Giải pháp nâng cao chất lượng hệ dẫn động cơ khí tầm và hướng pháo phòng không 37MM-2N tự động tác chiến ngày và đêm

Nghiên cứu khoa học công nghệ

GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
TẦM VÀ HƯỚNG PHÁO PHÒNG KHÔNG 37MM-2N TỰ ĐỘNG
TÁC CHIẾN NGÀY VÀ ĐÊM
Nguyễn Hữu Thắng1*, Nguyễn Trang Minh1, Chu Anh Mỳ2
Tóm tắt: Bài báo trình bày giải pháp nâng cao chất lượng hệ dẫn động cơ khí
khối tầm và khối hướng cho Pháo phòng không (PPK) 37mm-2N trên cơ sở tính
toán lý thuyết và ứng dụng các bộ truyền động độ chính xác cao nhằm mục đích cải
tiến, nâng cấp đại đội PPK 37mm-2N tự động tác chiến ngày và đêm.
Từ khóa: Hệ dẫn động; PPK 37mm-2N.

1. MỞ ĐẦU
Hệ dẫn động cơ khí tầm và hướng pháo là một bộ phận chấp hành đảm nhận chức năng
truyền lực từ nguồn phát động (động cơ hoặc tay quay) tới khối tầm và khối hướng của
pháo. Đồng thời dẫn động cho khối tầm và khối hướng pháo quay theo các chuyển động
dẫn ngắm được đảm bảo ngay khi có tải trọng đặt vào chúng do các mô men xuất hiện khi
bắn [1]. Các hệ dẫn động cơ khí tầm và hướng PPK 37mm-2N trước đây sử dụng các hệ
truyền động bánh răng thông thường, độ chính xác không cao, kết cấu phức tạp [2-6]. Việc
sử dụng nhiều cặp bánh răng thông thường dẫn đến một nhược điểm rất khó tránh khỏi đó
là luôn luôn tồn tại khe hở cạnh răng giữa các cặp truyền, ảnh hưởng rất nhiều đến chất
lượng truyền động của hai hệ truyền động. Đồng thời khi bắn gây ra các chuyển động lắc
quanh trục tầm và trục hướng giảm độ chính xác ngắm bắn khi bắn loạt.

Hình 1. Hệ dẫn động tầm và hướng PPK 37mm-2N tự động thế hệ cũ [2]
1 – Động cơ; 2- Hộp giảm tốc; 3 – Cụm ly hợp; 4 – Cụm tay quay;
5 – Cụm bánh răng đổi hướng; 6 – Thân gá cụm truyền động;
Với sự phát triển về khoa học công nghệ, việc ứng dụng các hệ truyền động độ chính
xác cao vào cải tiến nâng cao chất lượng truyền động của hai hệ truyền động tầm và hướng
pháo là hết sức cần thiết. Qua đó, nâng cao độ chính xác bám đồng thời nâng cao hiệu quả
và xác suất tiêu diệt mục tiêu.

2. MỘT SỐ YÊU CẦU VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG KHỐI TẦM
VÀ KHỐI HƯỚNG PPK 37MM-2N CẢI TIẾN
2.1. Yêu cầu
Hệ dẫn động cơ khí khối tầm và khối hướng của PPK 37mm-2N tự động tác chiến ngày
và đên phải đảm bảo một số yêu cầu sau [1, 2, 7]:

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 66, 4 - 2020

209


Cơ kkỹỹ thuật & Kỹ thuật cơ
cơ khí đđộng
ộng lực

- Đảm
Đảm bảo
ướng
ầm từ -5
- 0 đến
bảo phạm vi góc bắn: Góc hhư
ớng n x 3600; Góc ttầm
đến + 850.
- Đảm
Đảm bảo tốc độ cần thiết:
ầm vvàà hướng:
hướng: 150/s.
+ Tốc
Tốc độ bám tối đa cho cả kênh
kênh ttầm

