Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của một số tham số thiết kế lõi xuyên đến khả năng xuyên thép của đầu đạn xuyên động năng

của đầu đạn và áp suất khí thuốc trong lòng nòng, được tiến hành ngày 30 tháng 11 năm 2022 tại hầm bắn của cơ sở nghiên Bản thép CT3 dày 12 mm Giá chuyên dụng Thước chuẩn 114 cứu chuyên ngành. Điều kiện thời tiết tự nhiên, ban ngày. Nhiệt độ môi trường 20 0C; độ ẩm 89%; áp suất khí quyển 747mmHg. 4.2.2 Bắn kiểm tra chất lượng đạn thử nghiệm của luận án 4.2.2.1 Chuẩn bị tr ng thiết bị - Nòng chuẩn cho thử nghiệm được gá đặt trên giá thử chuyên dụng; - Thiết bị radar DRS-1 đo vận tốc đầu đạn; - Crusher kiểu vặn, có diện tích piston 0,2 cm2; - Trụ đồng Ф4x6,5 dự áp một lần P = 215,82 MPa (2 200 kG/cm2) (nguồn nhập khẩu Trung Quốc, xuất từ kho TCCNQP); - Panme Mitutoyo 103-129 đo chiều cao trụ đồng, phạm vi đo 0-25 mm, độ chính xác 0,001mm; - Cân tiểu ly điện tử max600 g, độ chính xác 0,001 g; - Mục tiêu: Hầm thu hồi đạn. Hình 4.11 Đo lường thử nghiệm đầu đạn xuyên thép bằng camera tốc độ cao 115 4.2.2.2 Thực hành thử nghiệm kiểm tr chất lượng đạn - Lắp trụ đồng đã được dự áp vào crusher; - Vặn crusher vào nòng súng thử nghiệm đảm bảo chắc chắn và kín khí; Xung quanh vị trí tiếp giáp giữa crusher và nòng súng được bôi mỡ sáp chuyên dụng để kiểm tra khả năng bịt kín khí thuốc sau mỗi lần bắn; - Nạp đạn vào nòng chuẩn; - Ẩn nấp vào vị trí quy định, chuẩn bị thiết bị đo vận tốc đầu đạn, điểm hỏa bằng cò điện; - Tháo vỏ liều, tháo Crusher, đo trụ đồng xác định áp suất khí thuốc trong nòng súng, đọc kết quả đo vận tốc đầu đạn; - Chuẩn bị phát bắn tiếp theo. 4.2.2.3 Kết quả thử nghiệm a) Đo áp suất khí thuốc đối với đầu đạn nặng (mlx = 9,0 g) Kết quả thử nghiệm đối với đầu đạn nặng được cho trên Bảng 4.2. Bảng 4.2 Kết quả định lượng thuốc phóng đầu đạn nặng TT Khối lƣợng thuốc phóng ω, g Áp suất khí thuốc trong nòng súng Pm, kG/cm 2 Chỉ tiêu - 1,45 2 368 PmaxTB ≤ 2 800 kG/cm 2 Pmmax ≤ 3 050 kG/cm 2 Pmmin ≥ 2 250 kG/cm 2 1 1,50 2 420 2 2 454 3 2 446 4 2 438 5 2 442 6 2 424 7 2 448 TB 2 438,9 Đạt yêu cầu max 2 454 Đạt yêu cầu min 2 420 Đạt yêu cầu 116 b) Đo vận tốc vc (tại mặt trước bản thép cách miệng nòng súng 25 m) * Đối với đầu đạn chuẩn và đầu đạn mũi ngắn (mlx = 7,90 g) Kết quả thử nghiệm đối với đầu đạn khối lượng chuẩn được cho trên Bảng 4.3. Bảng 4.3 Kết quả vận tốc va chạm (vc) của đầu đạn chuẩn và đầu đạn mũi ngắn TT ω, g vc, m/s 1 1,54 633,5 2 1,54 631,1 3 1,54 632,0 4 1,54 630,1 5 1,54 630,8 6 1,54 629,5 7 1,54 630,4 TB 631,1 max 646,2 min 629,5 * Đối với đầu đạn nặng (mlx = 9,0 g) Bảng 4.4 Kết quả vận tốc va chạm (vc) của đầu đạn nặng TT ω, g vc, m/s 1 1,50 588,4 2 1,50 593,1 3 1,50 591,0 4 1,50 591,4 5 1,50 589,6 6 1,50 589,2 7 1,50 593,0 TB 590,8 max 593,1 min 588,4 117 4.2.2.4 Nhận ét - Áp suất khí thuốc trong nòng súng đạt yêu cầu, đảm bảo an toàn khi bắn. - Kết quả thử nghiệm đảm bảo động năng của các loại lõi xuyên tại thời điểm bắt đầu va xuyên với bản thép là tương đương nhau. 4.2.3 Bắn kiểm tra khả năng xuyên thép các mẫu đầu đạn của luận án Quá trình bắn tiến hành đo kết hợp vận tốc chạm bản thép bằng radar DRS-1, đo vận tốc chạm (vc) và vận tốc còn lại (vr) sau khi xuyên qua bản thép bằng camera tốc độ cao V711, khoảng cách miệng nòng súng đến bản thép là 25m, tiến hành theo sơ đồ bố trí thử nghiệm (Hình 4.12). Hình 4.12 Sơ đồ bố trí thử nghiệm Thực hành bắn với 03 phương án thiết kế đầu đạn 7,62x39 mm hai cấu tử (mục 4.2.1), ở mỗi phương án thiết kế đầu đạn có 03 giá trị độ cứng của lõi xuyên: 20 HRC, 43 HRC và 56 HRC. Với mỗi giá trị độ cứng của lõi xuyên được bắn với số lượng 7 viên đạn (01 nhóm), tính toán lấy kết quả trung bình nhóm bắn. Tiến hành đo vận tốc va chạm (vc) và vận tốc còn lại (vr) của lõi xuyên sau khi xuyên bản thép. Thực hiện đo vận tốc bằng camera tốc độ cao và xử lý số liệu vận tốc theo TCQS 378:2017/TCCNQP [16]. 