Nghiên cứu động lực học băng đạn và ảnh hưởng khe hở mắt băng đến thông số dịch chuyển của băng đạn súng đại liên khi bắn

SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015 
Page 76 
Nghiên cứu động lực học băng đạn và ảnh 
hưởng khe hở mắt băng đến thông số dịch 
chuyển của băng đạn súng đại liên khi bắn 
 Vũ Xuân Long 
Khoa Vũ khí, Học viện Kỹ thuật Quân Sự, 236-Hoàng Quốc việt-Bắc Từ Liêm- Hà Nội 
(Bài nhận ngày 30 tháng 10 năm 2015, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 10 tháng 11 năm 2015) 
TÓM TẮT 
Bài toán động lực học băng đạn khi tính 
đến lực cản và khe hở tác dụng lên mỗi mắt 
băng rất phức tạp và chưa được nghiên cứu 
cụ thể. Để làm sáng tỏ nội dung trên bài báo 
xây dựng mô hình băng đạn với khối lượng 
của đạn và mắt băng được đặt tại các mắt 
băng, nối với nhau bằng các liên kết đàn hồi 
không khối lượng, có độ cứng Kb, chịu tác 
dụng của các ngoại lực. Xem xét đánh giá 
ảnh hưởng của khe hở giữa các mắt băng 
đến quá trình kéo băng của súng đại liên. Áp 
dụng vào súng đại liên PKMS để giải bài toán 
tổng hợp máy tự động và băng đạn khi bắn 
loạt. 
Từ khóa: Động lực học, khe hở, đại liên, băng đạn. 
1. GIỚI THIỆU CHUNG 
Khi bắn khâu cơ sở lùi, ngoàm kéo đạn trên 
khâu cơ sở rút viên đạn trong băng đạn để thực 
hiện phát bắn tiếp theo. Đồng thời, khâu cơ sở tác 
dụng vào cơ cấu kéo băng, cơ cấu kéo băng làm 
bàn trượt kéo băng đi vào, kéo viên đạn vào vị trí 
chờ rút đạn. Đây là nguyên nhân chính gây nên 
chuyển động băng đạn. 
Hình 1.1. Vị trí các viên đạn trong băng đạn 
Khi bắt đầu làm việc, chỉ có đoạn băng bị 
bàn trượt giữ sẽ cùng chuyển động với bàn trượt, 
phần băng còn lại đứng yên do có khe hở và độ 
đàn hồi. Sau đó đoạn băng ở sát bàn trượt bắt đầu 
dịch chuyển và biến dạng đàn hồi, dần dần toàn 
phần băng treo bị dịch chuyển và biến dạng đàn 
hồi. Chuyển động của các viên đạn trên băng xảy 
ra trong những mặt phẳng khác nhau với tốc độ 
khác nhau. Sau khi bàn kéo băng ngừng chuyển 
động, phần băng đạn ở ngoài bàn kéo băng vẫn 
tiếp tục chuyển động với vận tốc khác nhau cho 
đến khi phát bắn thứ hai. Chuyển động của băng 
đạn ở những phát bắn kế tiếp trong loạt bắn càng 
phức tạp, không những phụ thuộc vào tốc độ 
ban đầu của băng đạn và vị trí của chúng 
trong không gian. 
Khâu cơ sở 
TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K8- 2015 
 Trang 77 
2. ĐỘNG LỰC HỌC BĂNG ĐẠN KHI KỂ 
ĐẾN KHE HỞ VÀ CÁC LỰC CẢN TẬP 
TRUNG TẠI MẮT BĂNG 
2.1 Các giả thiết và mô hình tính toán 
2.1.1 Các giả thiết 
Để nghiên cứu tách bạch chuyển động băng 
đạn khi bắn loạt, với giả thiết hộp súng được khóa 
cố định, mọi chuyển động của băng đạn khi bắn 
đều do móng kéo băng tác động, gây nên chuyển 
động quay và chuyển động tịnh tiến theo các 
phương khác nhau. Trên cơ sở các nghiên cứu về 
cơ học dây mềm và nửa mềm cũng như các 
phương pháp mô phỏng tính chất đàn nhớt của 
dây mềm, nửa mềm, băng đạn được rời rạc hoá 
thành n phần tử ứng với mỗi viên đạn và các mắt 
băng để giải quyết. Bài toán này coi khối lượng 
của đạn, mắt băng được đặt tại các mắt băng, nối 
với nhau bằng các liên kết đàn nhớt và các khớp 
quay phi mô men (hình 2.1), chịu tác dụng của 
các ngoại lực như lực kéo băng, lực cản của móng 
giữ băng, trọng lượng của từng viên đạn và mắt 
băng, lực giữ tại cửa ra của hộp chứa băng đạn. 