ênh hư
hướng
+ Tốc
Tốc độ quay lớn nhất: Theo kkênh
ớng 900/s; Theo kênh ttầm:
ầm: 600/s.
- Thời
Thời gian khử góc sai lệch tối đa gi
giữa
và trung tâm đi
điều
ữa pháo và
ều khiển:
hướng:
30 00 ly giác trong 8 giây (tương ứng gia tốc 22.50/s2).
+ Theo kênh hư
ớng: 30-00
ầm: 10
10-00 ly giác trong 8 giây (tương ứng gia tốc 7.50/s2).
+ Theo kênh ttầm:
- Đảm
Đảm bảo độ chính xác và
và không làm sai lệch
lệch đường
đ ờng ngắm: Đư
Đường
ờng ngắm phải luôn
được giữ chắc, không bị xxêê dịch
được
trình

ngắm
dịch dư
dưới
ới tác dụng của mọi yếu tố khác trong quá tr
ình ngắm
bắn,
ắn, tức là
là không làm sai llệch
ệch đư
đường
ờng ngắm.
ưởng
Nguyên nhân ảnh hhư
ởng lớn nhất của hệ dẫn động cơ
cơ khí đđến
ến độ ổn định đđường
ờng ngắm
cứng
truyền động của các chi tiết cấu thành
chính là khe hở
hở của các bộ truyền, độ cứ
ng truyền
th ành và ssự
ự có
mạch
hay không của
của các phần tử tự hãm
hãm trong m
ạch động học.
- Truyền

nhẹ;
độ cứng của kết cấu và
Truyền động êm nh
ẹ; Đảm bảo độ bền vvàà độ
và không ảnh hhưởng
ởng
đến
ến tính năng chiến đấu nguy
nguyên
ên thủy
thủy của pháo.
Giải pháp thiết kế tổ
tổng
2.2. Giải
ng thể
thể
Một trong những yyêu
êu ccầu
Một
ầu rất quan trọng khi cải tiến các hệ truyền động cho PPK 37mm
37mm-2N ttự
ngày
giảm
ự động tác chiến ng
ày và đêm là gi
ảm bớt tối đa độ rrơ
ơ cơ khí sinh ra bởi
bởi các cặp tryền
ược
bánh răng cũ.

cũ. Do đó, giải pháp cải tiến đđư
ợc áp dụng là
là ssử
ử dụng động cơ
cơ cùng
cùng hhộp
ộp số chất
lượng
ợng cao có tỉ số truyền ph
phù
ù hợp
hợp kết nối trực tiếp với bánh răng trục quay của pháo.
cũ, vẫn cần phải chế tạo
Tuy nhiên, khi sử
sử dụng các hộp số hiện đại vào
vào các hhệệ ccơ
ơ khí cũ,
bộ
ẫn llàà một
một
ộ bánh răng để ghép nối với hệ cũ vvàà khe hhở
ở sinh ra tại bộ phận ghép nối
nối này
này vvẫn
nhược điểm không tránh khỏi. Cho đến nay, rất nhiều các nghi
nhược
nghiên
cứu để tổng hợp bộ điều
ên cứu
khiển cho các hệ thống có độ rơ

khiển
rơ cơ khí đđều
chưa đạt
ều chưa
đạt đđược
ợc các chỉ tiêu
tiêu như mong đợi.
đợi.
vậy, đểể loại bỏ độ rơ
giải
cơ khí đư
Chính vì vậy
rơ cơ khí, gi
ải pháp cơ
được
ợc áp dụng là
là sử
sử dụng hệ truyền
động
hiện đang đư
ộng bánh răng có khử rrơ
ơ (Anti Backlash Gear). Giải
Giải pháp nnày
ày hiện
được
ợc sử dụng
rất nhiều hệ vũ khí, khí tài
ầu tru
truyyền
trong rất

tài yêu ccầu
ền động với độ chính xác cao (hệ
(hệ truyền động
tầm
ầm trên xe tăng T54B, hhệệ truyền động tro
trong
chỉỉ huy K59-03,
ng khí tài máy ch
K59 03, hệ
hệ truyền động
23--4,...
trong khí tài Rada cho PPK tự
tự hành
hành ZSU 23
4,...)
*M
Một
khử
ột số phương
phương pháp kh
ử khe hở cho bộ truyền bánh răng
Tác giả
giả Stephen J. O'Neil đã
đã giới
giới thiệu một số phương
phương pháp khử
khử khe hở
ở cho bộ truyền
ợc đđưa
ưa ra đđều

Với
bánh răng [8]. Các phương pháp đư
được
ều có những ưu, khuyết
khuyết điểm riêng.
riêng. V
ới các
bộ
việt
ộ truyền cải tiến tr
trên
ên cơ sở
sở các hệ dẫn động đã
đã có phương
phương pháp (c) có tính ưu vi
ệt nhất
định
vì ít ảnh hưởng
ịnh vì
h ởng đến kết cấu hệ dẫn động cũng như
như của
của các bbộ
ộ phận cấu thành
thành khác.

