Nauka i badania

GŁÓWNE OBSZARY DZIAŁALNOŚCI NAUKOWO-BADAWCZEJ

• Kompleksowe badania doświadczalne właściwości energetyczno-balistycznych stałych materiałów miotających (prochów) i stałych paliw rakietowych, takich jak: ciepło spalania, siła prochu, kowolumen gazów prochowych, współczynniki prawa szybkości spalania (m.in. według procedur STANAG 4115, MIL STD 286B), impuls jednostkowy ciągu, funkcja ciśnieniowa i temperaturowa stałych paliw rakietowych.
• Badania doświadczalne parametrów dynamicznych pracy lufowych prochowych układów miotających kalibru 5,56 mm  12,7 mm (ciśnienie gazów w przestrzeni zapociskowej lufy) oraz parametrów lotu pocisków (prędkość i skupienie pocisków w odległości do 50 m od wylotu lufy).
• Modelowanie i symulacja numeryczna zjawisk balistyki wewnętrznej, przejściowej, zewnętrznej i końcowej w środowiskach Pascal, Matlab, PRODAS, ANSYS FLUENT, LS-DYNA. Rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej lufowych układów miotających zbudowanych w układzie klasycznym (w tym wg STANAG 4367) oraz układów miotających nieklasycznych (moździerzowych, dwukomorowych, bezodrzutowych, z ładunkiem wędrującym, z dodatkowym zespołem napędowym). Rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej silników rakietowych na paliwo stałe. Modelowanie, identyfikacja i badania numeryczne dynamiki lotu obiektów balistycznych (w tym według STANAG 4355). Analiza numeryczna ruchu pocisku w okresie przejściowym.
• Badania numeryczne propagacji i oddziaływania uderzeniowej fali podmuchu.

APARATURA BADAWCZA

Zakładowe Laboratorium dysponuje tunelem strzeleckim
o długości 50 m oraz specjalistyczną aparaturą:

Stanowisko do pomiarów ciśnienia gazów prochowych
w przestrzeni zapociskowej przewodu lufy

Stanowisko do wyznaczania prędkości pocisków strzeleckich na torze lotu
– bariera optoelektroniczna B-470

Stanowisko do wyznaczania prędkości pocisków strzeleckich na torze lotu
– bariera optoelektroniczna Kistler 2521A

Stanowisko do wyznaczania prędkości i skupienia pocisków strzeleckich
– bariera optoelektroniczna Kistler 2523A

Stanowisko do wyznaczania prędkości i skupienia pocisków strzeleckich
– bariera optoelektroniczna B-571

System rejestracji przebiegów szybkozmiennych Kistler 2519A

Komory manometryczne B-180 o objętościach 200 cm³ i 700 cm³
do badań pirostatycznych stałych materiałów miotających

Stanowiska do pomiarów ciśnienia gazów w komorach spalania laboratoryjnych
silników rakietowych i ciągu rakietowego

Kalorymetr KL-12

Radar dopplerowski SL-525PE

Kamera do rejestracji zjawisk szybkozmiennych Phantom v12

Piknometr gazowy Anton Paar Ultrapyc 5000 przeznaczony do badań gęstości materiałów sypkich oraz porowatych
(w tym materiałów miotających)

Lampa wieloanodowa XT 450-4C MAT

Układ sterujący systemu SCF450

Stanowisko do badań zjawisk balistyki końcowej z wykorzystaniem układu kamer do zdjęć szybkich oraz rentgenografii impulsowej

Wizualizacja wybranych faz procesu oddziaływania pocisku ze strukturą warstwową (a: t = 0; b: t = 16 µs; c: t = 48 µs)
https://scandiflash.com/556-ballistics-with-flash-x-ray-cinematography

Pojedyncze lampy rentgenowskie XT450RL

Skaner DURR CR 35 NDT przeznaczony do radiografii cyfrowej (CR)

Przykładowy obraz uzyskany podczas defektoskopii oraz analizy działania elementów broni

Układ ultraszybkich kamer Phantom v1612 oraz Phantom v2012 przeznaczonych do szybkiej trójwymiarowej analizy odkształceń
z wykorzystaniem cyfrowej korelacji obrazu wraz z przykładowym efektem analizy w warunkach balistyki końcowej

Układ do wizualizacji zmian gęstości ośrodka przy użyciu metody Schlierena wraz z przykładowym efektem wizualizacji

WYNIKI PRAC NAUKOWO-BADAWCZYCH

Od początku swego istnienia specjalnością zespołu „balistyków” były badania naukowe (teoretyczne i doświadczalne) z zakresu balistyki wewnętrznej i zewnętrznej prowadzone we współpracy z:

• Fabryką Broni ŁUCZNIK-Radom Sp. z o.o.
• Hutą Stalowa Wola S.A.
• Instytutem Przemysłu Organicznego
• Instytutem Technicznym Wojsk Lotniczych
• MESKO S.A.
• Politechniką Warszawską
• Wojskowym Instytutem Technicznym Uzbrojenia
• Zakładami Mechanicznymi TARNÓW S.A.
• Zakładami Metalowymi DEZAMET S.A.
• Zakładami Produkcji Specjalnej GAMRAT Sp. z o.o.

