Mân Trần Lê - RealEDU.

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN DUY TÂN
NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP
LẮP ĐẶT PHÁO PHÒNG KHÔNG LÊN XE Ô TÔ
NHẰM TĂNG TÍNH NĂNG CƠ ĐỘNG, TÁC CHIẾN.
NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 1820511
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2019
SKC0 0 6 1 1 8

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN DUY TÂN
NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP
LẮP ĐẶT PHÁO PHÒNG KHÔNG LÊN XE Ô TÔ
NHẰM TĂNG TÍNH NĂNG CƠ ĐỘNG, TÁC CHIẾN.
NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 1820511
Hướng dẫn khoa học:
TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG
TP. Hồ Chí Minh, tháng 4/2019
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2019

3. LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC
Họ và tên: Nguyễn Duy Tân Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 30/12/1981 Nơi sinh: Gia lai
Quê quán: Cát thắng - Phù cát - Bình định Dân tộc: Kinh
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 46 Tăng Bạt Hổ - Pleiku - Gia lai
Điện thoại cơ quan: 069 697843 Điện thoại nhà: 0962244468
Fax: E-mail: nguyenduytanb@gmail.com
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
1. Đại học
Hệ đào tạo : Chính Quy Thời gian đào tạo từ: 9/1999 đến 9/2005.
Nơi học : Học Viện Kỹ Thuật Quân sự - Hà Nội.
Ngành học : Cơ khí.
Tên đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế TLVC thế hệ mới.
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 15/8/2005 - HVKTQS.
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trường Sinh.
2. Thạc sĩ
Hệ đào tạo : Chính Quy Thời gian đào tạo từ: 4/2017 đến 4/2019.
Nơi học : Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.
Ngành học : Kỹ thuật Cơ khí Động lực.
Tên luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phòng
không lên xe ô tô nhằm tăng khả năng cơ động, chiến đấu.
Ngày và nơi bảo vệ luận văn tốt nghiệp: / 4 /2019 - Tp. Hồ Chí Minh.
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Trạng.

4. III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT
NGHIỆP ĐẠI HỌC
Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm
9/2005-9/2017
Cục kỹ thuật - Quân đoàn 3
TP Pleiku - Gia lai
Quản đốc xưởng
10/2017-nay
Sư đoàn 10 - Quân đoàn 3
TP Kon Tum - T Kon Tum
Phó Phòng kỹ thuật

5. LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 3 năm 2019
Nguyễn Duy Tân

6. LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn khoa
học, TS. Nguyễn Văn Trạng đã tận tình giúp đỡ, trang bị cho tôi phương pháp
nghiên cứu, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức khoa học và thường xuyên kiểm tra
đánh giá kết quả nghiên cứu định kỳ cũng như xuyên suốt quá trình thực hiện và
hoàn thành luận văn.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đến:
- Quý Thầy, Cô khoa Động lực, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ
Chí Minh.
- Quý Thầy, Cô khoa Xe - Máy Quân sự , khoa Vũ khí trường Học viện Kỹ
thuật Quân sự.
Quý Thầy, Cô trường Cao đẳng nghề ĐăkLăk.
Tôi cũng xin cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ
thuật TP. Hồ Chí Minh, là cơ sở quản lý đã tạo điều kiện hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong
quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn đến người thân, bạn bè, đồng nghiệp và rất nhiều
người quan tâm, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 3 năm 2019
Ngƣời thực hiện
Nguyễn Duy Tân

7. TÓM TẮT
Luận văn: “Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo phòng không lên
xe ôtô nhằm tăng khả năng cơ động, chiến đấu” là một đề tài cấp thiết. Đây là
hướng nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần tạo ra được tổ hợp phòng
không có tính năng kỹ chiến thuật tốt, đáp ứng theo xu thế chiến tranh hiện đại.
Những kết quả quan trọng của luận văn gồm:
- Đã xác định trọng tâm của tổ hợp xe - vũ khí, xác định tổng tải trọng của tổ
hợp, phân bố tải trọng lên các cầu xe theo tiêu chuẩn, không làm ảnh hưởng nhiều
hay thay đổi tính năng động lực học của xe cơ sở.
- Đã tìm ra dao động của tổ hợp khi bắn trên hệ thống treo của ô tô, từ đó tìm
miền vị trí bố trí chung pháo lên xe mà tại đó dao động nhỏ ít ảnh hưởng đến vũ khí
và con người khi chiến đấu.
- Đã tìm ra dao động của tổ hợp khi bắn trên hệ thống treo của ô tô, so sánh
với dao động khi bắn trên hệ thống chân chống để đưa ra khuyến cáo việc bắn trên
hệ thống treo của hay bắn trên chân chống tốt hơn, hướng bắn ( góc tầm, hướng)
nào đạt hiệu quả cao hơn.
- Đã lựa chọn phương án thiết kế bố trí chung.
Phương pháp nghiên cứu của đề tài đã dựa trên cơ sở lý thuyết chuyên ngành
và lý thuyết động lực học hệ nhiều vật, lý thuyết ô tô quân sự, kết hợp với sử dụng
các phần mềm mô phỏng, tính toán chuyên dụng.
Các kết quả nghiên cứu của đề tài mang tính thực tiễn. Dựa trên các nghiên
cứu mang tính khoa học, sản phẩm của đề tài đã thể hiện tính khả thi của phương
pháp nghiên cứu.

8. ABSTRACT
Thesis entitled: "Researching and selecting solutions to install anti-aircraft
artillery on vehicles to increase maneuverability and combat" is an essential topic.
This is a research direction with high practical meaning, contributing to create an air
defense unit with good tactical-technical features and meeting the trend of the
modern warfare.
The main results of the thesis include:
- Determined the focus of the vehicle – weapon unit; determined the total load
of the unit; distributed the load on the rack and pinion according to the standards which
do not affect much or change the dynamic features of the base vehicle.
- Studied the vibration of the unit when shooting on the support system of the
vehicle and then carried out the area for putting the weapon on the car which does
not affect the weapon and operators when fighting.
- Studied and compared the vibration/oscillation of the unit when shooting on
the suspension system and the support system of the vehicle to carry out the
recommendation which is the best between the suspension system and the support
system as well as the shooting angle.
- Selected a general layout design method.
The research results of the thesis are practical data. Based on the scientific
papers, the results of thesis are shown the feasibility of the research method.
The research method of the thesis was based on specialized theory and the
theory of multi-object dynamics, military automobile theory, combining the use of
the specialized simulation and calculation softwares.

9. MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ......................................................................... i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................ iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG........................................................................... iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................v
MỞ ĐẦU..........................................................................................................8
Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU…..…..9
1.1 Tổng quan về các tổ hợp vũ khí phòng không trên xe bánh lốp trong và
ngoài nước...................................................................................................................9
1.1.1 Một số tổ hợp vũ khí phòng không trên xe bánh lốp ở nước
ngoài....................................................................................................... 9
1.1.2 Các sản phẩm vũ khí trên xe ở trong nước.......................... 13
1.2. Tình hình nghiên cứu tổ hợp vũ khí phòng không trên các phương tiện
cơ giới trong và ngoài nước ......................................................................................15
1.2.1.Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài ..................................... 15
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước .................................... 16
1.3. Tóm tắt kết quả đạt được của các công trình đã công bố và những vấn đề
cần tiếp tục nghiên cứu..............................................................................................20
1.4 Mục tiêu, đối tượng, nội dung nghiên cứu...............................................21
1.5 Phạm vi và phương pháp nghiên cứu.......................................................21
1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn. ...........................................23

10. Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................24
2.1 Phân tích lựa chọn xe ôtô cơ sở ...............................................................24
2.2.1 Lựa chọn loại động cơ ........................................................ 24
2.2.2 Bánh xe và cách bố trí bánh xe ........................................... 25
2.2.3 Các cụm, hệ thống phụ trợ .................................................. 26
2.2.4 Lựa chọn xe ôtô cơ sở......................................................... 26
2.2 Phân tích lựa chọn pháo phòng không.....................................................30
2.3 Cơ sở lựa chọn phương án thiết kế bố trí chung.....................................31
2.3.1 Cơ sở xây dựng phương án.................................................. 31
2.3.2 Các yêu cầu kỹ chiến thuật cơ bản của tổ hợp .................... 32
2.4 Giới hạn khối lượng ôtô và tiêu chuẩn phân bố lên các cầu xe ...............32
2.4.1 Giới hạn khối lượng lớn nhất của ôtô .................................. 32
2.4.2 Khối lượng thiết kế cho một cầu xe..................................... 32
2.5 Trọng tâm của ôtô ...................................................................................35
2.6 Động lực học dao động của tổ hợp xe - vũ khí phòng không.................35
2.6.1 Dao động của tổ hợp khi bắn pháo trên hệ thống treo .......... 35
2.6.2 Dao động của tổ hợp khi bắn pháo trên hệ thống chân chống
................................................................................... ………………….44