Hình 2. Các phương pháp khử
khử khe hở cạnh răng [8]
ều chỉnh ; (b)T
(b)Tự
xo;

(a)Kh
(a)
Khử
ử khe hở bằng rãnh
rãnh đi
điều
ự động khử khe hở bằng
bằng lò xo
(c) dụng
(c)Sử
ụng bộ truyền bánh răng kép tự động khử khe hở bằng llò
ò xo
xo.

210

Mỳ,, ““Gi
N. H. Thắng,
Thắng, N. T. Minh, C. A. Mỳ
Giải
ải pháp nâng cao … tác chiến
chiến ng
ngày
ày và đêm.”
đêm ”


Nghiên cứu
cứu khoa học công nghệ

Giải pháp chi tiết
2.3. Giải
- Giữ
Giữ nguyên
nguyên hệ
hệ dẫn động
ộng bằng tay quay nguyên
nguyên bản
bản của pháo, bổ sung cơ
cơ ccấu
ấu ly hợp,
cắt
ắt chuyển động của tay quay trong chế độ truyền động tự động.
- Thiết
Thiết kế một hệ dẫn động tự động mới hoàn
hoàn toàn trên cơ ssở
ở các bộ truyền động độ
chính xác cao, hạn
hạn chế tối đa sử dụng các bộ truyền
truyền bánh răng thông thường
th ờng nhằm giảm
bớt
rơ cơ khí trong quá trình
ớt độ rơ
trình chuy
chuyển
ển động, nâng cao khả năng giữ ổn định cho hệ dẫn
động
ắn.
ộng trong quá trình

trình làm việc,
việc, nhất llàà khi bbắn.
bày
khối
ối hhướng
Hình 3 và 4 trình bà
y sơ đồ
đồ động học cho hai hệ dẫn động khối tầm và
và kh
ớng
pháo
cải tiến.
háo cải
tiến

Hình 3. Sơ đồ
đồ động học hệ dẫn động khối hhư
ướng
ớng
1 – Động
Động cơ;
ối hhướng;
cơ; 2 – Hộp
ộp giảm tốc; 3 –Kh
Khối
ớng;
Giường
4 – Mâm pháo;5 – Giư
ờng Pháo; 6 – Tr
Trục

ục quay hướng;
h ớng;
Cặp
ặp truyền Z2 – Z2’ là ccặp
ặp truyền bánh răng có khử rơ
rơ.

tầm
Hình 4. Sơ đồ
đồ động hệ dẫn động tự động kkênh
ênh tầm
Cặp
ặp truyền Z7 – Z8 là ccặp
ặp truyền bánh răng có khử rơ
rơ.
SUẤT
3. CÔNG SU
ẤT TRUYỀN ĐỘNG VÀ
VÀ XÁC Đ
ĐỊNH
ỊNH TỶ SỐ TRUYỀN
ên cơ ssở
Công suất
suất truyền động và
và tỷ
tỷ số truyền trong hệ dẫn động đđược
ợc xác định tr
trên
ở các
ch tiêu

chỉ
l ợng lực tác đđộng
lên hệ
êu chiến
chiến kỹ thuật về tốc độ, gia tốc vvàà đđại
ại lượng
ộng lên
hệ dẫn động.
Một số giả thiết
3.1. Một
chuẩn
ước
Pháo được
được bắn ở trạng thái tiêu
tiêu chu
ẩn (Mặt phẳng bắn song song với mặt nnư
ớc biển);
Bệệ pháo ổn định vvàà dao động
ưởng
việc
động của nó khi bắn không ảnh hhư
ởng đáng kể đến sự llàm
àm việc
của
cơ cấu
hướng;
ủa cơ
cấu tầm và
và hư
ớng; Các chuyển động của

ủa máy tự động không ảnh hưởng
h ởng đáng kể
đến
làm việc
ơ ccấu
động lên
ến sự làm
việc của ccơ
ấu tầm và
và hư
hướng;
ớng; Tác dụng của lực llùi
ùi tác động
lên kh
khối
ối tấm theo
hướng chuyển động của trọng tâm súng.
hướng