Od końca lat osiemdziesiątych datuje się bardzo silna współpraca z Szefostwem Wojsk Rakietowych i Artylerii WP, Wyższą Szkołą Oficerską Wojsk Rakietowych i Artylerii w Toruniu oraz 6 Toruńską Brygadą Artylerii. Owocami tej współpracy są zarówno wdrożenia i opracowania ukierunkowane na wzrost efektywności sprzętu artylerii naziemnej, jak również wdrożenia wprowadzające automatyzację procesów kierowania ogniem artylerii lufowej i rakietowej. Do ważniejszych osiągnięć tej współpracy zalicza się:

• opracowanie i wdrożenie do wojsk czterech specjalizowanych kalkulatorów artyleryjskich: Uniwersalny Kalkulator Artyleryjski (UKART), Specjalizowany Kalkulator Artyleryjski dla 122 mm armato-haubicy HS „Goździk” (SKART-2S1), Specjalizowany Kalkulator Artyleryjski dla 152 AHS „Dana” (SKART-DANA), Specjalizowany Kalkulator Artyleryjski dla wyrzutni BM-21/RM-70 (SKART-BM21(RM-70)), nagrodzone nagrodami rektorskimi w 1989 i 1992 r.
• opracowanie tabel strzelniczych do nowoopracowywanego moździerza 98 mm i współczynników korekcyjnych dla systemów kierowania ogniem, zastosowanych w praktyce artyleryjskiej;
• udział w ekspertyzie podczas prób ogniowych 155 mm brytyjskiej haubicy samobieżnej AS-90;
• opracowanie ekspertyzy dla wyboru radiolokacyjnego zestawu rozpoznania artylerii;
• opracowanie uniwersalnego programu balistycznego dla zestawów artylerii naziemnej;
• analizę uwarunkowań użycia bojowego niekierowanych rakiet głębokiego uderzenia oraz opracowanie koncepcji odpowiedniego zestawu rakietowego;
• system kierowania ogniem artylerii TOPAZ

PRACE ZREALIZOWANE W ZAKŁADZIE:

• „Badania kompleksowe właściwości termodynamicznych gazów prochowych i rzeczywistej szybkości spalania prochów oraz weryfikacja zależności obliczeniowych balistyki wewnętrznej” – grant własny MNiSW.
• „Modelowanie balistyki wewnętrznej układów lufowych” – grant własny MNiSW.
• „Badania pirostatyczno-termochemiczne i analiza wpływu temperatury początkowej prochowego ładunku miotającego na właściwości termodynamiczne gazów prochowych oraz parametry ruchu pocisków” – grant własny MNiSW.
• „Badania pirostatyczne fazy zapłonu stałych materiałów miotających w aspekcie obiektywizacji wyznaczania wiarygodnych wartości charakterystyk dynamicznych spalania” – grant własny MNiSW.
• „Ocena balistyczna wybranych materiałów wysokoenergetycznych” – praca badawcza umowna.
• „Badania balistyczne stałego, złożonego paliwa rakietowego” – praca badawcza umowna.
• „Badania i ocena właściwości balistycznych wybranych materiałów wysokoenergetycznych” – praca badawcza umowna.
• „Doświadczalno-teoretyczne badania oddziaływania wypływu gazów prochowych z lufy na parametry lotu wystrzeliwanych pocisków” – grant własny MNiSW.
• „Wykonanie badań balistycznych amunicji 12,7 mm, wykonanej na bazie modyfikowanego prochu nitrocelulozowego” – praca badawcza umowna.
• „System ochrony biernej pojazdów opancerzonych przed pociskami kumulacyjnymi”, projekt badawczo-rozwojowy NCBiR (realizowany wspólnie m.in. z Zakładem Broni i Amunicji)
  

  Stanowisko do badań laboratoryjnych oddziaływania modelu pocisku RPG-7 na osłonę prętową

• „System obrony aktywnej do ochrony obiektów mobilnych przed pociskami z głowicami kumulacyjnymi”, projekt badawczo-rozwojowy NCBiR (realizowany wspólnie m.in. z Zakładem Broni i Amunicji ITU)
  

  40 mm wyrzutnia typu dwukomorowego systemu obrony aktywnej oraz nabój z elementami rażącymi

• • „Inteligentny antypocisk do zwalczania pocisków przeciwpancernych”, projekt badawczo-rozwojowy NCBiR (realizowany wspólnie m.in. z Zakładem Broni i Amunicji ITU)
    

    81 mm wyrzutnia oraz antypocisk z rakietowym układem napędowym

PRACE OBECNIE REALIZOWANE W ZAKŁADZIE:

• „35 mm automatyczna armata morska KDA z zabudowanym na okręcie systemem kierowania ogniem wykorzystującym Zintegrowaną Głowicę Śledzącą ZGS-158 wykonaną w wersji morskiej wraz ze stanowiskiem kierowania ogniem”, projekt badawczo-rozwojowy NCBiR
  

  Badania lądowe i morskie 35 mm armaty KDA

• Analiza możliwości wykorzystania impulsowych źródeł plazmy i pola elektrycznego w zaawansowanych konstrukcjach amunicji”, projekt badawczy MON.
  

  Zjawisko tworzenia plazmy

• Opracowanie i wykonanie demonstratorów technologii krytycznych elementów do nowej generacji amunicji czołgowej 120 mm, projekt badawczy NCBR.
  

  Mało wrażliwy proch kompozytowy

Stanowisko z zapłonem na bazie mieszaniny metan-tlen (lewe zdjęcie) oraz stanowisko z wykorzystaniem generatora plazmy (prawe zdjęcie)

Analiza możliwości wykorzystania impulsowych źródeł plazmy i pola elektrycznego w zaawansowanych konstrukcjach amunicji”, projekt badawczy MON