Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση
Η σύγχρονη επιστήμη της εξωτερικής βλητικής έχει εξελιχθεί ως εξειδικευμένος κλάδος της δυναμικής των στερεών σωμάτων, που κινούνται υπό την επίδραση της βαρύτητας και των αεροδυναμικών δυνάμεων και ροπών. Στην παρούσα διατριβή μελετάται η προσομοίωση του δυναμικού μοντέλου ατμοσφαιρικής τροχιάς τω...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2009
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/2343 |
| id |
nemertes-10889-2343 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Τροχιές βλημάτων Διαμόρφωση ενιαίας διαφορικής εξίσωσης κίνησης Αεροδυναμική αναπήδηση της ταχύτητας Μεταβαλλόμενοι αεροδυναμικοί συντελεστές Στατική και δυναμική ευστάθεια βλημάτων Προσομοίωση δυναμικών μοντέλων (6 βαθμών ελευθερίας και γραμμικό) ατμοσφαιρικής τροχιάς Εκτόξευση από έδαφος ή ιπτάμενο όχημα Επικυκλική κίνηση βλημάτων Magnus effect 6-DOF Pitch, roll and yaw (Euler angles) Body frame Spin and fin stabilized projectiles Flat-fire trajectory of projectiles and small bullets Epicyclic motion Non-rolling frame Inertial frame Aerodynamic jump 623.51 |
| spellingShingle |
Τροχιές βλημάτων Διαμόρφωση ενιαίας διαφορικής εξίσωσης κίνησης Αεροδυναμική αναπήδηση της ταχύτητας Μεταβαλλόμενοι αεροδυναμικοί συντελεστές Στατική και δυναμική ευστάθεια βλημάτων Προσομοίωση δυναμικών μοντέλων (6 βαθμών ελευθερίας και γραμμικό) ατμοσφαιρικής τροχιάς Εκτόξευση από έδαφος ή ιπτάμενο όχημα Επικυκλική κίνηση βλημάτων Magnus effect 6-DOF Pitch, roll and yaw (Euler angles) Body frame Spin and fin stabilized projectiles Flat-fire trajectory of projectiles and small bullets Epicyclic motion Non-rolling frame Inertial frame Aerodynamic jump 623.51 Γκριτζάπης, Δημήτρης Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση |
| description |
Η σύγχρονη επιστήμη της εξωτερικής βλητικής έχει εξελιχθεί ως εξειδικευμένος κλάδος της δυναμικής των στερεών σωμάτων, που κινούνται υπό την επίδραση της βαρύτητας και των αεροδυναμικών δυνάμεων και ροπών.
Στην παρούσα διατριβή μελετάται η προσομοίωση του δυναμικού μοντέλου ατμοσφαιρικής τροχιάς των 6 βαθμών ελευθερίας (6-DOF), εφαρμόζεται για ακριβή πρόβλεψη τροχιών από διάφορες γωνίες βολής σε μικρά και σε μεγάλα βεληνεκή και γίνεται σύγκριση με το γραμμικό μοντέλο τροχιάς, για περιστρεφόμενα ή μη περιστρεφόμενα βλήματα και σφαίρες λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό Mach και τις μεταβολές της συνολικής γωνίας εκτροπής σε σχέση με τους μεταβλητούς και σταθερούς αεροδυναμικούς συντελεστές.
Επίσης, μελετώνται τα δύο είδη ευστάθειας του βλήματος: η στατική ή γυροσκοπική ευστάθεια που αφορά τη στατική θέση ισορροπίας του βλήματος και η δυναμική ευστάθεια που αφορά την κινητική του κατάσταση.
Η λύση της διαφορικής εξίσωσης για ολοκληρωμένη ή απλοποιημένη κίνηση περιστρεφόμενων αξονοσυμμετρικών βλημάτων, μπορεί να μας περιγράψει την ακρογωνιαία φύση της επικυκλικής κίνησης των βλημάτων.