11. Chƣơng 3 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐỂ LẮP ĐẶT
PHÁO PHÒNG ZU 23 -2 mm LÊN XE KAMAZ 43118. ....................................52
3.1 Tính toán trọng tâm tổ hợp .................................................. ..52
3.2 Khảo sát giao động của tổ hợp............................................................56
Chƣơng 4 XÁC ĐỊNH PHƢƠNG ÁN LẮP ĐẶT PHÁO PHÒNG
KHÔNG ZU 23-2 mm LÊN XE KAMAZ 43118..................................................81
4.1 Phương án bố trí chung...........................................................................81
4.1.1 Phương án không có ca bin phụ .......................................... 81
4.1.2. Phương án có ca bin phụ:................................................... 82
4.1.3. Phương án bố trí chung tổ hợp: .......................................... 83
4.2 Kết luận chung .........................................................................................85
Chƣơng 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................86
5.1 Kết luận....................................................................................................86
5.2 Kiến nghị.................................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................88

12. i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Ký hiệu Tên Đơn vị
G Trọng lượng toàn bộ xe N
G1 Trọng lượng phân ra cầu trước N
G2 Trọng lượng phân ra cầu sau N
L
L1
L2
L1 + L2/2
Chiều dài cơ sở của ô tô
Khoảng cách từ bánh xe trước đến bánh xe sau;
Khoảng cách giữa hai bánh xe sau;
Khoảng cách cầu trước và nhóm cầu sau
m
m
m
m
a Khoảng cách từ tâm trục trước đến trọng tâm m
b Khoảng cách từ tâm treo sau đến trọng tâm m
T Khoảng cách từ tâm cầu trước trọng tâm pháo m
h Chiều cao trọng tâm ô tô m
r Bán kính tính toán của bánh xe m
d Khoảng cách giữa tâm cầu giữa đến tâm cầu sau m
0
h Khoảng cách từ trọng tâm đến mặt phẳng đi qua các trục
bánh xe
m
α Góc nghiêng của ô tô so với phương ngang độ
1
Z Phản lực tác dụng lên cầu trước N
2
Z Phản lực tác dụng lên cụm cầu giữa và sau N
M Khối lượng treo của tổ hợp kg
m1 Khối lượng không treo trước kg
m2 Khối lượng không treo sau kg
Jy Mô men quán tính khối lượng phần treo đối với trục
ngang Y
kg.m2
Jx Mô men quán tính khối lượng phần treo đối với trục dọc X kg.m2
CT Độ đàn hồi của treo trước N/m
CS Độ đàn hồi của treo cân bằng sau N/m
KT Độ cản của treo trước N.s/m

13. ii
KS Độ cản cản của treo sau N.s/m
CLT, CLS Độ đàn hồi của lốp xe trước và sau N/m
Zd Khoảng cách từ trọng tâm đến tai máng pháo theo trục Z m
Xd Khoảng cách từ trọng tâm đến tai máng pháo theo trục X m
T
 Góc tầm của pháo ( góc của nòng pháo với mặt phẳng XY) độ
φ Góc hướng của pháo ( góc của nòng pháo với mặt phẳng
YZ)
độ
 Góc lắc dọc quanh trục Y của tổ hợp độ
 Góc lắc ngang quanh trục X của tổ hợp độ
z Chuyển dịch của trọng tâm phần treo m
z1 Chuyển dịch của khối lượng không treo trước m
z2
z’1
z’2
z’3
z’4
Chuyển dịch của khối lượng không treo sau
Dịch chuyển thẳng đứng của khối lượng treo trước tương
ứng với vị trí bánh xe bên trái;
Dịch chuyển thẳng đứng của khối lượng treo trước tương
ứng với vị trí bánh xe bên phải;
Dịch chuyển thẳng đứng của khối lượng treo phía sau
tương ứng với vị trí bánh xe bên phải;
Dịch chuyển thẳng đứng của khối lượng treo phía sau
tương ứng với vị trí bánh xe bên trái;
m
m
m
m
B Khoảng cách từ tâm hệ thống treo bên trái tới tâm hệ thống
treo bên phải
m
P Lực phát bắn tác dụng dọc theo nòng pháo N
 
M Ma trận khối lượng
 
K Ma trận độ cản N.s/m
 
C Ma trận độ cứng N/m
 
F Véc tơ lực kích thích N
 
q Véc tơ các tọa độ suy rộng

14. iii
C1,C2 Độ đàn hồi của chân chống trước và sau N/m
K1, K2 Độ cản của chân chống trước và sau N.s/m
Cd, Kd Độ đàn hồi và độ cản của nền đất N/m
L’ K/cách từ chân chống trước tới chân chống sau m
B’
ZBPTB
βBPTB
K/cách từ chân chống trái tới chân chống phải
Giá trị bình phương trung bình biên độ dao động thẳng
đứng
Giá trị bình phương trung bình biên độ dao động góc dọc
m
m
độ
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Tổ hợp Tổ hợp bao gồm xe cơ sở - vũ khí phòng không
PTHH Phần tử hữu hạn
HTT Hệ thống treo

15. iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Số bảng Tên bảng Trang
Bảng 2.1 Tính năng chiến kỹ thuật cơ bản của một số xe vận tải 21
Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 2.4
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 3.4
Bảng 3.5
Thông số cơ bản của 3 loại pháo cao xạ 23-2 mm; 37 mm;
57mm.
Khối lượng thiết kế cho phép tối đa với các quốc gia khác
nhau.
Tải trọng giới hạn trên cầu xe
Một số khối cơ bản của Simulink
Các thông số đầu vào tính toán dao động khi bắn trên hệ
thống treo
Giá trị các thông số khảo sát dao động khi thay đổi vị trí lắp
pháo ZBPTB
Các thông số đầu vào tín5h toán dao động khi bắn trên chân
chống
Giá trị biên độ dao động lớn nhất khi bắn ở các góc khác
nhau
24
28
28
54
56
57
66
74

16. v
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hình Tên hình Trang
Hình 1.1 Tổ hợp phòng không PANTSYR -S của Nga 3
Hình 1.2 Tổ hợp pháo phòng không 202 trên xe TPK-641 VPC 4
Hình 1.3 Tổ hợp pháo 105 mm lắp trên xe TPK-640 CTL 4
Hình 1.4 Tổ hợp CSSA-1-SPAAG-1S 5
Hình 1.5 Tổ hợp PLA-HQ-61 5
Hình 1.6 Tổ hợp LAV-AD của Mỹ 6
Hình 1.7 Tổ hợp pháo phòng không 23 mm khi hành quân và khi chiến đấu 7
Hình 1.8 Tổ hợp pháo phòng không 37 mm 7
Hình 1.9 Tổ hợp pháo phòng không 57 mm 8
Hình 2.1 Sơ đồ bố trí bánh xe 19
Hình 2.2. Hình ảnh phối cảnh xe KAMAZ-43118 23
Hình 2.3 Mô hình động lực học dao động tổ hợp khi bắn trên HTT
(Hình chiếu đứng)
31
Hình 2.4 Mô hình động lực học dao động tổ hợp khi bắn trên HTT
(Hình chiếu trục đo)
32
Hình 2.5 Xung lực phát bắn theo thời gian 38
Hình 2.6 Mô hình động lực học tổ hợp khi bắn trên hệ thống chân chống.
(Hình chiếu đứng)
40
Hình 2.7 Mô hình động lực học tổ hợp khi bắn trên hệ thống chân chống.
(Hình chiếu trục đo)
41
Hình 3.1 Mô hình 3D tính trọng tâm xe sát xi cơ sở 48
Hình 3.2 Mô hình 3D tính trọng tâm pháo phòng không 23mm 49
Hình 3.3 Mô hình 3D xác định vị trí trọng tâm của tổ hợp xe - pháo 49
Hình 3.4 Kết quả tính toán các thông số vật lý của tổ hợp 50
Hình 3.5 Trình tự thực hiện quá trình mô phỏng bằng Simulink 53
Hình 3.6 Thuật toán giải bài toán tìm vị trí lắp pháo lên xe 55
Hình 3.7 Dao động thẳng đứng thân tổ hợp khi bắn phát một khi
αT=450
; φ= 00
58
Hình 3.8 Dao động thẳng đứng thân tổ hợp khi bắn phát một khi αT=450
;
φ= 450
58