4.2.3.1 Đối với đầu đạn chuẩn ( em mục 4.2.1). Kết quả được trình bày trên Bảng 4.5 Súng thử nghiệm gắn trên giá Vị trí bóp cò và đo lường Camera Hầm thu hồi Bản thép 118 Bảng 4.5 Kết quả xuyên thép của đầu đạn chuẩn TT Độ cứng lõi xuyên, HRC Khả năng xuyên Vận tốc va chạm, m/s Vận tốc còn lại sau khi xuyên bia, m/s 1 20 Không xuyên 627,8 - 2 20 Không xuyên 631,5 - 3 20 Không xuyên 631,2 - 4 20 Không xuyên 627,9 - 5 20 Không xuyên 631,7 - 6 20 Không xuyên 628,3 - 7 20 Không xuyên 629,7 - TB 629,7 - 1 43 Xuyên thủng 630,1 213,9 2 43 Xuyên thủng 631,4 212,8 3 43 Xuyên thủng 631,3 214,4 4 43 Xuyên thủng 629,5 212,4 5 43 Xuyên thủng 629,2 215,5 6 43 Xuyên thủng 629,1 212,1 7 43 Xuyên thủng 629,9 213,2 TB 630,1 213,5 1 56 Xuyên thủng 629,4 305,8 2 56 Xuyên thủng 628,7 300,5 3 56 Xuyên thủng 629,6 306,2 4 56 Xuyên thủng 631,6 303,4 5 56 Xuyên thủng 630,1 305,4 6 56 Xuyên thủng 631,3 302,6 7 56 Xuyên thủng 628,9 300,3 TB 629,9 303,5 119 4.2.3.2 Đối với đầu đạn mũi ngắn ( em mục 4.2.1). Kết quả được trình bày trên Bảng 4.6 Bảng 4.6 Kết quả xuyên thép của đầu đạn mũi ngắn TT Độ cứng lõi xuyên, HRC Khả năng xuyên Vận tốc va chạm, m/s Vận tốc còn lại sau khi xuyên bia, m/s 1 20 Không xuyên 629,8 - 2 20 Không xuyên 631,5 - 3 20 Không xuyên 631,8 - 4 20 Không xuyên 631,9 - 5 20 Không xuyên 632,0 - 6 20 Không xuyên 633,6 - 7 20 Không xuyên 629,1 - TB 631,4 - 1 43 Xuyên thủng 629,3 239,3 2 43 Xuyên thủng 631,6 239,5 3 43 Xuyên thủng 630,1 240,0 4 43 Xuyên thủng 629,6 241,1 5 43 Xuyên thủng 631,1 238,1 6 43 Xuyên thủng 631,7 241,5 7 43 Xuyên thủng 628,5 242,6 TB 630,3 240,3 1 56 Xuyên thủng 629,3 253,8 2 56 Xuyên thủng 628,5 249,4 3 56 Xuyên thủng 631,4 253,0 4 56 Xuyên thủng 630,1 252,4 5 56 Xuyên thủng 630,4 253,3 6 56 Xuyên thủng 630,7 253,2 7 56 Xuyên thủng 628,4 249,3 TB 629,8 252,1 120 4.2.3.3 Đối với đầu đạn nặng ( em mục 4.2.1). Kết quả được trình bày trên Bảng 4.7 Bảng 4.7 Kết quả xuyên thép với đầu đạn nặng TT Độ cứng lõi xuyên, HRC Khả năng xuyên Vận tốc va chạm, m/s Vận tốc còn lại sau khi xuyên bia, m/s 1 20 Không xuyên 592,4 - 2 20 Không xuyên 593,3 - 3 20 Không xuyên 591,8 - 4 20 Không xuyên 591,1 - 5 20 Không xuyên 590,9 - 6 20 Không xuyên 591,6 - 7 20 Không xuyên 591,7 - TB 591,8 - 1 43 Xuyên thủng 591,1 162,0 2 43 Xuyên thủng 593,4 161,4 3 43 Xuyên thủng 593,2 164,1 4 43 Xuyên thủng 591,1 161,4 5 43 Xuyên thủng 593,2 164,3 6 43 Xuyên thủng 590,8 162,1 7 43 Xuyên thủng 592,6 163,9 TB 592,2 162,7 1 56 Xuyên thủng 593,0 251,8 2 56 Xuyên thủng 591,3 252,2 3 56 Xuyên thủng 592,7 253,4 4 56 Xuyên thủng 590,3 253,0 5 56 Xuyên thủng 590,6 250,1 6 56 Xuyên thủng 591,3 252,3 7 56 Xuyên thủng 591,3 252,8 TB 591,5 252,2 121 4.3 Đánh giá kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm Từ kết quả thử nghiệm bắn của đạn xuyên thép 7,62x39 mm hai cấu tử, tiến hành đánh giá kết quả so với nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng của các tham số thiết kế lõi xuyên đến khả năng xuyên thép được trình bày ở Chương 3. 