Τέλος, αναπτύσσεται νέα σχέση υπολογισμού της επίδρασης του φαινόμενου της αεροδυναμικής αναπήδησης της ταχύτητας για περιστρεφόμενα βλήματα τα οποία πυροδοτούνται οριζόντια από μεταβλητές γωνίες, μέσα από ιπτάμενο όχημα (ελικόπτερο, πολεμικό αεροπλάνο). |
| author2 |
Μάργαρης, Διονύσιος-Ελευθέριος |
| author_facet |
Μάργαρης, Διονύσιος-Ελευθέριος Γκριτζάπης, Δημήτρης |
| format |
Thesis |
| author |
Γκριτζάπης, Δημήτρης |
| author_sort |
Γκριτζάπης, Δημήτρης |
| title |
Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση |
| title_short |
Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση |
| title_full |
Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση |
| title_fullStr |
Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση |
| title_full_unstemmed |
Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση |
| title_sort |
υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση |
| publishDate |
2009 |
| url |
http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/2343 |
| work_keys_str_mv |
AT nkritzapēsdēmētrēs ypologistikēanalysēexōterikēsblētikēsdiereunēsēaerodynamikēssymperiphorasaxonosymmetrikōnblēmatōnseeleutherēatmosphairikēptēsē |
| _version_ |
1771297127375306752 |
| spelling |
nemertes-10889-23432022-09-05T04:45:09Z Υπολογιστική ανάλυση εξωτερικής βλητικής. Διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς αξονοσυμμετρικών βλημάτων σε ελεύθερη ατμοσφαιρική πτήση Γκριτζάπης, Δημήτρης Μάργαρης, Διονύσιος-Ελευθέριος Μάργαρης, Διονήσιος-Ελευθέριος Κούτμος, Παναγιώτης Χατζηκωνσταντίνου, Παύλος Καλλιντέρης, Ιωάννης Τσάχαλης, Δημοσθένης Καραχάλιος, Γιώργος Καφούσιας, Νικόλαος Gkritzapis, Dimitris Τροχιές βλημάτων Διαμόρφωση ενιαίας διαφορικής εξίσωσης κίνησης Αεροδυναμική αναπήδηση της ταχύτητας Μεταβαλλόμενοι αεροδυναμικοί συντελεστές Στατική και δυναμική ευστάθεια βλημάτων Προσομοίωση δυναμικών μοντέλων (6 βαθμών ελευθερίας και γραμμικό) ατμοσφαιρικής τροχιάς Εκτόξευση από έδαφος ή ιπτάμενο όχημα Επικυκλική κίνηση βλημάτων Magnus effect 6-DOF Pitch, roll and yaw (Euler angles) Body frame Spin and fin stabilized projectiles Flat-fire trajectory of projectiles and small bullets Epicyclic motion Non-rolling frame Inertial frame Aerodynamic jump 623.51 Η σύγχρονη επιστήμη της εξωτερικής βλητικής έχει εξελιχθεί ως εξειδικευμένος κλάδος της δυναμικής των στερεών σωμάτων, που κινούνται υπό την επίδραση της βαρύτητας και των αεροδυναμικών δυνάμεων και ροπών. Στην παρούσα διατριβή μελετάται η προσομοίωση του δυναμικού μοντέλου ατμοσφαιρικής τροχιάς των 6 βαθμών ελευθερίας (6-DOF), εφαρμόζεται για ακριβή πρόβλεψη τροχιών από διάφορες γωνίες βολής σε μικρά και σε μεγάλα βεληνεκή και γίνεται σύγκριση με το γραμμικό μοντέλο τροχιάς, για περιστρεφόμενα ή μη περιστρεφόμενα βλήματα και σφαίρες λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό Mach και τις μεταβολές της συνολικής γωνίας εκτροπής σε σχέση με τους μεταβλητούς και σταθερούς αεροδυναμικούς συντελεστές. Επίσης, μελετώνται τα δύο είδη ευστάθειας του βλήματος: η στατική ή γυροσκοπική ευστάθεια που αφορά τη στατική θέση ισορροπίας του βλήματος και η δυναμική ευστάθεια που αφορά την κινητική του κατάσταση. Η λύση της διαφορικής εξίσωσης για ολοκληρωμένη ή απλοποιημένη κίνηση περιστρεφόμενων αξονοσυμμετρικών βλημάτων, μπορεί να μας περιγράψει την ακρογωνιαία φύση της επικυκλικής κίνησης των βλημάτων. Τέλος, αναπτύσσεται νέα σχέση υπολογισμού της επίδρασης του φαινόμενου της αεροδυναμικής αναπήδησης της ταχύτητας για περιστρεφόμενα βλήματα τα οποία πυροδοτούνται οριζόντια από μεταβλητές γωνίες, μέσα από ιπτάμενο όχημα (ελικόπτερο, πολεμικό αεροπλάνο). On the battlefield, it is well known that the target effects using artillery systems diminish exponentially with the number of rounds fired at a particular target. To maximize target effects, rounds must be designed to hit a target with a minimum number of rounds that impact the target in rapid succession. The modern science of the exterior ballistics has evolved as a specialized branch of the dynamics of rigid bodies, moving under the influence of gravitational and aerodynamic forces and moments. The six degrees of freedom (6-DOF) simulation flight dynamics model is applied for the accurate prediction of short and long-range trajectories of high and low fin spin-stabilized projectiles and small bullets. Variable coefficients of aerodynamic forces, moments and Magnus effects are taken into account depending on Mach number and total angle of attack variations. The above analysis is compared to the modified linear modified simulation model for rapid trajectory predictions and high accuracy impact point computations for constant and variable aerodynamic coefficients is also applied for the accurate prediction of short and long range trajectories. The computational results of the proposed synthesized analysis give satisfactory agreement with other technical data and recognized exterior atmospheric projectile flight investigations. The variable modified atmospheric flight model can be further coupled to a suitable trajectory tracking control system for current and future control actions applied to projectiles for minimizing the estimated error to target impact area. Epicyclic motion and gyroscopic stability analysis are also examined for spinning and non-spinning projectiles. A new engineering correlation is proposed for the flat-fire disturbance due to aerodynamic jump performance firing at different angles which relative to the helicopter’s flight path motion. The computational results of the generalized aerodynamic jump formula are verified compared to McCoy’s recognized simulation modelling. 2009-12-01T08:40:41Z 2009-12-01T08:40:41Z 2009-05-13 2009-12-01T08:40:41Z Thesis http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/handle/10889/2343 gr Η ΒΥΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. 6 application/pdf |