Tạp
2020
ạp chí Nghiên
Nghiên cứu
cứu KH&CN quân
uân sự,
sự, Số 66, 4 - 2020

211

Cơ kỹ thuật & Kỹ thuật cơ khí động lực

3.2. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền của các hệ dẫn động được xác định bởi biểu thức:

i

dc
nmax
p
nmax

(1)

Trong đó:
dc
+ nmax
: Tốc độ tối đa của động cơ có thể làm việc;
p
+ nmax
: Tốc độ làm việc lớn nhất yêu cầu đối với khối tầm và khối hướng;

+ i : Tỷ số truyền tương ứng của các hệ dẫn động khối tầm và khối hướng.
Việc phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền được xác định như sau:
* Với khối hướng:
ih  igt .ibr

(2)

Trong đó: igt : Tỷ số truyền của hộp giảm tốc; ibr : Tỷ số truyền của bộ truyền cuối.

* Với khối tầm:
it  id .itv .ic

(3)

Trong đó: id : Tỷ số truyền của bộ truyền đai; itv : Tỷ số truyền của bộ truyền trục vít
bánh vít (Z5-Z6) ; ic : Tỷ số truyền của bộ truyền cuối (Z7-Z8).
3.3. Công suất truyền động
Công suất truyền động được xác định trên cơ sở mô men yêu cầu đáp ứng các điều kiện
làm việc của hệ thống.
Mô men truyền động tại đầu trục động cơ được xác định bởi biểu thức:
T
Tdc  k . P
(4)
i
Trong đó:
Tdc : Mô men truyền động tại đầu trục động cơ; k : Hệ số an toàn;

 : Hiệu suất truyền động
  1 . 2 ... n ( j : Hiệu suất truyền động của thành phần thứ j trong hệ truyền động.
TP : Mô men truyền động tại các trục quay tương ứng của khối tầm và khối hướng.

TP  I P  P  M

(5)

Với:
I P : Mô men quán tính tương ứng của khối tầm và khối hướng;
I P : Được xác định từ đo đạc thực nghiệm và tính toán trên mô hình bằng các phần
mềm chuyên dụng (Solidwork, Inventer,...);

 P : Gia tốc yêu cầu tương ứng của khối tầm và khối hướng;

M : Tổng mô men ngoại lực tác động tương ứng lên khối tầm và khối hướng khi bắn.
3.4. Mô men ngoại lực tác động lên khối tầm và hướng
Mô men ngoại lực tác động lên khối tầm và hướng được xác định theo biểu thức [1, 9, 10]:

212

N. H. Thắng, N. T. Minh, C. A. Mỳ, “Giải pháp nâng cao … tác chiến ngày và đêm.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

M T  PKN .e  R.d   M
L
M h  R cos  + M ms
2

(6)
(7)

Trong đó:

- M : Mô men không cân bằng của khối tầm; d : Cánh tay đòn của lực R đối
với trục quay tầm; b : Cánh tay đòn của lực R đối với trục quay hướng;  : Góc
tầm pháo.
- R : Lực của lò xo cản lùi tác dụng lên pháo.
R  FX 0  C X . X

(8)

Với : FX 0 : Lực nén ban đầu của lò xo; C X : Độ cứng lò xo; X : Độ dịch chuyển của lò
xo (hành trình lùi);
- PKN .e : Ngẫu lực động tác dụng lên pháo.
- e : Khoảng cách từ trọng tâm khối tầm đến đường trục nòng.
- PKN : Lực tác dụng của khí thuốc lên khối lùi được tính trong thời kỳ đạn chuyển
động trong lòng nòng:
PKN 

S .Pln

ty

(1 

0,5mtp
mdd

)

(9)

Với:
S : Thiết diện ngang của lòng nòng kể cả rãnh xoắn; ty : Hệ số kể đến công thứ yếu;
mtp , mdd : Trọng lượng thuốc phóng, đầu đạn; Pln : Áp suất thuật phóng;
Pln được xác định từ việc giải hệ phương trình vi phân thuật phóng trong:

(1)

dv

P .S .g
dz Pln
d
dz

;(2)
  (1  2 z ) ;(3) d  ln
;
dt I k
dt
dt
dt
 .mdd

dl
(4) d  vd ;(5) Pln 
dt

f .mtp . 
W0  S .ld 

mtp




2g

 .mdd .vd2

(10)