4.3.1 Đánh giá kết quả ảnh hưởng của chiều dài phần mũi lõi xuyên Bổ sung kết quả bắn khảo sát 02 mẫu đạn (đầu đạn mũi ngắn và đầu đạn chuẩn, xem mục 4.1.1) vào đồ thị mối quan hệ giữa vận tốc còn lại (vr) và chiều dài phần mũi lõi (hm) của lõi xuyên (Hình 4.13). Đánh giá sai số kết quả nhận được từ thực nghiệm so với tính toán lý thuyết (Bảng 4.8). Bảng 4.8 So sánh kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm với giá trị hm khác nhau TT Loại đạn hm, mm Vận tốc còn lại của lõi xuyên vr, m/s Sai số, % Lý thuyết Thực nghiệm 1 Đầu đạn mũi ngắn 9,32 251,3 252,1 0,032 2 Đầu đạn chuẩn 12,43 290,7 303,5 4,40 Hình 4.13 Đồ thị so sánh kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm chiều dài phần mũi hm, mm - Điểm khảo sát lý thuyết - Điểm khảo sát bắn thử nghiệm 122 Như vậy kết quả tính toán lý thuyết và kết quả thực nghiệm có sai số nằm trong khoảng 5 %. Với kết quả tính toán lý thuyết và kết quả thực nghiệm, đối với các mẫu khảo sát như trên của đầu đạn 7,62x39 mm hai cấu tử, kích thước phần mũi lõi xuyên nên lựa chọn hm = 12,43 mm để đảm bảo chiều sâu xuyên, các điều kiện ổn định của đạn và điều kiện tổng lắp đạn theo yêu cầu kỹ thuật của tài liệu thiết kế. 4.3.2 Đánh giá kết quả ảnh hưởng của khối lượng lõi xuyên Tích hợp kết quả thử nghiệm bắn 02 mẫu đầu đạn có mlx lần lượt bằng 7,9 gam và 9,0 gam (đảm bảo năng lượng Ec tương đương nhau) với kết quả lý thuyết trên đồ thị mối quan hệ giữa vận tốc còn lại (vr) của lõi xuyên sau khi xuyên bản thép và khối lượng lõi xuyên (mlx) , ta có đồ thị được trình bày trong Hình 4.14. Hình 4.14 Đồ thị so sánh kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm Hình ảnh bia thép sau khi thử nghiệm xem trên Hình 4.15. So sánh kết quả tính toán lý thuyết với thực nghiệm bắn được trình bày trên Bảng 4.9 Khối lượng mlx, g - Điểm khảo sát lý thuyết - Điểm khảo sát bắn thử nghiệm 123 Bảng 4.9 So sánh kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm với mlx khác nhau TT Giá trị mlx, mm Vận tốc còn lại của lõi xuyên vr, m/s Sai số, % Lý thuyết Thực nghiệm 1 7,90 287,1 303,5 5,40 2 9,0 258,2 252,3 2,34 Hình 4.15 Mặt trước và sau của bia thép sau thử nghiệm bắn Kết quả thực nghiệm với hai phương án khảo sát nằm trên 2 vùng có mức độ biến đổi khả năng xuyên thép của đầu đạn là khác nhau. Mẫu đầu đạn có mlx = 7,9 g nằm ở vùng đồ thị có độ dốc nhỏ, phản ánh khi thay đổi khối lượng lõi xuyên, khả năng xuyên thép thay đổi không nhiều nhưng vẫn nằm trong xu hướng khối lượng lõi xuyên tăng, vận tốc còn lại của lõi xuyên giảm. Với mẫu đầu đạn có mlx = 9,0 g nằm ở cuối của vùng ảnh hưởng mạnh của khối lượng lõi xuyên, khối lượng lõi xuyên tăng sẽ tương đương với việc giảm mạnh khả năng xuyên (vận tốc còn lại của lõi xuyên sau bản thép giảm mạnh). Từ đó nhận thấy, qua kết quả tính toán phù hợp với kết quả thực nghiệm, là cơ sở khoa học cho việc lựa chọn khối lượng lõi xuyên mlx =7,9 g, đảm bảo khả năng xuyên thép đạt các chỉ tiêu chiến kỹ thuật của 124 đạn. Ngoài ra, việc lựa chọn khối lượng lõi xuyên như trên đảm bảo đồng bộ liều phóng tương đương với các loại đầu đạn khác trong bộ đạn, thuận lợi cho quá trình chế tạo và sử dụng sản phẩm, đạt các chỉ tiêu chiến - kỹ thuật của đạn thiết kế. 4.3.3 Đánh giá kết quả ảnh hưởng độ cứng lõi xuyên. Chế tạo đầu đạn xuyên thép 7,62x39 mm hai cấu tử (đầu đạn chuẩn) theo 3 phương án nhiệt luyện (tôi thể tích) lõi xuyên đạt độ cứng lần lượt là 20 HRC, 43 HRC, 56 HRC (Hình 4.16). a) 56 HRC b) 43 HRC c) 20 HRC Hình 4.16 Đầu đạn có lõi xuyên nhiệt luyện theo 3 phương án Hình 4.17 Đồ thị so sánh kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm - Điểm khảo sát lý thuyết - Điểm khảo sát bắn thử nghiệm 125 Qua việc thử nghiệm đối với phương án thay đổi độ cứng lõi xuyên đối với đạn xuyên thép hai cấu tử, so sánh với kết quả tính toán lý thuyết ta có đồ thị Hình 4.17. Với độ cứng lõi xuyên đạt 20 HRC, cả lý thuyết và thực nghiệm đều cho kết quả đạn không xuyên qua bản thép (Hình 4.18), lõi xuyên chỉ làm phình lồi phía sau bản thép. Hình 4.18 Lõi xuyên có độ cứng 20HRC không xuyên qua bản thép a) Lõi xuyên có độ cứng 43HRC b) Lõi xuyên có độ cứng 56HRC Hình 4.19 Lõi xuyên thu được sau khi xuyên bản thép So sánh kết quả tính toán lý thuyết với thực nghiệm bắn được trình bày trên Bảng 4.10. 