Mô hình động lực học tích hợp có xét mô men dẫn động cho giàn phóng đạn phản lực trên phương tiện nổi
9 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FMC.2026.61-69Từ khóa:
Giàn phóng; Đạn phản lực; Phương tiện nổi; Động lực học tích hợp; Ghép tàu - giàn; Thử nghiệm số.Tóm tắt
Bài báo tập trung xây dựng mô hình động lực học tích hợp cho giàn phóng đạn phản lực (GPĐPL) trên phương tiện nổi (PTN) và đánh giá tính nhất quán, khả thi tính toán của mô hình bằng thử nghiệm số. Hệ được mô hình hóa bởi 5 vật rắn với 11 bậc tự do; động lực học 6 bậc tự do (6-DOF) của PTN được thiết lập theo Newton - Euler trong hệ tọa độ gắn thân PTN, còn phần giàn phóng với 5 bậc tự do được mô tả bằng phương trình Lagrange loại II theo các tọa độ suy rộng. Hai cách biểu diễn được ghép thông qua quan hệ động học tại vị trí lắp đặt và hệ lực - mô men tương tác, cho phép giữ cấu trúc thủy động lực học của PTN đồng thời mô tả thuận tiện chuỗi nhiều vật của giàn phóng. Mô hình xét liên kết đàn hồi - giảm chấn, tải môi trường, tải phóng, mô men dẫn động hướng - tầm và cụm đạn tương đương có các đặc trưng khối lượng - quán tính thay đổi theo sự kiện bắn. Mô hình được cài đặt trong MATLAB, tích phân bằng ode15s và chạy theo lược đồ PASS1 - PASS2 - PASS3. Với kịch bản đại diện VH6 - MTW7 - KC4 - DK4, góc lắc ngang (roll) lớn nhất của PTN thay đổi từ 2,604° ở PASS1 xuống 2,519° ở PASS3; sai số bám hướng - tầm hữu hạn và nằm trong giới hạn cài đặt ±1°. Việc tính toán đối với mô men dẫn động, cập nhật cụm đạn và mức sóng chỉ được dùng để kiểm tra chức năng của các thành phần mô hình, không nhằm khảo sát chi tiết ảnh hưởng của từng yếu tố. Kết quả cho thấy mô hình nhất quán về cấu trúc và khả thi về tính toán; việc hiệu chỉnh tham số và kiểm chứng bằng dữ liệu đo thực nghiệm được xác định là bước nghiên cứu tiếp theo.
Tài liệu tham khảo
[1]. Nguyen Xuan Anh, “Textbook on launcher calculations and launch dynamics,” Military Technical Academy, Hanoi, (1998).
[2]. Nguyen Van Khang, “Dynamics of multibody systems,” Science and Technics Publishing House, Hanoi, (2007).
[3]. Pham Hong Sinh, “Dynamic study of a launcher mounted on a wheeled vehicle,” Ph.D. dissertation, Military Institute of Science and Technology, (2011).
[4]. Nguyen Duy Phon, “Study on the influence of selected initial disturbances as an unguided rocket leaves the launcher on firing accuracy,” Ph.D. dissertation, Military Technical Academy, (2017).
[5]. T. I. Fossen, “Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control,” John Wiley & Sons, (2011). DOI: https://doi.org/10.1002/9781119994138
[6]. T. I. Fossen, “Guidance and Control of Ocean Vehicles,” John Wiley & Sons, 1994.
[7]. O. M. Faltinsen, “Sea Loads on Ships and Offshore Structures,” Cambridge University Press, (1990). DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.fl.22.010190.000343
[8]. A. A. Shabana, “Dynamics of Multibody Systems,” 4th ed., Cambridge University Press, (2013). DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781107337213
[9]. L. F. Shampine and M. W. Reichelt, “The MATLAB ODE Suite,” SIAM Journal on Scientific Computing, vol. 18, no. 1, pp. 1-22, (1997). DOI: https://doi.org/10.1137/S1064827594276424
[10]. A. Babarit and G. Delhommeau, “Theoretical and numerical aspects of the open source BEM solver NEMOH,” Proceedings of the 11th European Wave and Tidal Energy Conference, Nantes, France, (2015).
[11]. C. Yu, D. Ma, and X. Zhang, “Launch process simulation of a ship-borne multiple launch rocket system,” World Journal of Modelling and Simulation, vol. 3, no. 1, pp. 58–65, (2007).
[12]. Tran Xuan Dieu, “Inverse kinematic analysis of a shipborne launcher model,” Journal of Military Science and Technology, no. 80, (2022).
[13]. Le Tien Dung, “Dynamics of a modified twin-barrel 37 mm gun mounted on a naval vessel and measures to ensure firing reliability,” Ph.D. dissertation, Military Technical Academy, (2012).