(1  )   .mtp

Ghi chú: Định nghĩa các ký hiệu trong hệ phương trình vi phân (3.10) tham khảo các
tài liệu [9-12].
- M ms : Mô men của lực ma sát xuất hiện do thành phần R sin  và trọng lực của toàn
bộ khối quay tác dụng lên bệ pháo.
M ms  M t  M PB
(11)
Với: M t và M PB lần lượt là mô men cản tĩnh và mô men cản gây ra bởi lực lùi trên
cụm ổ lăn vành răng hướng

1
1
kms .Pq .d0 ; M PB  kms .R.d0
(12)
2
2
k ms : hệ số ma sát; Pq : Tổng trọng lượng phần quay của pháo; d 0 : Đường kính vòng
Mt 

trong của ổ;

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 66, 4 - 2020

213


Cơ kkỹỹ thuật & Kỹ thuật cơ

cơ khí đđộng
ộng lực

CỨU
4. MỘT
MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN
NGHIÊN C
ỨU
Với
ết kế đđư
ới các số liệu
ệu khảo sát và
và các tham ssố
ố của pháo, các tác giả đã
đã tính toán thi
thiết
ược
ợc
hệệ dẫn động cơ
khối
ối hhướng
37mm-2N
2N ttự
ngày
cơ khí cho khối
khối tầm và
và kh
ớng PPK 37mm
ự động tác chiến ng
ày và

đêm với
với một số kết quả sau [7]:
4.1. Thông số
ố hệ truyền động

(a)
(b)
ối hhư
ướng
ược
pháo..
Hình 5. Hệệ dẫn động cơ
cơ khí kh
khối
ớng (a) và
và tầm
tầm (b) đđư
ợc lắp đặt cho pháo
hướng
2N ccải
tiến.
Bảng 1. Thông số
Bảng
số kỹ thuật hệ truyền động tầm vvàà hư
ớng PPK 37mm
37mm-2N
ải tiến.
H
Hệệ dẫn động
Tên thiết

thiết bị
Thông ssố
ố kỹ thuật
Động
cơ
ộng cơ
Loại:
ại: PM Servomotor; Model: AKM5
truyền
ốc độ:
truy
ền động
Tốc
ộ: 6000 v/ph ; Công suất: 1,04KW
Loại:
ại: Hộp giảm tốc bánh răng hành
hành tinh (VT010)
Hộp
H
ộp giảm tốc
Backlash: 7’/arc ; Tỷ
Tỷ số truyền: i = 14.
KHỐI
KH
HƯỚNG
HƯỚNG
Dạng
ạng côn xoắn; m = 2; Z2 = 20; Z2’ = 40
Bộ
h ớng

B
ộ đổi hướng
Khe hhở
ở cạnh răng: Điều chỉnh được.
đ ợc.
Bộ
ộ truyền
Modul: m = 4; Số
Số răng: Z2 = 18; Z2’ = 216
động
ộng cuối
Khe hhở
ở cạnh răng: Khử khe hở cạnh răng.
Động
cơ
ộng cơ
Loại:
ại: PM Servomotor ; Model: AKM5
truyền
truy
ền động
Tốc
ốc độ: 6000 v/ph ; Công suất: 1,04KW
Bộ
B
ộ truyền đai Loại
ại đai: L; Tỷ số truyền id = 1.5
ại: Trục
nguyên
bản của pháo.

Loại:
ục vít bánh vít nguy
ên bản
KHỐI TẦM
KHỐI
Hộp
H
ộp giảm tốc Khe hhở
ở cạnh răng: Điều chỉnh được;
đ ợc;
Tỷ
ỷ số truyền: itv = 20.
Bộ
ộ truyền
Modul: m = 4; Số
Số răng: Z7 = 21; Z8 = 252
động
ộng cuối
Khe hhở
ở cạnh răng: Khử khe hở cạnh răng.
Một số kết quả thử nghiệm
4.2. Một
a. Mô phỏng
phỏng truyền đđộng
ộng bám trên
trên ph
phần
ần mềm Matlab – Simulink
trên
phần mềm Matlab – Simulink đư

Mô hình mô phỏng
phỏng truyền động bám tr
ên phần
được
ợc thực hiện
khi không có lực
lực bắn, mô hình
hình hệ
hệ truyền động tầm và
và hướng
hướng pháo được
đ ợc đưa
đưa về
về mô hhình
ình máy
mềm
ềm hai khối llượng
ợng có khâu truyền đđàn
àn tính [13]. Sơ đồ
đồ cấu trúc đối tư
tượng
ợng như
như hình 6 [14].