17. vi
Hình 3.9 Dao động góc dọc thân tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 00
59
Hình 3.10 Dao động góc dọc thân tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 450
59
Hình 3.11 Dao động góc ngang thân tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 00
60
Hình 3.12 Dao động góc ngang thân tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 450
60
Hình 3.13 Dao động thẳng đứng tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 00
61
Hình 3.14 Dao động thẳng đứng tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 450
61
Hình 3.15 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 00
63
Hình 3.16 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 450
63
Hình 3.17 Chuyển dịch thẳng đứng tổ hợp khi bắn 2 nòng loạt dài
với tốc độ bắn 400 phát/phút; αT=450
; φ= 00
66
Hình 3.18 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn 2 nòng loạt dài
với tốc độ bắn 400 phát/phút, αT=450
; φ= 00
66
Hình 3.19 Chuyển dịch thẳng đứng tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 00
67
Hình 3.20 Chuyển dịch thẳng đứng tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 450
67
Hình 3.21 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 00
68
Hình 3.22 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 450
68
Hình 3.23 Biên độ dao động góc ngang tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ= 00
69
Hình 3.24 Biên độ dao động góc ngang tổ hợp khi bắn phát một
khi αT=450
; φ=450
69
Hình 3.25 Chuyển dịch thẳng đứng tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 00
70
Hình 3.26 Chuyển dịch thẳng đứng tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 450
70
Hình 3.27 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 00
71

18. vii
Hình 3.28 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 450
71
Hình 3.29 Dao động góc ngang tổ hợp khi bắn liên thanh
αT=450
; φ= 00
72
Hình 3.30 Dao động góc ngang tổ hợp khi bắn liên thanh
khi αT=450
; φ= 450
72
Hình 3.31 Chuyển dịch thẳng đứng tổ hợp khi bắn liên thanh loạt dài 73
Hình 3.32 Dao động góc dọc tổ hợp khi bắn liên thanh loạt dài 73
Hình 4.1 Tổ hợp không có ca bin phụ 76
Hình 4.2 Tổ hợp có ca bin phụ 77
Hình 4.3 Thiết kế bố trí chung các cụm hệ thống trên tổ hợp 78
Hình 4.4 Tổ hợp ở trạng thái chiến đấu 78
Hình 4.5 Tổ hợp ở trạng thái hành quân 79

19. 8
MỞ ĐẦU
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học và công nghệ, trong chiến tranh việc sử
dụng vũ khí công nghệ cao, vũ khí chính xác để tiến công các mục tiêu trọng yếu đã trở
thành xu hướng chính, thể hiện rõ trong các cuộc chiến tranh ở Kosovo, Afghanistan,
Iraq, Libya… Nhiều nước trên thế giới đã sử dụng nhiều loại phương tiện bay công nghệ
cao, tiêu diệt mục tiêu chính xác như tên lửa hành trình, máy bay không người lái, bom
có điều khiển…Theo xu hướng đó, để tránh thiệt hại ban đầu và giành quyền chủ động
cuộc chiến thì vấn đề cơ động vũ khí, di chuyển trận địa phòng thủ là rất quan trọng, đặc
biệt là vũ khí, trận địa phòng không đóng vai trò quan trọng.
Hiện nay, một số sản phẩm vũ khí lắp trên xe bánh lốp đã được thiết kế và chế tạo
thử nghiệm như tổ hợp pháo phòng không 37mm trên xe Ural-375Đ. Tuy nhiên, trong
quá trình thiết kế, chế tạo và thử nghiệm cần có giải pháp kỹ thuật thực sự hiệu quả trong
việc nghiên cứu thiết kế lắp đặt vũ khí lên xe nhằm duy trì trạng thái ổn định khi xe
chuyển động cũng như khi bắn.
Rất nhiều những vấn đề kỹ thuật cần hoàn thiện trong nghiên cứu lắp đặt súng
pháo lên các phương tiện cơ giới. Khi lựa chọn xe cơ sở có sẵn, phải minh chứng khoa
học về xe đó có thể lắp được các loại vũ khí nào; hoặc khi lựa chọn vũ khí lắp lên xe
thì cũng cần có luận cứ khoa học rằng vũ khí đó có thể lắp đặt trên các xe nào.
Những vấn đề đó được luận giải khi nghiên cứu tổng thể các bài toán tìm giải pháp
hợp lý lắp đặt vũ khí lên xe thỏa mãn các yêu cầu khi cơ động và khi tác chiến.
Vì những lý do đó luận văn:“Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp lắp đặt pháo
phòng không lên xe ôtô nhằm tăng khả năng cơ động, chiến đấu” đặt ra là cấp thiết. Đây
là hướng nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn cao góp phần tạo ra được tổ hợp phòng
không có tính năng kỹ chiến thuật tốt, tiết kiệm được ngoại tệ nhập vũ khí từ nước ngoài.
Sản phẩm rất có ý nghĩa đối với quốc phòng nước ta hiện nay.

20. 9
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Mục đích của chương này làm rõ việc nghiên cứu tích hợp vũ khí phòng không lên
xe bánh lốp là xu hướng chính trên thế giới, phù hợp với chiến tranh hiện đại ngày nay.
Phân tích tổng quan các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước, rút ra các kết
luận về những đóng góp của các công trình nghiên cứu, đồng thời chỉ ra những mặt còn
tồn tại cần tiếp tục đầu tư nghiên cứu. Nêu ra những vấn đề mang tính cấp thiết mà Quân
đội đặt ra, từ đó xác định rõ nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài.
1.1 Tổng quan về các tổ hợp vũ khí phòng không trên xe bánh lốp trong và
ngoài nƣớc.
1.1.1 Một số tổ hợp vũ khí phòng không trên xe bánh lốp ở nước ngoài
Vấn đề nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một tổ hợp phòng không cơ động cao đã được
các nước có nền công nghiệp quốc phòng phát triển đầu tư nghiên cứu, nhiều sản phẩm
theo hướng nghiên cứu này đã được chế tạo. Hiện nay, những tổ hợp phòng không tầm
thấp có khả năng vừa cơ động vừa chiến đấu được trang bị phổ biến trong lực lượng
phòng không các nước trên thế giới. Những sản phẩm điển hình có thể kể đến là: tổ hợp
phòng không PANTSYR S/S1 trên xe bánh lốp, TUNGUSKA của Nga; Tổ hợp JERNAS
của Anh; Tổ hợp AVENGER, LAV-AD của Mỹ; Tổ hợp OZELOT của Đức; Tổ hợp
CROTALE, TPK 641 VPC và TPK 640 CPL của Pháp; Tổ hợp ADATS của Canada,
TYPE 95 của Trung Quốc [31].
Các loại trang bị này được sử dụng để tiêu diệt các mục tiêu trên không như máy
bay, tên lửa hành trình, các mục tiêu ở mặt đất như xe tăng, công sự…mang lại hiệu quả
chiến đấu cao do cơ động nhanh, tốn ít thời gian và linh động trong việc triển khai trận
địa.
Để có một cách nhìn trực quan về tổ hợp phòng không được tích hợp trên các xe
bánh lốp của các nước trên thế giới, một số hình ảnh và các tính năng cơ bản của tổ hợp
có thể đề cập đến như sau [29], [30]:

21. 10
 Tổ hợp phòng không PANTSYR - S của Nga (hình 1.1):
Hệ thống pháo - tên lửa phòng không PANTSYR - S1 có thể tiêu diệt các mục tiêu
trong tầm ngắn và tầm trung. Tổ hợp phòng không PANTSYR có hai phiên bản
PANTSYR - S và PANTSYR - S1 gồm pháo phòng không 30 mm hai nòng và tổ hợp 12
tên lửa phòng không 2A38M được lắp trên xe KAMAZ - 6560 có bốn cầu chủ động,
cùng với radar hoặc thiết bị quang học theo dõi mục tiêu và đài chỉ huy vô tuyến.
Tổ hợp tên lửa - pháo phòng không này được sử dụng để bảo vệ các khu vực mục
tiêu trọng yếu, các điểm dân cư và quân sự. Các mục tiêu trên không mà tổ hợp này có
thể tiêu diệt là các loại máy bay trực thăng, máy bay không người lái, tên lửa hành trình
và vũ khí dẫn đường chính xác không đối đất, với diện tích phản xạ radar nhỏ nhất là từ 2
cm2
đến 3 cm2
, và tốc độ lớn nhất lên tới 1.300 m/s, tổ hợp này có tầm bắn tối đa là 20
km. Theo tuyên bố của nhà sản xuất, tổ hợp này có thể tiêu diệt được cả máy bay tàng
hình [31].
Tổ hợp PANTSYR - S là hệ thống phòng không tầm thấp tiên tiến nhất của Nga
hiện nay, theo tin tức từ [31] ANTSYR - S sẽ thay thế toàn bộ các hệ thống pháo - tên lửa
phòng không TUNGUSKA trong quân đội Nga.
 Các tổ hợp phòng không của Pháp:
- Các hãng tổ hợp quân sự như ACMAT của Pháp, đã nghiên cứu lắp pháo phòng
không lên xe bánh lốp, hãng ACMAT lắp trên xe ACMAT VLRA TPK 641 VPC pháo
Hình 1.1. Tổ hợp phòng không PANTSYR - S của Nga