Lực ma sát giữa viên đạn và máng dẫn hướng của 
bệ tiếp đạn là fm , phản lực giữa mặt nghiêng của 
bệ tiếp đạn với viên đạn thứ 3 trong băng đạn fpl . 
2.1.2 Mô hình cơ học của băng đạn 
Mô hình hệ vật 
Hình 2.1. Mô hình tính toán chuyển động băng đạn 
khi bắn 
Từ những giả thiết đã đưa ra, mô hình chung 
cho băng đạn với n viên đạn trên đoạn treo của 
băng là np vật rắn. Hệ trục toạ độ O0X0Y0Z0 trùng 
với trục của nòng súng (vị trí nòng súng nằm phía 
dưới của bệ tiếp đạn chứa dây băng). Vật 1: Viên 
đạn 1, nằm trong móng kéo băng, khối lượng mđ, 
có khối tâm đặt tại O1. Vật 2: Viên đạn 2, nằm 
trong máng dẫn của bệ tiếp đạn, khối lượng mđ và 
có khối tâm đặt tại O2. Vật 3: Viên đạn 3, nằm 
trên mặt nghiêng của bệ tiếp đạn, khối lượng mđ 
và có khối tâm đặt tại O3. Vật 4: Viên đạn 4, được 
treo trên dây băng, khối lượng mđ và có khối tâm 
đặt tại O4. Vật np: Viên đạn thứ n, là viên đạn tại 
cửa ra của hộp tiếp đạn, khối lượng mđ và có khối 
tâm đặt tại On (hình 2.1). 
2.1.3 Các hệ trục tọa độ, toạ độ suy rộng, các 
lực tác dụng lên băng đạn. 
Các hệ trục toạ độ: Chọn hệ quy chiếu quán 
tính cố định gắn với trái đất và gắn cho mỗi vật 
thuộc hệ một hệ trục tọa độ. Các hệ trục tọa độ 
được chọn như hình 2.1 bao gồm: 
 R = {O0X0Y0Z0}; R1 = {O1X1Y1Z1}; 
R2 = {O2X2Y2Z2}; Ri = {OiXiYiZi}; 
Tọa độ suy rộng và bậc tự do của cơ hệ: Cơ 
hệ khảo sát gồm np vật rắn nên có 6np tọa độ suy 
rộng. Do liên kết giữa các vật và các viên đạn chỉ 
chuyển động trong mặt phẳng vuông góc với mặt 
phẳng bắn và đường trục nòng nên 6np tọa độ này 
không độc lập, cần xác định được các phương 
trình liên kết để loại bỏ số bậc tự do dư của cơ hệ. 
Chuyển động của viên đạn được xác định trong 2 
trường hợp: Trường hợp thứ nhất là giữa các viên 
đạn đồng thời có khe hở, giữa các viên đạn không 
có liên kết và lực đàn hồi. Trong trường hợp này, 
viên đạn thứ 1 và 2 loại bỏ được 5 bậc tự do, các 
viên đạn từ thứ 3 đến n viên còn lại loại bỏ được 
3 bậc tự do. Trường hợp còn lại khi không có khe 
hở giữa các viên đạn xuất hiện thêm các lực đàn 
hồi tại các mắt băng. Để thuận tiện trong quá trình 
xây dựng và chương trình hóa khi giải hệ phương 
trình vi phân mô tả chuyển động của cơ hệ, gọi 
số vật là np. Gọi số bậc tự do của cơ hệ là nq. 
6 3 4 3 4q p p pn n n n 
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015 
Page 78 
Véc tơ tọa độ suy rộng của cơ hệ là: 
1 2 3 4 5 ... q
T
nq q q q q qq 
1 2 3 3 ... p p p
T
n n nx x x x y 
Xác định các lực tác dụng lên cơ hệ: Ta dễ 
dàng xác định được các lực trọng trường tác dụng 
lên các vật thuộc cơ hệ đặt tại khối tâm của vật Oi 
, lực kéo băng đạn, lực cản móng giữ băng, lực 
ma sát giữa viên đạn trong khung bệ tiếp đạn 
[6],[7],[8]. 
Lực đàn hồi trong các mắt băng. Gọi