Hình 6. Sơ đồ
đồ cấu trúc hệ truyền động có khâu đàn
đàn hồi
hồi.

214

Mỳ,, ““Gi
N. H. Thắng,
Thắng, N. T. Minh, C. A. Mỳ
Giải
ải pháp nâng cao … tác chiến
chiến ng
ngày
ày và đêm.”
đêm ”


Nghiên cứu
cứu khoa học công nghệ

Bộ
ượt
ợt đđư
ơ đđồ
ộ điều khiển tr
trư
ược
ợc áp dụng với ssơ
ồ mô phỏng cho hệ điều khiển truyền động
pháo như hình 7 [14].
Đầu vào

Bộ điều khiển
SMC

Hệ truyền động
PPK 37mm
mm-2
2N

Đầu ra

Hình 7. Sơ đđồ
ồ mô phỏng cho hhệệ điều khiển truyền động PPK 37mm-2N
37mm 2N..
Số
ố liệu mô phỏng
Số liệu mô phỏng hệ điều khiển truyền động bám PPK 37mm
37mm-2N.
Bảng 2. Số
Bảng
Hệ truyền động
Thông số
số
Hệ
Tầm
Hư
Hướng
ầm
ớng
Klx
1000(N/rad)
1000(N/rad)
32
K1

32
J1
0,4(kgm2)
0,4(kgm2)
J2
190(kgm2)
200+12sin2()+167cos2()+Jbd ; (Jbd ≤ 40kgm2)
MC
30(Nm)
≤ 20kgm2
luật bám
Quy luật
Sin(t)
Sin(t)
Nhiễu tải
40Nm ÷ 40Nm
40Nm ÷ 40Nm
Nhiễu
-40Nm
--40Nm
Kết quả mô phỏng
Kết
Hệệ điều khiển đđư
ược
ợc mô phỏng
trường
phỏng
phỏng trong tr
ờng hợp mô ph
ỏng đồng thời hệ truyền động

cả kênh
đó, mô men quán tính kênh hướng
trên cả
kênh tầm
ầm và kênh hướng
ớng,
ớng trong đó
hướng ch
chịu
ịu tác động
của
ủa kênh
kênh truyền
ền
động
t
tầm.
Đ
ồng
thời
hai
k
kênh
ênh
truy
ền
động
chịu
tác
động

nhiễu
đột biến
truy
ầm. Đồng
truyền
thời điểmvới
cùng thời
điểm ới véc ttơ
ơ nhiễu
nhiễu nằm trong khoảng -40Nm
40Nm đđến
ến 40Nm.
40Nm Kết
Kết qu
quảả mô phỏng
được thể hiện trên
được
trên hình 8.

và khối
Hình 8.
8 Đáp ứng của
ủa hệệ truyền động bám khối hhướng
ớng và
khối tầm.
tầm
t .
Nhận xét: Kết
Nhận
Kết quả mô phỏng cho thấy cả hai hệ truyền động hhư

ướng
ớng và
và truy
truyền
ền động tầm
đều
ều ổn định với sai số bám sát nằm trong khoảng  0.5 mrad đáp ứng chỉ tiêu
tiêu yêu ccầu.
ầu. Hệ
truyền động tầm vvàà hhệệ truyền động hhướng
truyền
37mm-2N
đều có tính ổn định bền
ớng của PPK 37mm
2N đều
vững
êu yêu ccầu
ững cao và
và đáp ứng đầy đủ các chỉ ti
tiêu
ầu đặt ra.