126 Bảng 4.10 So sánh kết quả lý thuyết với thực nghiệm TT Giá trị HRC Vận tốc còn lại của lõi xuyên vr, m/s Sai số % Ghi chú Lý thuyết Thực nghiệm 1 20 - - - Không xuyên bia 2 43 203,0 213,5 4,92 Xuyên bia 3 56 289,0 303,5 4,77 Xuyên bia Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy, phần mũi lõi xuyên có độ cứng 56HRC gần như không bị thay đổi, trong khi đó phần mũi lõi xuyên có độ cứng 43HRC bị phá hủy ở phần đầu mũi (Hình 4.19). Phương pháp mô phỏng số xác định vận tốc còn lại sau khi xuyên của lõi xuyên có thể ứng dụng để nghiên cứu, tính toán quá trình va chạm xuyên, xác định ảnh hưởng của độ cứng lõi xuyên đến khả năng xuyên thép của đầu đạn. Qua các thực nghiệm, đánh giá dựa trên so sánh vận tốc còn lại của lõi xuyên sau khi xuyên cho thấy, sai lệch kết quả nằm trong khoảng 5%. a) b) Hình 4.20 Lỗ xuyên trên mặt bản thép ở mặt trước (a) và mặt sau (b) Từ tính toán lý thuyết và kết quả thực nghiệm nhận thấy, ảnh hưởng của độ cứng lõi xuyên đến khả năng xuyên thép của đầu đạn tương đối rõ rệt ở vùng độ cứng cao hơn mục tiêu đến khoảng 56 HRC. Khi vùng độ cứng của lõi xuyên vượt quá 56 HRC, việc tăng khả năng xuyên bằng cách tăng độ cứng lõi xuyên là không hiệu quả, phần mũi các mẫu lõi xuyên này không bị phá hủy (hình 4.19). Đối với đạn xuyên thép 7,62x39 mm hai cấu tử, đề xuất sử dụng đầu đạn có lõi xuyên được 127 nhiệt luyện đạt (55÷65) HRC. Việc lựa chọn giá trị độ cứng lõi xuyên tùy thuộc vào công nghệ hiện có của Nhà máy và hiệu quả khi chế tạo loạt sản phẩm. 4.3.4 Đánh giá kết quả ảnh hưởng tỉ số l/d của lõi xuyên Đối với đạn xuyên thép 7,62x39 mm 3 cấu tử, lõi xuyên bằng cacbit vonfram có tỉ số l/d = 4,48, được chế tạo dùng cho thử nghiệm đánh giá khả năng xuyên thép của đạn. Mục tiêu bản thép cách miệng nòng 100 m, được gá chắc chắn trên giá thử. Kết quả thử nghiệm 10/10 phát trúng mục tiêu bản thép, xuyên qua bản thép, đảm bảo yêu cầu của tài liệu thiết kế (Hình 4.21). Hình 4.21 Kết quả bắn mục tiêu bản thép dày 18 mm của đạn xuyên thép 7,62x39 mm (3 cấu tử) Kết quả tính toán lý thuyết, khi lõi xuyên có tỉ số l/d = 4,48, vận tốc còn lại của lõi xuyên sau khi xuyên bia thép vr = 138,70 m/s, đạn xuyên qua bia thép. Điều này cũng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của tài liệu thiết kế đạn xuyên thép 7,62x39 mm. Việc tính toán lý thuyết xây dựng được đồ thị mối quan hệ giữa vận tốc còn lại (vr) của lõi xuyên và tỉ số l/d (Hình 3.21) là rất quan trọng, mang tính khoa học, độ trực quan cao, giúp người thiết kế hoàn thiện sản phẩm đạt được các tính năng chiến – kỹ thuật đề ra. Với kết quả tính toán lý thuyết và thực nghiệm như trên, cùng với các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế, tổng lắp đầu đạn như: đảm bảo độ ổn định của đạn trên đường bay, đảm bảo điều kiện tổng lắp đạn khi chế tạo loạt, ... đối với kết cấu đạn 7,62x39 mm ba cấu tử, đề xuất sử dụng lõi xuyên có tỉ số l/d = 4,48 là phù hợp, đảm bảo các yêu cầu trên. 128 Kết luận chƣơng 4 Trong chương 4, luận án đã thử nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các tham số thiết kế lõi xuyên đến khả năng xuyên thép của đầu đạn xuyên động năng trên cơ sở trang thiết bị hiện có của các đơn vị nghiên cứu và sản xuất trong nước, sử dụng các thiết bị đo lường đạt yêu cầu kỹ thuật. Các cuộc thử nghiệm đã đánh giá ảnh hưởng của phần mũi lõi xuyên tới khả năng xuyên thép của đạn xuyên thép 7,62x51 mm và ảnh hưởng của tỉ số l/d của lõi xuyên tới khả năng xuyên thép của đạn xuyên thép 7,62x39 mm ba cấu tử; đánh giá ảnh hưởng của phần mũi lõi xuyên, khối lượng lõi xuyên, độ cứng lõi xuyên đến khả năng xuyên thép của đạn xuyên thép 7,62x39 mm hai cấu tử. Căn cứ vào thực nghiệm