22. 11
Hình 1.2. Tổ hợp pháo phòng không
202 trên xe TPK-641 VPC của Pháp
Hình 1.3. Tổ hợp pháo 105mm
lắp trên xe TPK-640 CTL của Pháp
phòng không 20 mm hai nòng lên xe có ba cầu chủ động (công thức bánh xe 66) như
trên hình 1.2.
- ACMAT thiết kế tổ hợp VLRA TPK 640 CTL trên hình 1.3, gồm pháo mặt đất
105 mm được tích hợp trên xe có ba cầu chủ động 33, được khối quân sự NATO đưa
vào trang bị [31].
Các tổ hợp phòng không của Trung Quốc:
- Tổ hợp pháo phòng không CSSA-1-SPAAG-1S của Trung Quốc trên hình 1.4.
Tổ hợp này tích hợp pháo phòng không TYPE 90-35 mm lên xe tải quân sự có ba cầu chủ
động (công thức bánh xe 66), trước khi cải tiến tổ hợp được đặt trên xe nhỏ và được
kéo bởi xe tải riêng [31].
Hình 1.4. Tổ hợp CSSA-1-SPAAG-1S

23. 12
- Tổ hợp PLA-HQ-61 của Trung Quốc trên hình 1.5, gồm hai tên lửa SAM có
chiều dài 3,99 m, khối lượng 300 kg, tầm bắn cao nhất 8 km, tầm bắn xa 2,5 ÷ 10 km lắp
trên xe Shaanqi SX2150 có ba cầu chủ động (công thức bánh xe 66). Tổ hợp có thiết kế
bốn chân chống thủy lực, chân chống sẽ được hạ xuống đất, kích xe lên khi bắn.
 Tổ hợp phòng không của Mỹ:
Tổ hợp Light Armored Vehicle-Air Defence (LAV-AD) của Mỹ trên hình 1.6. Tổ
hợp bao gồm pháo 25 mm cùng bốn tên lửa gắn trên xe chuyên dùng có bốn cầu chủ
động (công thức bánh xe 88), tốc độ tối đa 100 km/h, có thể bơi dưới nước với vận tốc
10 km/h [31].
Hình 1.5. Tổ hợp PLA-HQ-61

24. 13
Hình 1.6. Tổ hợp LAV-AD của Mỹ
Ngoài ra, còn rất nhiều những sản phẩm khác mà chúng ta được biết thông qua các
kênh thông tin về khoa học kỹ thuật quân sự nước ngoài, hay qua các Website về quân sự
trên thế giới [36]. Trong các cuộc triển lãm vũ khí lục quân gần đây, rất nhiều các loại
súng pháo phòng không tầm thấp tích hợp với hệ thống điều khiển, thiết bị ngắm bằng
laser, hồng ngoại lắp trên các xe bọc thép bánh lốp, xe chỉ huy được trưng bày và chào
bán [30].
1.1.2 Các sản phẩm vũ khí trên xe ở trong nước
Ở nước ta, trong kháng chiến chống Mỹ, chúng ta đã được Liên Xô (cũ) và các
nước XHCN (trước đây) viện trợ một số lượng lớn các loại vũ khí cơ động bánh xích
hạng nặng (như xe tăng T-54, T-54B, T-55, T-62) và hạng nhẹ (như xe tăng bơi PT-76, tổ
hợp phòng không ZSU-23, xe chiến đấu bộ binh BMP-1...), đó là các loại vũ khí được
tích hợp trên các xe bánh xích, mặt khác vũ khí được tích hợp trên phương tiện cơ động
bánh lốp như: xe BTR-152 lắp súng 7,62 mm hai nòng, xe BTR-60PB lắp súng 14,5 mm
và súng 7,62 mm, dàn phóng BM-21, BM-14 lắp trên xe ZIL-131... Ngoài ra, chúng ta
còn thu được một số lượng đáng kể các xe M113, BM-1 của Mỹ. Các loại vũ khí này có
khả năng cơ động linh hoạt, đã phát huy được hiệu quả trong chiến đấu, phù hợp với

25. 14
phương thức tác chiến của ta, cho đến nay, đó vẫn là vũ khí trang bị quan trọng trong
biên chế chính thức của quân đội.
Đối với trang bị súng, pháo phòng không trong Quân đội ta hiện nay chủ yếu là:
súng máy phòng không 12,7 mm, súng máy phòng không tầm thấp 14,5 mm, pháo phòng
không 23 mm (hình 1.7), pháo phòng không 37 mm (hình 1.8), pháo phòng không 57 mm
(hình 1.9), do Nga, Trung Quốc chế tạo. Các loại pháo phòng không này được lắp đặt
trên xe riêng và được kéo bởi xe tải quân sự, như vậy tốn nhiều thời gian cơ động, và khó
khăn khi di chuyển trong các địa hình hẹp như trong các thành phố, triển khai chiến đấu
mất nhiều thời gian.
Hình 1.7. Tổ hợp pháo phòng không 23 mm khi chiến đấu và khi hành quân
Hình 1.8. Tổ hợp pháo phòng không 37 mm

26. 15
Hình 1.9. Tổ hợp pháo phòng không 57 mm
Trong chiến tranh ngày nay đặt ra là cần phải cơ động nhanh hơn, trong tác chiến
cần biến hóa hơn, trước tình hình đó việc nghiên cứu lắp đặt các loại vũ khí này lên xe là
cần thiết.
1.2. Tình hình nghiên cứu tổ hợp vũ khí phòng không trên các phƣơng tiện cơ giới
trong và ngoài nƣớc
1.2.1.Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
Do tính chất bí mật quân sự nên các sản phẩm của nước ngoài đã đề cập ở trên
trong các tài liệu chỉ mang tính chất hướng dẫn sử dụng hoặc giới thiệu về tính năng kỹ
chiến thuật, còn những nội dung khoa học mang tính hàn lâm về các công trình nghiên
cứu, hầu hết các nước không công bố.
 Để nghiên cứu động lực học bắn của pháo trên xe bánh xích, Giáo sư Jiri Balla
(Học viện quân sự Brno - Cộng hòa Séc) và các cộng sự [29], [30], [31] đã xây dựng mô
hình nghiên cứu dao động khi bắn của xe chiến đấu gồm 8 bậc tự do. Mô hình này được
sử dụng để khảo sát ảnh hưởng của độ cứng cơ cấu tầm, cơ cấu hướng, gối đỡ tháp súng
pháo và HTT đến độ ổn định và độ chính xác bắn của pháo lắp trên xe chiến đấu bánh
xích.
Ưu điểm của mô hình này là đã tính đến ảnh hưởng của hầu hết các phần tử đàn
hồi của xe chiến đấu bánh xích tới sự dao động của pháo trong mặt phẳng bắn. Sử dụng
mô hình này, tác giả đã tính toán và khảo sát ảnh hưởng của các tham số độ cứng hệ
thống treo, cơ cấu tầm, cơ cấu hướng, cơ cấu cân bằng đến trạng thái bắn của súng pháo
trên xe bánh xích. Từ kết quả khảo sát tác giả đã chỉ ra rằng, ảnh hưởng của độ cứng cơ