Tạp
2020
ạp chí Nghiên
Nghiên cứu
cứu KH&CN quân
uân sự,
sự, Số 66, 4 - 2020

215


Cơ kkỹỹ thuật & Kỹ thuật cơ
cơ khí đđộng
ộng lực

Thử nghiệm thực tiễn bám bắt mục ti
tiêu
bắn mục ti
tiêu
êu ccố
b. Thử
êu bay và bắn
ố định
ngày
PPK 37mm-2N
37mm 2N tự
tự động tác chiến ng
ày và đêm đã
đã đư
được
ợc cải tiến hệ dẫn động khối tầm
khối hướng
êu ccố
và khối
h ớng đư
được
ợc tiến hành
hành thử

thử nghiệm bám bắt mục ti
tiêu
êu bay và bắn
bắn mục ti
tiêu
ố định
đồng
trư
ường
ồng bộ với trung tâm điều khiển tại tr
ờng bắn quốc gia TB1. Các kết quả thử nghiệm
được đánh giá như sau:
được
- Hệ
Hệ thống bám theo các phần tử xạ kích của pháo chuyển động êm nhẹ,
nhẹ, độ rrơ
ơ cơ khí
thấp,
ấp, độ chính xác cao:
+ Sai số
số truy
truyền
ền động bám: Không quá ±2mrad;
Độ văng (độ lệch đđư
+ Độ
ường
ờng ngắm) khi bắn: Theo kênh
kênh ttầm
ầm không quá ± 5mrad; Theo
hướng không

kênh hướng
không quá ± 5mrad.
- Cơ cấu
cấu ly hợp chuyển đổi trạng thái chiến đấu cơ
c - điện
ện thuận tiện, dễ thao tác, thời
gian thao tác nhanh (không quá 3s). H
Hệệ thống ly hợp không gây rung lắc khi chuyển trạng
chiến đấu
ợc lại;
thái chiến
đấu từ cơ
cơ sang điện
điện và
và ngư
ngược
- Các cơ cấu
cấu truyền động
ộng cơ
cơ điện
điện của pháo đảm bảo độ bền trong các trường
tr ờng hợp bắn
loạt ngắn, loạt ddài
cả trong
òng;
đơn, loạt
ài và cả
trong trư
trường
ờng hợp bắn bằng 1 nnòng;

- Kết
Kết quả bắn kiểm tra đư
đường
ờng đạn trong vvùng
ùng xạ
xạ kích khi bắn bằng hệ thống tự động
hoàn toàn số
số đạn đều đạt yêu
yêu cầu
cầu (40,5%; 80,5% và 87,5%);
87,5%);
- Pháo sau cải
ưởng
cải tiến không làm
làm ảnh hhư
ởng đến tính năng chiến đấu, phần tử chiến, kỹ
thuật nguyên
thuật
àm vi
việc
nguyên thủy
thủy của pháo. Pháo có thể llàm
ệc cở 3 chế độ ( Tự động hoàn
hoàn toàn, bán tự
tự
động
và chế
nguyên
ên th
thủy

ộng và
chế độ nguy
ủy của pháo).

ngoại bám bắt vvàà bbắn
Hình 9. Hình ảnh thử nghiệm ddã
ã ngoại
ắn thử nghiệm
nghiệm.
KẾT
5. K
ẾT LUẬN
àm vi
việc,
êu kkỹ
Trên cơ sở
sở các yêu
yêu ccầu
ầu về điều kiện llàm
ệc, các chỉ ti
tiêu
ỹ thật cơ
cơ bản
bản của hệ truyền
động
ộng tầm và
và hướng
hướng PPK 37mm37mm-2N
2N ttự
ự động tác chiến ng

ngày
ày và đêm. Các tác gi
giảả đđã đđềề xuất
giải
pháo, trong đó đã
ải pháp cải ttiến
ến hai hệ truyền động pháo
đã ssử
ử dụng các hệ dẫn động độ chính
xác cao và các bộ
bộ truyền bánh răng không khe hở. Các bộ truyền đđãã được
được tính toán, thiết
kếế có cơ
cơ sở
thực
sở lý thuyết vvàà khoa học.
học. Kết quả tính toán thiết kế cũng đã
đã được
được tiến hhành
ành thực
nghiệm mô phỏng tr
nghiệm
trên
phầm mềm Matlab – simulink kh
ên phầm
khẳng
ẳng định tính đúng đắn của giải
được ứng dụng thực tiễn cho cải tiến 01 khẩu đội PPK 37mm
37mm--2N
pháp thiết

thiết kế, qua đó đđãã được
2N
và đđãã được
được thử nghiệm thực tiễn bắt, bám mục tiêu
tiêu bay và bbắn
ắn mục tiêu
tiêu cố
cố định.