và từ kết quả tính toán lý thuyết nhận thấy, ở mỗi khoảng giá trị của các tham số thiết kế lõi xuyên và sự ảnh hưởng của chúng đến khả năng xuyên thép của đầu đạn có sự biến thiên khác nhau theo một chiều nhất định. Điều này thuận lợi cho việc lựa chọn bộ giá trị tham số thiết kế lõi xuyên để đạt được khả năng xuyên thép của đầu đạn là tốt nhất. Theo điều kiện công nghệ, khả năng ổn định của đầu đạn chuyển động trong lòng nòng và trên đường bay đã chỉ ra trong luận án, các tham số như chiều dài phần mũi, tỉ số l/d và độ cứng của lõi xuyên cần lựa chọn ở vùng có giá trị lớn trong khoảng giá trị đã khảo sát, còn tham số khối lượng lõi xuyên cần chọn ở vùng có giá trị nhỏ trong khoảng giá trị đã khảo sát vì phải đảm bảo động năng va chạm xuyên của đầu đạn. Các kết quả thử nghiệm được đo trên các thiết bị hiện đại, có độ tin cậy cao, so sánh với kết quả thực nghiệm, kết quả tính toán lý thuyết có sai số nằm trong khoảng 5%. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm, so sánh với các kết quả nghiên cứu lý thuyết được công bố trên các công trình [CT1÷CT4] của tác giả. Việc so sánh kết quả tính toán lý thuyết và kết quả thử nghiệm qua vận tốc còn lại (vr) của lõi xuyên sau khi xuyên qua bản thép có cùng chiều dày δ, đã 129 đánh giá chính xác về độ tin cậy của phương pháp tính toán lý thuyết. Từ kết quả thử nghiệm cho thấy, có thể sử dụng các kết quả mô phỏng với các tham số đầu vào đã đưa ra để tính toán đánh giá khả năng xuyên thép của các loại đầu đạn có kết cấu tương tự trong quá trình thiết kế, chế tạo sản phẩm. Phương pháp tính toán mô phỏng đã mang lại hiệu quả to lớn, tăng mức độ an toàn do giảm được nghiên cứu thực nghiệm, có tính định hướng cao trong dự kiến chế tạo sản phẩm mới, giảm tối đa thời gian từ nghiên cứu thiết kế đến chế tạo sản phẩm do không phải nghiên cứu tính toán thiết kế, chế tạo và thử nghiệm quá nhiều mẫu đạn để lựa chọn mẫu sản phẩm. 130 KẾT LUẬN 1. Các kết quả nghiên cứu của luận án Luận án đã chọn đối tượng nghiên cứu là đầu đạn xuyên động năng hiện nay đang có nhu cầu nghiên cứu thiết kế, chế tạo ở trong nước để chủ động trang bị cho các lực lượng vũ trang. Quá trình thực hiện, với những nội dung đã trình bày trong luận án, nghiên cứu sinh đã rút ra một số kết luận sau: 1. Đạn xuyên động năng là một trong những loại đạn xuyên thép có kết cấu đầu đạn đơn giản, không có thuốc nổ và thuốc hỏa thuật nên thời gian cất giữ lâu dài và an toàn tuyệt đối. Đầu đạn chịu được áp suất khí thuốc trong nòng lớn, do vậy có thể thiết kế viên đạn trong đó đầu đạn nhận được vận tốc lớn, có thể vượt qua được hệ thống phòng vệ chủ động hiện đại của xe tăng, xe thiết giáp, xe chỉ huy hỏa lực của các nước tiên tiến trên thế giới hiện nay. Vấn đề khó khăn trong chế tạo đầu đạn loại này là công nghệ chế tạo lõi xuyên. 2. Các nghiên cứu tính toán lý thuyết và thực nghiệm của luận án có thể khẳng định rằng: - Quá trình va chạm xuyên vào bản thép của đầu đạn là hiện tượng va chạm tốc độ cao hết sức phức tạp; - Việc ứng dụng phần mềm Ansys Autodyn để mô phỏng giải bài toán va chạm xuyên tốc độ cao giữa đầu đạn xuyên động năng và bản thép là hợp lý, kết quả mô phỏng tính toán khả năng xuyên thép của đầu đạn xác định được vận tốc còn lại của lõi xuyên sau khi xuyên qua bản thép có chiều dày nhất định, phù hợp với các kết quả thực nghiệm (bảng 4.8, 4,9, 4.10; hình 4.13, 4.14, 4.17), sai số nằm trong khoảng 5%. Kết quả tính toán còn cho phép xác định các hệ số trong công thức thực nghiệm Giacốp-Đơ-ma rất cần cho tính toán thiết kế định hướng các loại đầu đạn xuyên thép đang được sử dụng rộng rãi; - Lõi xuyên là bộ phận chính, quyết định khả năng xuyên thép của đầu đạn xuyên động năng, chúng thường được chế tạo từ hợp kim đặc biệt chất 131 lượng cao với công nghệ xử lý nhiệt khá phức tạp. Các tham số thiết kế của lõi xuyên (khối lượng, độ cứng, chiều dài phần mũi, tỉ số chiều dài và đường kính l/d) ảnh hưởng rõ nét đến khả năng xuyên thép của đầu đạn; - Việc thực nghiệm đo vận tốc va chạm của đầu đạn và vận tốc còn lại của lõi xuyên sau khi xuyên qua bản thép đồng nhất có chiều dày nhất định, để xác định khả năng xuyên thép của đầu đạn xuyên động năng là hợp lý và đảm bảo an toàn tuyệt đối; - Các nội dung nghiên cứu của luận án đã góp phần xây dựng được một số cơ sở khoa học về lý thuyết để tính toán các tham số thiết kế lõi xuyên của đầu đạn xuyên động năng. 3. Kết quả nghiên cứu đã đề xuất việc ứng dụng phần mềm Ansys Autodyn để mô phỏng tính toán chiều sâu xuyên thép của đầu đạn xuyên động năng vào bản thép đồng nhất, nghiên cứu sinh kiến nghị: - Cần xác định mô hình vật liệu dùng chế tạo các phần tử kết cấu của đầu đạn và bản thép để lựa chọn các loại vật liệu có cơ tính và thành phần hóa học tương đương phù hợp với vật liệu có sẵn trong thư viện phần mềm trước khi tiến hành tính toán mô phỏng; - Cần lựa chọn điều kiện va chạm của đầu đạn với bản thép đồng nhất sát với điều kiện va chạm trong thử nghiệm và nghiệm thu sản phẩm để đảm bảo kết quả tính toán lý thuyết chính xác. Để kiểm tra kết quả tính toán lý thuyết cần tiến hành các thử nghiệm với việc sử dụng các phương tiện đo lường tiêu chuẩn, để xác định vận tốc va chạm của đầu đạn và vận tốc còn lại của lõi xuyên sau khi xuyên qua bản thép có chiều dày nhất định. 2. Những đóng góp mới của luận án - Xây dựng được mô hình và phương pháp tính toán mô phỏng xác định chiều sâu xuyên thép của đầu đạn xuyên động năng phụ thuộc vào các tham số thiết kế như: chiều dài phần mũi, khối lượng, độ cứng và tỉ số l/d của lõi xuyên; 132 Đề xuất được giải pháp thực nghiệm đo vận tốc va chạm của đầu đạn và vận tốc còn lại của lõi xuyên sau khi xuyên qua bản thép đồng nhất có chiều dầy nhất định, để đánh giá khả năng xuyên thép của đầu đạn, đảm bảo độ chính xác và an toàn tuyệt đối. - Đề xuất được phương pháp tính toán xác định và lựa chọn giá trị hệ số thực nghiệm Giacốp-Đơ-ma đang được sử dụng rộng rãi khi tính toán thiết kế các loại đầu đạn xuyên động năng. 3. Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo - Mở rộng đối với các loại đạn xuyên động năng có cỡ đầu đạn và vận tốc đầu đạn lớn hơn; nghiên cứu ảnh hưởng của hình dạng phần đầu mũi lõi xuyên (đầu nhọn, đầu bằng, ...) đến khả năng xuyên của đầu đạn xuyên động năng. - Áp dụng vật liệu và công nghệ mới để chế tạo lõi xuyên của đầu đạn xuyên động năng; - Xây dựng và hoàn thiện các mô hình vật liệu phù hợp với vật liệu lõi xuyên mới. 133 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CT1. Nguyễn Đình Hùng, Bùi Ngọc Hưng, Đặng Hồng Triển, Trần Đình Thành (2019), Nghiên cứu ảnh hưởng củ kết cấu phần mũi lõi uyên đến khả năng uyên thép củ đầu đạn uyên động năng, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, số 60, tháng 4/2019, tr 170-177. CT2. Nguyễn Đình Hùng, Bùi Ngọc Hưng, Đặng Hồng Triển, Trần Đình Thành (2020), Nghiên cứu ảnh hưởng củ tỉ số giữ chiều dài và đường kính lõi uyên đến khả năng uyên thép củ đầu đạn uyên động năng, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, số đặc san FEE2020, tháng 10/2020, tr 298-307. CT3. Nguyễn Đình Hùng, Trần Văn Doanh, Đỗ Văn Minh, Mai Quốc Vương, Bùi Xuân Sơn, Đặng Bá Ngọc (2023), Nghiên cứu ảnh hưởng củ độ cứng đầu đạn đến khả năng uyên bản thép đồng nhất củ đạn uyên thép 7,62 39 mm h i cấu tử kiểu K56 bằng phương pháp mô phỏng số, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, số 86 (2023), tr 137-143. CT4. Nguyễn Đình Hùng, Bùi Ngọc Hưng, Đặng Hồng Triển, Đỗ Văn Minh, Đặng Bá Ngọc (2023), Nghiên cứu ảnh hưởng củ khối lượng đầu đạn đến khả năng uyên thép củ đầu đạn uyên thép cỡ 7,62 39 mm, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 302, tháng 4/2023, tr 148-154. 