27. 16
cấu tầm, cơ cấu hướng đến sai lệch vị trí và sai lệch góc bắn của pháo là tương đối ổn
định và chỉ trong khoảng (68)% so với ảnh hưởng của độ cứng hệ thống treo.
Hạn chế của mô hình này là mới chỉ nghiên cứu động lực học xe chiến đấu trong
mặt phẳng bắn (mặt phẳng đối xứng dọc của xe), mô hình tương đối phức tạp do kể đến
cả những phần tử ít ảnh hưởng đến dao động của súng pháo, trong khi chưa kể đến ảnh
hưởng của các phẩn tử cản giảm chấn. Nghiên cứu mới chỉ khảo sát động lực khi bắn của
súng pháo trên xe chiến đấu bánh xích, chưa có những phân tích, tính toán đưa ra giải
pháp giảm dao động, nâng cao độ ổn định bắn.
Động lực của vũ khí tự động gắn trên giá ba chân, Hội nghị quốc tế WSEAS lần
thứ 12 về Phương pháp toán học và tính toán trong khoa học và kỹ thuật đưa ra nhiều
giải pháp hữu hiệu trong tính toán động lực của vũ khí khi bắn trên giá [28].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước
Nền công nghiệp ô tô của nước ta cũng đã làm chủ được lắp ráp và liên doanh chế
tạo một số loại xe tải hạng nặng. Đây là những tiền đề cho việc nghiên cứu, thiết kế chế
tạo các tổ hợp vũ khí cơ động cao, trang bị cho quân đội đáp ứng yêu cầu tác chiến chống
lại các cuộc chiến tranh công nghệ cao của đối phương.
Những năm gần đây, theo định hướng của Bộ Quốc phòng công tác nghiên cứu cải
tiến vũ khí trang bị được xác định là nhiệm vụ cấp thiết. Tổng cục Công nghiệp quốc
phòng - Bộ Quốc phòng đã triển khai nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đồng bộ các loại vũ
khí phòng không trong các chương trình, dự án. Các loại súng pháo trên được chế tạo
theo mẫu dựa vào thiết kế của Nga, việc chế tạo được các sản phẩm đó bước đầu đã thành
công trong việc chủ động tạo ra sản phẩm vũ khí cần thiết. Tuy nhiên, để nâng cao hiệu
quả tác chiến, tăng khả năng cơ động trong chiến đấu cần tích hợp trên phương tiện cơ
giới, đây là hướng đi phù hợp với đặc điểm chiến tranh hiện nay.
Các ngành kỹ thuật quân sự đang đẩy mạnh thực hiện các luận văn nghiên cứu cải
tiến, chế tạo mới các loại vũ khí theo hướng nâng cao tính năng kỹ, chiến thuật, trong đó
chú ý nhiều đến tính cơ động và uy lực của hoả lực. Trong số những nghiên cứu đã thực
hiện có thể kể đến:
 Luận văn KCB-01-01:“Nghiên cứu thiết kế chế tạo tổ hợp pháo phòng không
23 mm hai nòng và tên lửa vác vai lên xe GAZ - 66”[ 27] do Viện thiết kế vũ khí chủ trì,
đã thiết kế được tổ hợp gồm pháo 23 mm hai nòng và dàn phóng hai quả tên lửa phòng

28. 17
không vác vai lắp trên xe GAZ - 66, có camera quan sát, điều khiển bắn từ buồng lái
bằng Joystick. Luận văn tập trung nghiên cứu nhiều về hoạt động của vũ khí khi tích hợp
lên xe. Trong bố trí chung, nhóm luận văn đã lựa chọn xe cơ sở là xe GAZ - 66, khảo sát
tính năng kỹ thuật của xe, đưa ra phương án thiết kế bố trí chung cho xe và tổ hợp nhưng
mới chỉ dừng lại ở việc bố trí vũ khí nhằm đảm bảo được các yêu cầu về không gian tác
chiến và trong hành quân.
Hạn chế của luận văn là chân chống cố định, không có hệ thống cân bằng sàn công
tác, do đó bắn trên nền đất nghiêng thiếu chính xác. Luận văn cũng chưa nghiên cứu bài
toán động lực học kết cấu tổ hợp dưới tác động của tải trọng động của phát bắn để có cơ
sở lý luận đưa ra phương án thiết kế lựa chọn khung xe, khung phụ, chân chống.
 Luận văn nghiên cứu cấp Tổng cục công nghiệp quốc phòng: “Nghiên cứu và
đề xuất phương án lắp đặt một số loại vũ khí do công nghiệp quốc phòng sản xuất lên
xe” [22], các tác giả đã nghiên cứu lắp đặt pháo phòng không 23 mm lên xe UAZ-469 có hai
cầu chủ động 44, có thiết kế hai thanh chống xuống đất phía trước và phía sau của xe để
hạn chế dịch chuyển dọc khi bắn. Mô hình nghiên cứu tập trung chủ yếu vào khảo sát ổn
định của tổ hợp khi bắn, kết quả về góc bắn được khuyến cáo như sau:
+ Khi bắn ở góc tầm lớn hơn 21,50
thì hệ thống ổn định với mọi góc hướng.
+ Khi bắn ở góc tầm lớn hơn 120
nhỏ hơn 21,50
thì hệ thống ổn định trong phạm vi
giới hạn góc hướng bằng  520
so với trục dọc của xe và nòng pháo quay ngược ra phía sau
xe.
+ Trong trường hợp nòng pháo quay vuông góc với mặt phẳng đối xứng dọc của xe,
góc tầm bằng không thì khi bắn xe sẽ bị lật, hệ thống không ổn định.
Với kết quả trên, khó đáp ứng với các tình huống tác chiến đa dạng trong chiến đấu
cũng như trong hành quân. Mô hình nghiên cứu của luận văn còn đơn giản, bài toán động lực
học và mô hình toán chưa đầy đủ. Cần tiếp tục nghiên cứu kỹ hơn để có lựa chọn tốt hơn xe
cơ sở lắp ráp tổ hợp vũ khí phòng không.
Đề tài KCB-01-05: “Nghiên cứu lắp đặt pháo phòng không 37 mm hai nòng lên xe
vận tải bánh lốp” [24], do Viện Kỹ thuật cơ giới quân sự - Tổng cục Kỹ thuật chủ trì, đã
thiết kế lắp đặt pháo phòng không 37 mm hai nòng lên xe vận tải quân sự bánh lốp
URAL – 375Đ. Từ yêu cầu kỹ chiến thuật của tổ hợp đặt ra, đề tài lựa chọn xe cơ sở và
thiết kế bố trí chung pháo 37 mm lên xe; tính toán động lực học chuyển động thẳng, động

29. 18
lực học ổn định của tổ hợp khi bắn. Đây là hướng nghiên cứu đúng đắn, bước đầu đã
nghiên cứu thiết kế, tích hợp vũ khí lên phương tiện cơ động mà không làm mất tính năng
kỹ, chiến thuật ban đầu của vũ khí.
Nhóm đề tài cũng đã khảo sát dao động của tổ hợp khi bắn. Tuy nhiên, nội dung
này còn tồn tại nhiều hạn chế, nên khảo sát triệt để các vị trí lắp pháo lên xe để chỉ ra
vùng vị trí hợp lý có thể lắp đặt pháo, tại đó sẽ gây dao động là nhỏ mà vẫn đảm bảo yêu
cầu tính năng chiến thuật của vũ khí và yêu cầu bố trí chung của xe.
Mặt hạn chế nữa là bài toán thiết kế bố trí chung giải quyết chưa triệt để, tổng trọng
lượng của pháo và các thiết bị đặt lên xe vượt trọng lượng cho phép của xe cơ sở dẫn đến cơ
số đạn mang theo chỉ được 600 viên.
 Đề tài luận án tiến sĩ của tác giả Lê Đức Hạnh: “Nghiên cứu bài toán động lực
học và giải pháp nâng cao độ chính xác bắn của súng pháo phòng không đặt trên xe
bánh lốp”[11], tác giả nghiên cứu bài toán nâng cao độ chính xác bắn khá công phu dựa
trên việc tìm hiểu các yếu tố gây ra dao động hệ thống, chủ yếu đi sâu nghiên cứu hệ
truyền động tầm hướng. Tác giả cho rằng nguyên nhân gây ra dao động, mất ổn định,
giảm độ chính xác của súng pháo chính là khe hở bánh răng tầm, hướng gây ra va chạm
khi làm việc, truyền động qua nhiều khâu khớp gây ra sai số truyền động lớn, do truyền
động quay tầm, hướng phải qua nhiều cấp bánh răng, các trục quay sau thời gian dài sử
dụng bị rơ lỏng, làm xuất hiện những va chạm, xung lực làm ảnh hưởng xấu đến ổn định
của giá súng pháo.
Dựa trên lý thuyết cơ học hệ nhiều vật, mô hình vật lý và mô hình toán được xây
dựng mô tả động lực học dao động của cơ hệ, công cụ giải là phần mềm Maple, căn cứ
vào kết quả bài toán tác giả đề xuất giải pháp thay thế hệ truyền động tầm hướng cũ của
pháo 23 mm bằng hệ truyền động mới Harmonic driver – HD (bánh răng – con lăn), làm
giảm dao động, giảm các xung lực có hại, ảnh hưởng đến độ ổn định của giá pháo khi
bắn, nâng cao độ chính xác bắn.
Đề tài đi sâu nghiên cứu về truyền động của cơ cấu tầm, hướng của vũ khí.
 Đề tài luận án tiến sĩ của tác giả Đỗ Văn Điệp: “Nâng cao độ ổn định bắn của
súng pháo trên nền đàn hồi” [9], đã nghiên cứu mô hình dao động của vũ khí lắp trên xe
bánh lốp có HTT tích cực và HTT bán tích cực. Tác giả đã khảo sát được dao động của tổ
hợp vũ khí khi bắn trên các HTT này, và khẳng định được sự ổn định hơn so với HTT thụ

