ThS. Nguyễn Văn Hưng (Khoa vũ khí, Học viện Kỹ thuật Quân sự) thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu nước khi bắn (độ sâu phát bắn) và sơ tốc đạn đến chuyển động của đạn bắn dưới nước bằng thuật toán phần tử hữu hạn và phần mềm Ansys Fluent.

Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển động của đạn là vấn đề quan trọng cần nghiên cứu khi tính toán, thiết kế đạn bắn dưới nước. Đạn chuyển động trong nước ở tốc độ cao (>8m m/s) sẽ hình thành khoảng không bao quanh viên đạn. Khoảng không này tạo ra một hệ thủy động lực phức tạp có hệ số khoảng không. Mô hình đầu đạn sử dụng có chiều dài 115 mm, cỡ đạn 5,7 mm, mũi đạn hình nón cụt có đường kính 2 mm. Phương trình chuyển động của đạn dưới nước được xây dựng với các yếu tố: hình dạng, kích thước viên đạn và điều kiện môi trường nước (nhiệt độ, mật độ nước, điều kiện dòng chảy, độ sâu phát bắn...).

Dựa trên thuật toán phần tử hữu hạn và phần mềm Ansys Fluent, tác giả đã phân tích ảnh hưởng của độ sâu phát bắn và sơ tốc đạn đến hệ số ma sát, hệ số khoảng không, sự thay đổi vận tốc và tầm xa của đạn.

Kết quả cho thấy, độ sâu phát bắn và sơ tốc đạn có ảnh hưởng trực tiếp đến hệ số khoảng không, thông qua đó cũng tác động tới lực cản và hình dạng khoảng không hình thành quanh đạn, tức là ảnh hưởng đến độ ổn định và tầm xa của đạn. Khi hệ số khoảng không càng lớn, tầm xa của đạn càng giảm, do đó trong tính toán thiết kế đạn bắn dưới nước cần lựa chọn các thông số thích hợp để làm giảm hệ số khoảng không.

Kết quả nghiên cứu có thể dùng tham khảo khi tính toán, thiết kế vũ khí trang bị cho các lực lượng đặc nhiệm, biệt kích, người nhái để tác chiến dưới nước.

Nguồn: Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 5/2014