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[机械设计] 【分享帖】关于弹道的一系列经验分享

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顾问宇弟弟,嘤
 楼主| 2024-1-8 12:39:29 只看该作者

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随着比赛的逐渐发展,各个队伍的优秀开源,大家的弹道也变得越来越好了,本人在做rm期间对弹道这方面研究颇多,如今成功退休,作这一篇经验贴,希望能够帮助到大家,祝愿大家弹道越来越好。


对于rm圈来说,目前已知的且有良好应用背景的发射机构有大致如下四种:1、摩擦轮,2、皮筋,3、复合弓,4、气动;但在已知的上场效果来看,该2、3、4机构牺牲了大部分的射频,但相对于大部分摩擦轮机构来说弹道稳定许多,为什么会造成这样的原因?传统意义上的摩擦轮在保留射频基础上,也可不可以像其他三种机构那样,弹道得到优化?(2、3、4的相关机构设计可以参考如下开源或视频【新提醒】【RM2022-年度技术突破奖-吊射英雄开源】深圳大学RobotPilots【RoboMaster论坛-科技宅天堂】、【RMUC 2023青工会技术答辩-上海交通大学-复合弓飞镖发射机构设计】https://www.bilibili.com/video/BV1Zh4y1S7Wd?vd_source=4501cafb51348d7194441e6d1c720ac7【新提醒】【RM2023-气动英雄开源】华南农业大学-Taurus战队【RoboMaster论坛-科技宅天堂】


                               
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我们先从其储能方式以及能量转换的方向分析,对于摩擦轮来说,弹丸的动能是由摩擦轮的动能,通过摩擦力传递给弹丸;对于皮筋,是通过皮筋的弹性势能直接转化为弹丸的动能;与皮筋类似,复合弓在运行的过程中是通过复合弓的弹性势能转变为弹丸的动能;对于气动,则是通过气体的内能带动气缸转化为气缸和弹丸的动能。从以上分析,2、3、4能量传递的方式相对直接,并没有太多的中间过程,也意味着在使用该3种机构时,影响弹道的因素会更少,所以控制好一定的变量,便能够将弹道控制在较小的浮动范围内。


      其次是机构运行方式,在摩擦轮发射机构运行过程中,通过摩擦轮的旋转,将速度传递给弹丸,2、3一般都会将弹丸约束在直线轨道上通过储能机构对其进行加速,4是通过气缸对弹丸进行直线加速,且2、3、4加速行程,相对于1来说都要长很多,也就意味着做功时间要长一些,在将一个目标加速到同一个速度时,2、3、4的机构无疑会多很多的容错。


再有便是摩擦轮机构运行的目标,是将其转动动能转换为目标直线运动的动能,若目标是一个弹丸,则需要对弹丸进入摩擦轮之前的位置严格约束在两摩擦轮的中心线上,否则,在进行加速的过程中,极有可能会因为两个摩擦轮的掉速不一致而出现弹道散布大的问题,且不谈出射方向极有可能因此而偏离,这样也会赋予弹丸一个转动动能,这个转动能可能不大,但却会使得弹丸引起马格努斯效应(图1),及在飞行的过程中向一侧发生偏转,且其在直线上的动能也变得不稳定。




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正式队员纵横四海
2024-2-5 00:49:52 只看该作者
佬,我有个问题,深大之前炮车打那么准是不是因为抛射基本不会产生自旋,所以可以减少马格努斯效应的发生,导致抛物线比摩擦轮弹道更加可靠?包括气动发射,桂电那版的原理是加大气室气压,(气缸只起到限位作用,输气口在弹丸上方而非后方),所以也会造成一定的不规则自旋?那我们想得到可靠的弹道是否可以分为两条思路:1.抛射,杜绝自旋2.想办法产生可控自旋(例如wargame里水弹枪会加一个上旋结构利用马格努斯效应让抛物弹道拉直,又例如线膛管(只听说过线膛管打柱形炮弹,不知道打球形弹会造成什么影响))。我比较好奇拿线膛管限位大弹丸能不能对弹道有啥影响诶,不过用线膛管的话发射机构应该就要和气动绑死了,摩擦轮的话掉速太严重。(愚蠢发言请谅解,非机械专业,没上过大物的生瓜蛋子儿)
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顾问宇弟弟,嘤
 楼主| 2024-1-14 19:00:40 只看该作者

哈哈,有表述不清楚的地方还请担待
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步兵学会思考
2024-1-11 13:07:55 只看该作者
大佬能详细解释一下“本来将其约束在一个平面便可以,但采用该构型时,需要将弹丸中心约束在一条轴线上”的意思吗,没太懂约束在一个平面是什么意思qaq
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5#

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管理员chanson
2024-1-8 17:49:10 只看该作者
支持~
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6#

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顾问宇弟弟,嘤
 楼主| 2024-1-11 19:49:15 只看该作者
学会思考 发表于 2024-1-11 13:07
大佬能详细解释一下“本来将其约束在一个平面便可以,但采用该构型时,需要将弹丸中心约束在一条轴线上”的 ...

7#

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步兵学会思考
2024-1-14 13:20:53 只看该作者
宇弟弟,嘤 发表于 2024-1-11 19:49
一组摩擦轮只需要将弹丸中心确定一个平面,就可以让弹丸同时接触两个摩擦轮来加速,平放的两组摩擦轮, ...

太感谢了,佬!
8#

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顾问宇弟弟,嘤
 楼主| 2024-2-7 12:44:09 只看该作者
本帖最后由 宇弟弟,嘤 于 2024-2-7 12:45 编辑
纵横四海 发表于 2024-2-5 00:49
佬,我有个问题,深大之前炮车打那么准是不是因为抛射基本不会产生自旋,所以可以减少马格努斯效应的发生, ...
我认为深大炮车打得准有两点,一个是弹速稳定,再一个就是弹丸没有自旋;想打的准的话第一就是要做到弹速稳定,个人认为使用膛线管的话会让弹丸的弹速不稳,并且如果想让弹丸达到一个稳定的自旋速度很困难,出射的线速度以及自旋速度都控制好才可能有一个比较不错的弹道,其实,我个人认为自旋就是一个输入误差且不可控;如果想实现自旋的话可以直接用一对纵置摩擦轮给一个速度差,可能会比膛线稳定一点。(个人见解)
9#

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正式队员纵横四海
2024-2-9 13:00:38 只看该作者
宇弟弟,嘤 发表于 2024-2-7 12:44
我认为深大炮车打得准有两点,一个是弹速稳定,再一个就是弹丸没有自旋;想打的准的话第一就是要做到弹速稳 ...

感谢大佬指点,之后有机会的话我可能会弄几个发射结构试试看,不过关于对上旋利用这方面,华南虎的英雄那种T型的摩擦轮排布是不是就是利用上旋的一种方式呢,包括南方科技和五邑大学的三摩擦轮,山东科技的四摩擦轮,能达到一个比较高的精度原因除了限位和电控做到的好,还有他们也有您说的纵向自旋的能力?
10#

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正式队员纵横四海
2024-2-9 13:21:50 只看该作者
宇弟弟,嘤 发表于 2024-2-7 12:44
我认为深大炮车打得准有两点,一个是弹速稳定,再一个就是弹丸没有自旋;想打的准的话第一就是要做到弹速稳 ...

啊啊,还有上交的木星炮和东北大学的英雄,发射结构都好长,但他们的封装做的好严实,不知道里面是什么结构
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