo cân bằng tầm.

  3. Thử nghiệm bắn đạn thật kiểm chứng:

    • Thực hiện bắn thử nghiệm trên pháo cải tiến tại trường bắn, theo dõi bám mục tiêu bay M96.
    • Đo chiều dài lùi thực tế của hai thân pháo.
    • Ghi nhận đồ thị sai số góc tầm và góc hướng khi bắn phát một, loạt ngắn và loạt vừa.
    • Đối chiếu số liệu thử nghiệm thực tế với kết quả mô phỏng số, khẳng định tính phù hợp của mô hình tính toán.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận khoa học

  1. Xây dựng thành công mô hình ĐLH không gian hoàn chỉnh cho PPK 37mm-2N cải tiến trong quá trình bám mục tiêu và bắn, xét đến tính độc lập trong hoạt động của máy tự động trên từng thân pháo.
  2. Thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả chuyển động cơ hệ dạng ma trận mới của phương trình Lagrange loại II, tích hợp đầy đủ các thành phần lực khí thuốc, lực cản thủy lực máy hãm lùi, lực đàn hồi lò xo đẩy lên, lực ma sát và lực quán tính Coriolis.
  3. Đề xuất thuật toán giải bài toán ĐLH ngược cho cơ hệ pháo phòng không hai nòng, cho phép xác định chính xác đặc tuyến mô-men truyền động cần thiết trên các trục quay ngắm trong mọi chế độ bắn (bắn đơn, bắn đồng thời, bắn lệch pha).

Đóng góp mới về mặt thực tiễn kỹ thuật

  1. Cung cấp bộ tham số thực nghiệm tin cậy về kết cấu máy hãm lùi (biên dạng cán điều tiết, diện tích lỗ chảy dầu biến thiên), mô-men ma sát vành răng và đặc tính lò xo cân bằng của pháo 37mm-2N cải tiến.
  2. Chứng minh hiệu quả của thuật toán điều khiển bù mô-men thông qua mô phỏng và thử nghiệm bắn đạn thật: hệ thống đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật về độ chính xác bám mục tiêu và tỷ lệ vết đạn trong vùng xạ kích theo quy định.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án

  • Khảo sát cơ hệ dưới giả thiết các vật thể là tuyệt đối cứng, chưa xét đến biến dạng đàn hồi của thân nòng pháo và kết cấu giá pháo khi chịu xung lực bắn lớn.
  • Khóa cứng xe pháo và giường pháo với nền bằng liên kết ngàm lý tưởng, chưa mô hình hóa chi tiết đặc tính đàn hồi - cản nhớt phi tuyến của nền đất hoặc sàn phương tiện cơ động.
  • Bỏ qua sự thay đổi trọng lượng và vị trí khối tâm do sự tiêu hao đạn trong băng đạn sau từng loạt bắn, cũng như các lực tống/hất vỏ đạn và đóng/mở khóa nòng.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Mở rộng mô hình ĐLH cơ hệ pháo đặt trên các phương tiện cơ động (xe bánh lốp, tàu quân sự) có xét đến dao động lắc của nền do sóng gió và địa hình.
  • Nghiên cứu mô hình vật rắn biến dạng (kết hợp phương pháp phần tử hữu hạn) để đánh giá dao động đàn hồi đầu nòng pháo.
  • Ứng dụng các giải thuật điều khiển thích nghi, điều khiển thông minh tự chỉnh định tham số trực tuyến để nâng cao hơn nữa độ chính xác bám khi các tham số cơ học thay đổi theo thời gian.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Cơ kỹ thuật và Kỹ thuật Vũ khí: Cung cấp phương pháp luận chặt chẽ trong việc mô hình hóa cơ hệ nhiều vật phức tạp bằng tham số D-H và phương trình Lagrange loại II dạng ma trận.
  • Đối với các kỹ sư thiết kế, cải tiến vũ khí tại các Viện nghiên cứu và Nhà máy quốc phòng: Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm chi tiết về máy hãm lùi, ma sát truyền động và thuật toán giải bài toán ĐLH ngược phục vụ trực tiếp cho việc thiết kế, lựa chọn công suất động cơ Servo và xây dựng hệ thống điều khiển truyền động ngắm tự động cho các loại pháo cao xạ tương tự.

