Namlu cidarı boyutlandırılmasına iç balistik davranışın etkisi

Günümüz savunma sanayi ürünlerinde dayanıklılığın yanı sıra hafiflik de son derece önem taşımaktadır. Bu, daha hafif bir malzeme seçimiyle ilgili olduğu kadar optimum boyutlarla da ilgilidir. Bu bağlamda optimum boyutları güvenli bir şekilde elde edebilmek için silah tasarımı ve sonrasında sistemin analizi vazgeçilmez aşamalardan biridir. Bu çalışmada uzunluğu ve iç çap değeri bilinen M101 top namlusu 1,25 emniyet katsayısı ile 270 kilogramdan 115,95 kilograma hafifletilmiştir. Hafifleştirme sırasında analitik yöntemlerle çözümlenmesi oldukça zor olan namlu cidar kalınlığının patlama sonucu oluşan basınç değerleriyle eksen boyunca hesaplanması ve optimizasyonu hedeflenmiştir. Namlu, ait olduğu sistemden ayrılamayacağı için silah sistemi, alt sistemleriyle anlatılmıştır. Ayrıca iç balistik temel denklemlerine değinilmiş, mühimmat ve silah sistemleri sınıflandırılmış, optimizasyon kavramı açıklanmış, analiz adımlarında izlenen metot ve kabuller verilmiştir. Bu doğrultuda, seçilen mühimmata ait basınç değerleri ?PRODAS? programıyla elde edilmiştir. Namlu tasarımı, 3 boyutlu tasarım programı olan ?CATIA? da yapılmış ve tasarlanan model sonlu elemanlar paket programı ?ANSYS WORKBENCH?e aktarılmıştır. Model burada çözümlenerek gerilme dağılımında kritik yerler (gerilmenin yığıldığı yerler) belirlenmiş ve bu yüksek gerilme değerlerine göre namlu cidar kalınlığı, emniyet faktörü ve otofretaj katkısı hesaba katılarak optimize edilmiştir. Çözüm yapılırken elde edilen basınçlar değerlendirilmiş, modele bu basınç değerlerinin doğru verilebilmesi için algoritmalar çalışılmış ve sonuçta gerçek patlama olayını temsil edebilecek bir sistem oluşturulmuştur. Balistik değerler Vallier-Heydenreich yöntemiyle, gerilme değerleri ise Lame denklemiyle tekrar analiz edilmiş, sonuçlar karşılaştırılmış ve oluşan farkların sebepleri tartışılmıştır. Bu çalışmayla, namlu malzemesi, kalibresi, uzunluğu ile mühimmata ait parametreleri belli olan sistemlerin namlu cidarı optimizasyonuna yönelik akademik çalışmalara yol gösterici bir yaklaşım geliştirilmiştir.Anahtar Kelimeler : Balistik, eksplisit, namlu