30. 19
động. Đây là đóng góp đáng kể, đặc biệt thích hợp với các loại vũ khí cỡ nhỏ lắp trên các
xe có HTT tích cực và bán tích cực hiện nay. Tuy nhiên, với các xe tải quân sự trong
nước hiện nay chưa thiết kế các HTT tích cực và bán tích cực, nhất là ở nước ta các xe
quân sự hiện đang được trang bị trong quân đội ta là các xe có HTT thụ động. Vì vậy
theo hướng này đang gặp khó khăn triển khai, thực tế lại cần phát huy tối đa nguồn xe
quân sự hiện có của Quân đội.
Tác giả cũng đã nghiên cứu mô hình phẳng dao động của tổ hợp vũ khí được lắp
với sàn xe thông qua bộ đàn hồi và giảm chấn trên xe có HTT thụ động và khuyến cáo
rằng khi thiết kế lắp đặt súng pháo lên sàn xe thông qua bộ đàn hồi và giảm chấn sẽ nâng
cao được độ ổn định khi bắn. Tuy nhiên, đây là thành tựu nghiên cứu về mặt lý thuyết,
theo hướng này cần được chứng minh bằng thực nghiệm.
Hạn chế của đề tài là chỉ nghiên cứu mô hình phẳng, trong khi thực tế chiến đấu
việc bắn ở các góc tầm, hướng bất kỳ nên nghiên cứu mô hình không gian mới sát với thực
tế, phản ánh được mọi góc bắn khác nhau. Từ đó có cơ sở đưa ra các giải pháp hợp lý bố trí
lắp đặt vũ khí lên xe và có khuyến cáo về góc bắn đạt hiệu quả.
 Đề tài luận án tiến sĩ “Nghiên cứu động lực học giàn phóng đặt trên xe bánh
lốp ” [16] của tác giả Phạm Hồng Sinh đã nghiên cứu về động lực học dao động của tổ
hợp giàn phóng BM-21 của Nga, hiện đang được trang bị trong quân đội ta, đây là mô
hình dàn phóng được tích hợp trên xe URAL – 375Đ có HTT thụ động. Tác giả dựa trên
lý thuyết về cơ học hệ nhiều vật xây dựng mô hình không gian động lực học hệ giàn
phóng. Thiết lập mô hình toán dựa trên phương trình Lagrange loại II và giải bằng phần
mềm Maple kết quả so với thực nghiệm là khá tin cậy, từ đó khảng định tính đúng đắn
của mô hình xây dựng và đưa ra khuyến cáo cho người sử dụng khai thác xe chiến đấu ở
vùng có những dao động và góc nảy nhỏ. Tác giả cũng đã phân tích được ảnh hưởng của
các tham số kết cấu và điều kiện khai thác đến dao động của dàn phóng như góc bắn, thứ
tự nhịp bắn, độ cứng lốp. Tuy nhiên việc nghiên cứu tập trung nhiều cho giàn phóng, với
lực kích thích của giàn phóng không lớn nên hoàn toàn có thể phóng trên HTT của xe chỉ
cần khóa nhíp.
Đề tài tập trung nghiên cứu động lực dao động dựa trên việc mô hình hóa tổ hợp
BM-21 đặt trên xe URAL - 375Đ đang được trang bị trong quân đội ta.

31. 20
1.3. Tóm tắt kết quả đạt đƣợc của các công trình đã công bố và những vấn đề cần
tiếp tục nghiên cứu
Từ những phân tích nêu trên, có thể tóm tắt một số kết quả nghiên cứu đã đạt được
như sau:
Với những mục tiêu nghiên cứu đặt ra khác nhau, nói chung đều đạt được những
thành tựu nhất định, có thể tham khảo cho những nghiên cứu tiếp theo. Các luận văn
bước đầu đã tạo ra được những sản phẩm góp phần hiện đại hoá vũ khí trang bị cho tác
chiến phòng không. Các nghiên cứu cũng đã đóng góp những giải pháp kỹ thuật cơ bản
cho việc thiết kế vũ khí trên xe bánh lốp.
Tuy nhiên, để đáp ứng với nhiệm vụ trước mắt là nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử
dụng các vũ khí trang bị hiện có trong quân đội và nâng cao hiệu quả sử dụng các sản
phẩm ngành Công nghiệp Quốc phòng đã và đang tạo ra theo định hướng của Bộ quốc
phòng, cần phải tiếp tục chú trọng nghiên cứu một cách hệ thống và triệt để những vấn đề
kỹ thuật sát với thực tế nhiệm vụ tích hợp, lắp ráp vũ khí phòng không cùng các trang bị
đi kèm lên xe bánh lốp, đáp ứng với yêu cầu kỹ chiến thuật đặt ra.
Do vậy, cần thiết có công trình nghiên cứu triệt để làm cơ sở khoa học cho việc
thiết kế bố trí vũ khí phòng không lên xe bánh lốp. Từ các kết quả nghiên cứu đã đạt được
nói trên, tác giả nhận thấy các vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu, đó là:
- Nghiên cứu xác định trọng tâm của tổ hợp xe - vũ khí, xác định tổng tải trọng
của tổ hợp, phân bố tải trọng lên các cầu xe theo tiêu chuẩn, không làm ảnh hưởng nhiều
hay thay đổi tính năng động lực học của xe cơ sở.
- Nghiên cứu dao động của tổ hợp khi bắn trên HTT, từ đó tìm miền vị trí bố trí
chung pháo lên xe mà tại đó dao động nhỏ ít ảnh hưởng đến vũ khí và con người khi
chiến đấu.
- Nghiên cứu dao động của tổ hợp khi bắn trên hệ thống chân chống, so sánh với
dao động khi bắn trên HTT để đưa ra khuyến cáo việc bắn trên HTT hay bắn trên chân
chống tốt hơn, bắn ở góc tầm góc hướng nào đạt hiệu quả cao hơn.
Đây là những bài toán cơ bản nhưng rất quan trọng khi thiết kế ban đầu, làm cơ sở
khoa học cho việc thiết kế hợp lý đáp ứng với các yêu cầu kỹ chiến thuật của sản phẩm
đặt ra. Nếu giải quyết tốt tất cả những vấn đề trên sẽ mở ra các giải pháp đúng đắn trong