Câu hỏi thường gặp

1. Tọa độ suy rộng và cấu trúc các khâu trong mô hình ĐLH của pháo được xác định như thế nào?

Cơ hệ được mô hình hóa thành chuỗi 3 vật chuyển động với 3 tọa độ suy rộng $q = [q_1, q_2, q_3]^T$:

  • $q_1$: Góc quay của khối hướng (Vật 1) quanh trục đứng $O_0z_0$.
  • $q_2$: Góc quay của khối tầm (Vật 2) quanh trục ngang $O_1z_1$.
  • $q_3$: Tọa độ dịch chuyển tịnh tiến của khối lùi (Vật 3) dọc theo trục nòng $O_2z_2$.

2. Các chỉ tiêu kỹ thuật chính về độ chính xác bám và phân bố vết đạn đặt ra cho PPK 37mm-2N cải tiến là gì?

  • Sai số bám mục tiêu cố định: không vượt quá $\pm 1\text{ mrad}$.
  • Sai số bám mục tiêu di động: không vượt quá $\pm 2\text{ mrad}$.
  • Tỷ lệ vết đạn trong vùng xạ kích: đạt $100%$ vết đạn trong vùng $\pm 5\text{ mrad}$ khi bắn phát một; đạt $60%$ vết đạn trong vùng $\pm 10\text{ mrad}$ khi bắn loạt.

3. Lực cản thủy lực trong máy hãm lùi của pháo 37mm-2N được xác định dựa trên nguyên lý nào?

Lực cản thủy lực $F_{HL}$ sử dụng môi chất dầu thủy lực "CTEOL-M" tỷ lệ với bình phương vận tốc khối lùi $\dot{X}^2$ và nghịch đảo bình phương diện tích lỗ chảy dầu $a_{xi}^2$: $$F_{HL} = \frac{\gamma_d}{20g} \frac{A_1^3}{K_1^2 a_{xi}^2} \dot{X}^2$$ Trong đó diện tích $a_{xi}$ thay đổi phụ thuộc vào đường kính vòng điều tiết $d_v$ và biên dạng đường kính cán điều tiết $\delta(X)$ theo suốt hành trình lùi $X$.

4. Thành phần mô-men truyền động ngắm pháo bao gồm những yếu tố nào?

Mô-men truyền động hướng ($M_h$) và tầm ($M_t$) bao gồm:

  • Mô-men động trục hướng và tầm ($M_{DH}, M_{DT}$).
  • Mô-men cản tĩnh do lực phát bắn gây ra ($M_{CH}^{PB}, M_{CT}^{PB}$).
  • Mô-men ma sát ($M_{MSH}, M_{MST}$).
  • Mô-men lực quán tính Coriolis ($M_{CRH}, M_{CRT}$) xuất hiện khi khối lùi chuyển động tịnh tiến trong lúc pháo đang quay ngắm.
  • Mô-men cân bằng của cụm lò xo cân bằng tầm ($M_{CB}$).

5. Kết quả mô phỏng số đã được kiểm chứng thực tế bằng những phương pháp nào?

Kết quả được kiểm chứng thông qua: đo đạc thực nghiệm các tham số hình học/động lực học (khối lượng, khối tâm, mô-men quán tính, ma sát vành răng, biên dạng cán điều tiết máy hãm lùi) và tổ chức bắn thử nghiệm đạn thật trên pháo cải tiến bám theo mục tiêu bay M96 để đo chiều dài lùi, sai số góc tầm và sai số góc hướng.

Kết luận

Luận án tiến sĩ kỹ thuật của tác giả Nguyễn Hữu Thắng đã giải quyết trọn vẹn bài toán ổn định chuyển động tầm và hướng cho pháo phòng không 37mm-2N cải tiến trong quá trình bắn bám mục tiêu. Thông qua việc xây dựng mô hình động lực học nhiều vật không gian với hai thân pháo độc lập và giải bài toán động lực học ngược, tác giả đã xác định chính xác quy luật mô-men truyền động điều khiển. Các kết quả mô phỏng theo luật tính mô-men kết hợp với thử nghiệm bắn đạn thật đã chứng minh hệ thống pháo cải tiến đạt đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật về độ ổn định và độ chính xác ngắm bắn.