216

Mỳ,, ““Gi
N. H. Thắng,
Thắng, N. T. Minh, C. A. Mỳ
Giải
ải pháp nâng cao … tác chiến
chiến ng
ngày
ày và đêm.”
đêm ”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Khổng Đình Tuy, Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Văn Dũng, “Giáo trình thiết kế hệ
thống pháo”, NXB Học viện KTQS, 2010.
[2]. Trần Ngọc Bình và các tác giả, “Nghiên cứu nâng cao khả năng cơ động cho đại đội
pháo phòng không 37mm-2N phục vụ bắn trong hành quân”, Báo cáo tổng hợp đề
tài độc lập cấp nhà nước - Viện TĐH KTQS, 2017.

[3]. Bộ Tư lệnh PK-KQ, “Thao tác pháo 37mm-2N”, NXB QĐ, HN 1997.
[4]. Viện TĐH-KTQS, “Hướng dẫn kiểm tra kỹ thuật và bảo quản định kỳ đại đội PPK
37 mm-2N cải tiến GLLADS.M2”, Tài liệu giảng dạy, HN 2011.
[5]. Nguyễn Trung Kiên, Lê Trần Thắng, “Pháo phòng không tầm thấp 37mm-2N đáng đêm
bán tự động – Thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sự dụng”, NXB QĐND, HN 2017.
[6]. Nguyễn Trung Kiên, Lê Trần Thắng, “Quy trình kiểm tra, hiệu chỉnh, bảo dưỡng,
sửa chữa PPK TT 37mm-2N cải tiến (GLLADS.M3)”, NXB QĐND, HN 2017.
[7]. Nguyễn Hữu Thắng,“Hoàn thiện thiết kế và chế tạo trung tâm chỉ huy và 01 khẩu
đội PPK 37mm-2N tự động tác chiến ngày và đêm hướng tới trang bị cho các đơn vị
quân chủng PK-KQ”, Báo cáo tổng hợp đề tài nghiên cứu & phát triển KHCN –
Viện Tự động hóa KTQS, 2018.
[8]. Stephen J. O'Neil, “Methods to Minimize Gear Backlash”, Micro Mo Electronics In,
Fri, 2002.
[9]. Khổng Đình Tuy, Trương Tư Hiếu, “Giáo trình kết cấu vũ khí có nòng”, NXB Học
viện KTQS, 2008.
[10]. Trần Đăng Điện, “Thuật phóng trong”, Học viện KTQS, 1998.
[11]. Phan Huy Chương, “Động lực học vũ khí tự động”, NCB QĐND, HN 2002.
[12]. Nguyễn Quang Lượng, Trần Quốc Trình, “Số liệu vũ khí – đạn”, Học viện KTQS, 2009.
[13]. Nguyễn Trang Minh, Chu Anh Mỳ, Nguyễn Hữu Thắng, “Xây dựng mô hình hệ
truyền động pháo phòng không 37mm-2N cải tiến bằng thực nghiệm”, Tuyển tập
công trình khoa học Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ X, NXB KH Tự nhiên và
Công nghệ, 2018.
[14]. Lê Việt Hồng, Nguyễn Hữu Thắng, “Tổng hợp hệ thống điều khiển truyền động
PPK 37mm-2N cải tiến”, Tạp chí NCKH & CNQS, Số đặc san, 4/2019.
ABSTRACT
SOLUTIONS TO IMPROVE PRECISION IN ELEVATION AND AZIMUTH
MOVEMENT OF MECHANICAL TRANSMISSION SYSTEMS OF THE AUTOMATED
37MM-2N ANTI AIRCRAFT CANNON COMBATING IN DAY AND NIGHT
The paper presents solutions for the mechanical transmission systems to operate
more accurately in elevation and azimuth movement based on theoretical study and

then applying highly precise actuators to aim at improving, upgrading 37mm-2N
anti-aircraft cannon company combating in day and night.
Keywords: Mechanical transmission systems; 37mm-2N anti-aircraft canon.

Nhận bài ngày 31 tháng 10 năm 2019
Hoàn thiện ngày 18 tháng 11 năm 2019
Chấp nhận đăng ngày 10 tháng 4 năm 2020
Địa chỉ: 1 Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự;
2
Học viện Kỹ thuật quân sự.
*Email:

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 66, 4 - 2020

217