32. 21
cải tiến, nâng cấp, thiết kế lắp ráp tổ hợp vũ khí phòng không hiện có lên xe, kịp thời bổ
sung trang bị cho quân đội đáp ứng yêu cầu tác chiến trong tình hình mới.
1.4 Mục tiêu, đối tƣợng, nội dung nghiên cứu.
1.4.1 Mục tiêu.
Tính toán miền vị trí hợp lý khi lắp đặt pháo phòng không Zu 23-2 mm lên xe ô tô
KAMAZ 43118 để tại miền đấy có ít yếu tố ảnh hưởng đến tính năng chiến kỹ thuật của
Pháo (bảo đảm độ ổn định và tính chính xác khi bắn) và bảo đảm tính năng kỹ thuật của
xe.
Xây dựng phương án bố trí chung của tổ hợp.
1.4.2 Đối tượng.
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là lắp đặt tổ hợp pháo phòng không Zu 23-
2 mm lên xe ô tô KAMAZ 43118 tạo thành một tổ hợp đặc chủng quân sự bảo đảm tăng
tính năng cơ động, tác chiến.
1.4.3 Nội dung.
Với mục tiêu, đối tượng như trên, được sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn và
Khoa Cơ khí động lực, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, tác giả
đã thực hiện luận văn này với bố cục như sau:
Chương 1: Nêu tổng quan tình hình nghiên cứu tích hợp vũ khí phòng không lên
xe bánh lốp là xu hướng chính trên thế giới, phù hợp với chiến tranh hiện đại. Phân tích
tổng quan các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước, rút ra các kết luận về
những đóng góp của các công trình nghiên cứu, đồng thời chỉ ra những mặt còn tồn tại
cần tiếp tục đầu tư, nghiên cứu. Nêu ra những vấn đề mang tính cấp thiết mà Quân đội
đặt ra, từ đó xác định rõ nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài.
Chương 2: Trình bày cơ sở lý thuyết để lựa chọn loại xe, pháo phù hợp để lắp đặt,
tạo thành tổ hợp phòng không có tính năng ưu việc.
Sau khi lựa chọn được chủng loại xe - pháo phù hợp, nghiên cứu cơ sở lý thuyết
nhằm giải bài toán xác định giới hạn khối lượng ôtô và tiêu chuẩn phân bố lên các cầu xe;
Trọng tâm của tổ hợp sau đó thiết lập bài toán động lực học để giải bài toán dao động tổ
hợp khi bắn làm cơ sở tìm ra miền vị trí lắp pháo lên xe nhằm tăng tính năng cơ động và
độ tin cậy trong quá trình tác chiến.

33. 22
1.5 Phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu.
1.5.1 Phạm vi.
Phạm vi nghiên cứu của luận văn:
Lựa chọn xe cơ sở và pháo là các loại có trong biên chế của hiện nay của Quân đội
nước ta.
Tính toán trọng tâm tổ hợp dựa trên kết quả xây dựng mô hình 3D.
Giải bài toán động lực học dao động tổ hợp ở hai trường hợp: trên hệ thống chân
chống và trên hệ thống treo (với giả thiết xây dựng mô hình tập trung khảo sát dao động
có tác động lớn nhất đến con người, hàng hoá và vũ khí trang bị trên xe củng như dao
động của tổ hợp khi bắn, đó là dao động tịnh tiến theo trục thẳng đứng Z, dao động góc β
quanh trục Y và dao động góc θ quanh trục X).
1.5.2 Phương pháp.
Để thực hiện chuyên đề, bản thân sử dụng phương pháp nghiên cứu sau:
- Tổng quan tài liệu: từ các kiến thức, việc làm liên quan đến hệ thống phòng
không trong và ngoài nước, có cái nhìn tổng quan để xác định hướng nghiên cứu của bản
thân là đúng đắn và cần thiết.
- Phân tích lý thuyết: Dựa trên các nguồn tài liệu liên quan đến lĩnh vực nghiên
cứu của luận văn, tiến hành chọn lọc, phân tích cấu tạo nguyên lý hoạt động của các bộ
phận, từ đó có những phân tích đánh giá tính hiệu quả của hệ thống phòng không, giúp
cho việc tính toán chính xác.
- Thực nghiệm: Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm để xây dựng, tính
toán.
- So sánh, xử lý số liệu: Kiểm chứng kết quả thực hiện, minh chứng cho các thông
số là đúng đắn, đáng tin cậy.

34. 23
1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn.
1.6.1 Ý nghĩa khoa học.
- Luận văn nghiên cứu một cách hệ thống và khá đầy đủ mô hình vật lý, mô hình
toán học khảo sát dao động không gian của tổ hợp khi bắn, mô hình 3D bố trí chung toàn
bộ tổ hợp, tính toán các thông số vật lý như tọa độ trọng tâm, mô men quán tính khối
lượng và phân tích bài toán động lực học kết cấu, ứng dụng Matlab Simulink để kiểm
nghiệm.
- Kết quả nghiên cứu đã xác định được phương án lắp đặt pháo Zu 23-2 mm lên xe
ô tô KAMAZ 43118 cùng các thiết bị điều khiển đi kèm, đảm bảo tổ hợp cơ động nhanh
và chiến đấu tốt.
1.6.2 Ý nghĩa thực tiễn:
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, đưa ra luận cứ khoa học để thực hiện lựa chọn
giải pháp tổng thể lắp đặt tổ hợp vũ khí phòng không lên xe ô tô bánh lốp có tính thông
qua cao, đóng góp hữu ích, tạo ra tổ hợp phòng không có tính năng cơ động cao, trang bị
thêm cho quân đội để đáp ứng kịp thời với nhiệm vụ trong tình hình mới.

35. 24
Chƣơng 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Xuất phát từ yêu cầu tính năng chiến kỹ thuật của tổ hợp cần đạt được, tình trạng
vũ khí phòng không trong biên chế, các loại xe tải hạng nặng có tính thông qua cao, hiện
có của nước ta hiện nay để lựa chọn loại xe, pháo phù hợp để lắp đặt, tạo thành tổ hợp
phòng không có tính năng ưu việc.
Sau khi lựa chọn chủng loại xe - pháo phù hợp, nghiên cứu cơ sở lý thuyết nhằm
giải bài toán xác định giới hạn khối lượng ôtô và tiêu chuẩn phân bố lên các cầu xe;
Trọng tâm của tổ hợp sau đó thiết lập bài toán động lực học để giải bài toán dao động tổ
hợp khi bắn trên hệ thống chân chống và trên hệ thống treo làm cơ sở tìm ra miền vị trí
lắp pháo lên xe nhằm tăng tính năng cơ động và độ tin cậy trong quá trình tác chiến.
Trên cơ sở đó, bản thân thực hiện nghiên cứu các vấn đề sau:
2.1 Phân tích lựa chọn xe ôtô cơ sở
Lựa chọn để thiết kế xe cần phải có tính năng thông qua cao để có thể chuyển
động ở mọi điều kiện đường sá, có kết cấu, không gian phù hợp để lắp đặt pháo phòng
không và các trang bị khác bảo đảm ít ảnh hưởng đến tính năng chiến kỹ thuật các trang
bị.
2.2.1 Lựa chọn loại động cơ
Ngày nay, do yêu cầu nâng cao tốc độ của xe, và trang bị thêm các thiết bị khác
(như: thiết bị điều khiển pháo, rada, thủy lực, điều hoà nhiệt độ, …), công suất của động
cơ có thể chọn ở dải công suất lớn. Tuy nhiên vấn đề giá thành, tính kinh tế với động cơ
công suất cao sẽ không phù hợp. Loại động cơ thường dùng là động cơ xăng, hoặc động
cơ Diesel cao tốc.
Đối với động cơ xăng, có ưu điểm: giá thành thấp, tốc độ động cơ cao và dễ bảo
dưỡng sửa chữa. Nhược điểm: công suất thấp và độ tin cậy khi làm việc thấp.
Đối với động cơ Diesel, có ưu điểm lớn hiệu suất và công suất động cơ lớn, có
moment xoắn và lực tải tốt hơn và suất tiêu hao nhiên liệu riêng của động cơ thấp; động
cơ hoạt động tin cậy ít hỏng hóc. Nhược điểm động cơ được chế tạo phức tạp nên giá
thành cao, khối lượng lớn và tốc độ động cơ thấp [2], [7], [11].

36. 25
2.2.2 Bánh xe và cách bố trí bánh xe
Bán kính bánh xe lớn sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường cứng, giảm
không đáng kể áp lực riêng, tăng độ bám và giảm sự trượt quay. Việc tăng bán kính của
xe còn giúp xe dễ dàng hơn khi vượt qua các chướng ngại kiểu vách đứng hoặc đường
hào, giúp tăng trọng tải cho xe và giảm độ lún của xe khi chạy trên đường đất mềm. Tuy
nhiên tăng bán kính của bánh xe làm tăng khối lượng của lốp, tăng mô men quán tính của
bánh xe và tăng chiều cao trọng tâm xe. Chiều rộng của lốp xe cũng có những tác động
tương tự tới khả năng chuyển động của xe. Với các xe vận tải quân sự thông dụng, lốp
được sử dụng thường là lốp bản rộng dạng tô-rô-ít có 614 lớp bố với hình dạng hoa lốp
kiểu đa năng, giữa có các rãnh nông, hai bên là các vấu bám lớn.
Có nhiều cách bố trí bánh xe dọc theo chiều dài xe, các xe tải có tính năng thông
qua cao thường có cách bố trí bánh xe 44 hoặc 66 theo các sơ đồ 1-1, 1-2, 2-1 hoặc 1-
1-1 (Hình 2.1). Bố trí bánh xe dọc chiều dài cơ sở sẽ liên quan đến khả năng vượt hào,
phân bố trọng lượng lên các cầu, khả năng ổn định và quay vòng, mức độ phức tạp của
dẫn động lái và truyền lực [15]
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí bánh xe
Sơ đồ 1-1 (Hình 2.1.a) có ưu điểm giảm lực cản chuyển động và lực cản quay vòng
trên đường đất mềm, giảm được bán kính cơ động dọc xe, đơn giản hoá dẫn động lái và
truyền lực, giảm được trọng lượng của xe…
Sơ đồ 1-2 (Hình 2.1.b) là lựa chọn tốt nhất cho xe ba cầu vì kết cấu không quá
phức tạp, tăng khả năng bám, giảm áp lực riêng trên đường (rất quan trọng khi hoạt động
trên đường chịu tải yếu), tăng trọng tải cho xe…
Các bố trí 2-1 (Hình 2.1.c) và 1-1-1 (Hình 2.1.d) cũng có nhiều ưu điểm nhưng
tăng độ phức tạp cho dẫn động lái, hệ thống treo và truyền lực chỉ thích hợp cho xe có
tính cơ động rất cao, xe chuyên dụng.