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phan Nguyên Di, Cơ học môi trường liên tục. Nhà xuất bản Quân đội nhân dân, 2001. [2] Trần Văn Định, Cấu tạo tác dụng đạn dược lục quân. Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2005. [3] Trần Văn Định,Nguyễn Văn Thủy, Uy lực đạn. Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2003. [4] Trần Văn Doanh,Trần Bá Tấn, "Về một cách chuyển đổi kết quả đo áp suất khí thuốc," (in AVie), Tạp chí K &KT ( ọc viện KTQS), vol. 155, 2013. [5] Nguyễn Quang Dũng, "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến tác dụng xuyên của đầu đạn xuyên thép," Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội, 2018. [6] Trần Bá Hùng, "Nghiên cứu chế tạo hợp kim nặng trên cơ sở vonfram làm lõi đạn xuyên," Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội 2008. [7] Trần Văn Liên, Cơ học môi trường liên tục. Hà Nội: Trường Đại học Xây dựng, 2008. [8] Trần Bá Tấn, Đỗ Văn Minh,Nguyễn Quang Dũng, Tr ng bị đạn. Hà Nội: Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2007. [9] TCCNQP, "Nghiên cứu thiết kế chế tạo DXG 7,62x51 mm," Hà Nội, 2018. [10] Chu Quốc Thắng, Phương pháp phần tử hữu hạn. Hà Nội: Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 1997. [11] Trần Đình Thành, Nguyễn Văn Thủy,Đỗ Văn Minh, Vật lý nổ và v đập. Nhà xuất bản Quân đội, 2022. [12] Nguyễn Văn Thủy, Tính toán tác dụng v uyên. Học viện Kỹ thuật Quân sự, 1995. [13] Nguyễn Văn Thủy, Trần Văn Định, Trần Đình Thành (dịch) -, G.A. Đanhilin, V.P. Ogorodnhicov,A.B. Davolocin, Cơ sở thiết kế đạn súng bộ binh. Hà Nội: Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2007. [14] Nguyễn Đức Tiến, "Nghiên cứu một số thông số kết cấu của đạn xuyên dưới cỡ bắn trên súng tự động theo nguyên lý trích khí," Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội, 2018. [15] Hà Văn Vui, Nguyễn Chỉ Sáng,Phan Đăng Phong, Sổ t y thiết kế cơ khí. Hà Nội: Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006. [16] VVK, TCQS 378:2017/TCCNQP: Phương pháp đo áp suất trong vũ khí bằng trụ đồng. Hà Nội 2017. [17] VVK, TCQS 417:2018/TCCNQP: Phương pháp ác định th m số thuật phóng ngoài bằng hệ thống r d r Doppler. Hà Nội 2018. Tiếng Anh [18] ANSYS Inc., ANSYS Workbench Users Guide. 2011. [19] Banerjee B., "The Mechanical Threshold stress model for various tempers of AISI 4340 steel," (in Eng), International Journal of Solids and Structures, vol. 135 44, pp. 834-859, (02.2007). [20] CAE, Introduction to Explicit Dynamics, 14.0 ed. USA: Ansys, Inc, 2012. [21] Charles E. Anderson Jr, David L. Littlefield,and James D. Walker, "Long-rod penetration, target resistance, and hypervelocity impact," (in Eng), International Journal of Impact Engineering, vol. 14, no. 1-4, pp. 1-12, 1993. [22] Charles E. Anderson Jr, David L. Littlefield, Neil Ư.Blaylock, R.Subramanian,T. Bless, "The penetration performance of short L/D projectiles," (in Eng), Engineering and Materials Sciences, vol. 309, 2008. [23] Chrisman D.R,Gehring J.W, "Analysis of High-Velocity Projectile Penetration Mechanics," (in Eng), Journal of Applied Physics, vol. 37, no. 4, pp. 1579- 1587, 1966. [24] Dey S., Borvik T., Hopperstad O.S.,a. L. M, "On the influence of constitutive relation in projectile impact of steel plates," (in Eng), International Journal of ImpactEngineering, vol. 34, pp. 464-486, 2007. [25] Donald E. Carlucci and Sidney S. Jacobson, BALLISTICS- THEORY AND DESIGN OF GUNS AND AMMUNITION, Third Edition ed. Taylor &Francis Group, 2018. [26] Gupta N.K., Iqbal M.A,Sekhon G.S., "Effect of projectile nose shape, impact velocity and target thickness on defomation behavior of aluminium plates," (in Eng), International Journal of Solids and Structures, pp. 3411-3439, 2007. [27] Hallquist J.O.l., LS-DYNA theoretical manual. Livermore Software Technology Corporation, 2006. [28] Johnson & Cook, "Selected Hugoniots: EOS 7th Int. Symp. Ballistics," in "LA- 4167-MS," May 1 1969. [29] Marvin E. Backman, TERMINAL BALLISTICS. China Lake, California: National Technical Information Service (NTIS), 1976. [30] Muhammad Zubair Zahid, 1Shahid Ikramullah Butt, Tauqeer Iqbal, Syed Zohaib Ejaz,Zhang Faping, "Nonlinear Material Behavior Analysis under High Compression Pressure in Dynamic Conditions," (in Eng), International Journal of Aerospace Engineering, vol. 2017, 2017. [31] Mulline S.A, Riegel J.P, Tenenbaum D.A,E. D.W, "Dynamic plasticity modeling of conical and blunt nosed projectiles and dual layer comparatives study of nose profile role in long-rod penetration.," (in Eng), TACOM Combat Vehicle Survivability Symposium. Gaithenburg, 1991. [32] Neely-Horton A. M., Davis R. N.,Jones S. E., "Design of hard-target penetrator nose geometry in the presence of high-speed, velocity-dependent friction, including the effects of mass loss and blunting," (in Eng), WIT Press, pp. 204- 210, 12.2004. [33] Nsiampa N., Dyckmans G.,Chabotier A., "The effects of the jacket and the lead core on penetration," (in Eng), International Symposium on Ballistics, vol. 23, 2007. [34] Paul J.Hazell, Armour, Materials, Theory and Design, Second ed. New York: Taylor & Francis Group, 2023. 136 [35] Rosenberg Z.,Dekel E., "Strength effects in long-rod penetration," (in Eng), WIT Press, vol. 22, pp. 137-148. [36] Terry J Gander (editor), "Jane’s Ammunition Handbook," (in Eng), 2001 – 2002. [37] Theodosios Stergiou, Konstantinos P. Baxevanakis,Nickolay Sazhenkov, "Effect of nose geometry on penetration capability of non-axisymmetric thin projectiles," (in Eng), Procedia Structural Integrity, vol. 37, pp. 250-256, 2022. [38] Yunhou Sun, Cuncheng Shi, Zheng Liu,D. Wen., "Theoretical Research Progress in High-Velocity/Hypervelocity Impact on Semi-Infinite Targets," (in Eng), Hindawi Publishing Corporation - Shock and Vibration, vol. 2015. [39] Zukas J. A., High Velocity Impact Dynamic. JOHN WILEY & SONS, INC, 1982. [40] Zukas J. A. , Introduction to Hydrocodes. Computational Mechanics Associates Baltimore, USA, 2004. [41] Autodyn Training Course. Ansys Workbench Release, 11.0.2006. Tiếng Nga [42] Аптуков В. H., Мурзакаев Р. Т.,Фонарев А. В, Прикладная теория проникания. М., Наука, 1992. [43] Белов А.Г., Никулин Е.И., Савельев Ю.П.,Фалолеев Н.Н., Методы оценки эффективного действия боеприпасов на стадии проектирования. СПб.: БГТУ, 1998. [44] Верещагин П.В., ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ БОЕПРИПАСОВ. Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 2019. [45] Гулидов А. И. Фомин В. М.,Сапожников Г. А и др, Высокоскоростное взаимодействие тел. Новосибирск, изд-во СО РАН, 1999. [46] Данилин Г.А., Огородников В.П.,Заволокин А.Б., "Oсновы проектирования патронов к стрелковому оружию," (in Rus), 2005. [47] Зукас Дж. А., Киколас Т., Свифт Х. Ф., Грешук Л. Б.,Курран Д. Р. И др, Динамика удара. пер. с англ. -М., Мир, 1985. [48] Орленко Л. П. В, Физика взрыва/ Под ред 2 т. Т.1. ФИЗМАТЛИТ. [49] Орленко Л. П. В, Физика взрыва/ Под ред 2 т. Т.2. ФИЗМАТЛИТ. [50] Пановко Я. Г., Bведение в теорию механического удара, . Москва: Издательство «Наука» 1977. [51] Селиванов В.В.,Бабкин А.В., Прикладная механика сплошных сред. Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998.