37. 26
Với xu hướng thiết kế xe hiện nay thường chọn xe cơ sở có sơ đồ 1-1 với lốp bán
kính lớn, bản rộng dạng tô-rô-ít vì kết cấu đơn giản, giá thành thấp (vốn rất quan trọng khi
sản phẩm nhằm vào xuất khẩu) nhưng vẫn đảm bảo các tính năng chiến mặt kỹ thuật.
Trên cơ sở trên ta lựa chọn cách bố trí theo sơ đồ 1-2 (Hình 2.1.b).
2.2.3 Các cụm, hệ thống phụ trợ
Xe cơ sở chọn để thiết kế phải được trang bị các hệ thống và trang thiết bị để hỗ trợ
nâng cao hiệu quả sử dụng, khả năng điều khiển và chất lượng chiến đấu của xe như:
- Hệ thống trợ lực lái, hệ thống phanh ABS, hộp số tự động để nâng cao khả năng
cơ động cũng như điều khiển;
- Hệ thống điều chỉnh áp suất hơi lốp để có thể điều chỉnh áp hơi lốp phù hợp với các
điều kiện chuyển động của xe;
- Thiết bị tời để hỗ trợ khả năng khắc phục các vật cản khác nhau. Với đặc điểm
địa hình như đã nêu việc trang bị cho xe hệ thống tời là rất quan trọng và cần thiết, thiết bị
này giúp cho xe hoạt động tốt trên mặt đường lầy lội cũng như trên những đoạn đường có
độ dốc cao. Thường hệ thống tời phải đảm bảo lực kéo xấp xỉ cho xe không tải (3000 
3500 kG) với dây cáp dài 50  60 mét, các hệ thống xích lắp vào lốp là các chi tiết rời và
có thể được chế tạo trong nước nên không đặt ra là yêu cầu thiết yếu khi lựa chọn các mẫu
xe.
2.2.4 Lựa chọn xe ôtô cơ sở
Hiện nay ngành công nghiệp ô tô đang ngày càng phát triển. Ngoài việc tăng
trưởng không ngừng về số lượng và chủng loại thì các hãng ô tô cũng không ngừng áp
dụng các công nghệ mới trong việc liên doanh sản xuất ô tô.
Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô đã cung cấp cho ngành Quân sự một số
lượng lớn ô tô có tính năng thông qua cao để phục vụ vận chuyển hàng hóa, bộ đội và vũ
khí trang bị kỹ thuật. Ngoài việc cung cấp ô tô cho quân đội để thực hiện các nhiệm vụ
trong quân sự thì các hãng sản xuất cũng cung cấp các xe cơ sở, các cụm và hệ thống
thiết bị hiện đại phục vụ cho việc nghiên cứu cải tiến và sản xuất các loại xe phục vụ các
nhiệm vụ đặc thù trong quân đội như xe thiết giáp, xe công trình, xe thông tin, ...
Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất cung cấp các xe vận tải có tính cơ động cao phù
hợp với đặc điểm kết cấu xe cơ sở để thiết kế các loại xe phục vụ các nhiệm vụ đặc thù
trong Quân đội. Qua khảo sát nhận thấy, các xe vận tải đa dụng của Nga sản xuất có các đặc

38. 27
tính kỹ thuật phù hợp với các yêu cầu cơ bản của xe quân sự và có thể sử dụng tốt trong điều
kiện ở nước ta. Mặt khác, trong giai đoạn gần đây Bộ Quốc phòng nhập một số xe vận tải
của Nga về nhằm đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ trong tình hình mới, đồng thời dần thay thế
các loại xe đang phục vụ trong quân đội nhưng đã cũ và xuống cấp.
Đối với các loại xe có tính thông qua cao (6x6) hiện được biên chế trong Quân đội
có xe: Zil 157; Zil 131; Ural-375D; Ural-4320d; Kral 255; Kamaz 43118…Trong đó vượt
trội hơn về tính năng chiến kỹ thuật cũng như khả năng bảo đảm có xe: Zil 131; Ural-
4320d; Kamaz 43118.
Sau đây là bảng so sánh thông số tính năng kỹ thuật của 3 xe trên như sau [12].
Bảng 2.1. Tính năng chiến kỹ thuật cơ bản của một số xe vận tải
TT Thông số kỹ thuật
Đơn
vị
Tên xe
ZIL-131 URAL-4320d KAMAZ-43118
1 Số chỗ ngồi trong ca bin Chổ 1+2 1+2 1+2
2 Công thức bánh xe - 6x6 6x6 6x6
3 Khối lượng bản thân kg 7.330 5.150 10.555
4 Khối lượng hàng hóa kg 4.300 5.000 10.850
5
Khối lượng toàn tải
- Phân bố cầu trước
- Phân bố cầu sau
kg
11.630
4.620
7.010
10.150
4.200
5.950
21.600
9.072
12.528
6 Chiều dài xe m 7,04 7,73 9,55
7 Chiều rộng của xe m 2,5 2,5 2,505
8 Chiều cao xe 3,2 3 3,05
9 Kích thước thùng xe 5,3x2,4x1 5,2x2,4x1 6,37x2,405x1,2
10 Khoảng sáng gầm xe m 0,33 0,39 0,42
11 Góc thoát trước / sau (o
) 43/20 40/30 38/22
12 Tốc độ lớn nhất km/h 80 75 90
13 Hành trình dự trữ km 1000 1000 1000
14 Góc lên dốc lớn nhất % 60 60 58
15
Ổn định trên đường
nghiêng ngang
% 30 30 40
16 Chướng ngại thẳng đứng m 0,4 0,45 0,5
17 Vượt hào m 0,4 0,45 0,6
18 Chiều sâu lội nước m 1,0 1,1 1,2
19
Động cơ Loại
ZIl 236M2
Xăng, V8
ZIL-4320YA
Diesel, V8
KAMAZ-740.30
Diesel, V8
Công suất kW 150 200 240

39. 28
Tại vòng quay v/ph 2100 2000 2100
Mô men lớn nhất
Tại vòng quay (v/ph)
kG.m
68
1250
93
1300
93
1300
20 Hộp số: Loại
Zil 236
5 cấp
ZIL-4320YA
6 cấp
KAMAZ 154
10 số tiến, 2 số lùi
2 tầng
21
Bán kính quay vòng nhỏ
nhất
m 11,1 11,3 11,1
22 Hệ thống phanh -
Hơi, tang trống
Không ABS
Hơi, tang trống
Không ABS
Hơi, tang trống
Có ABS
23 Tời kéo - Có Có Có
24 Hệ thống bơm lốp tự động - Có Có Có
Thông qua bảng so sánh trên, ta nhận thấy xe KAMAZ-43118 có tính năng vượt
trội hơn hẳn, do đó ta chọn làm xe cơ sở để tính toán thiết kế tổ hợp.
Dòng xe tải quân sự Kamaz là dòng xe tải nổi tiếng thế giới về độ bền, tính năng
việt dã, độ tin cậy cao, đơn giản trong bảo dưỡng, cấp độ tiêu chuẩn hóa, lắp lẫn đối với
các mẫu xe khác nhau. Hãng Kamaz là nhà cung cấp xe quân sự hàng đầu cho Bộ quốc
phòng Nga, đồng thời cũng là nhà cung cấp chính thức xe tải cho Liên Hiệp quốc và
nhiều quốc gia trên thế giới.
Xe Kamaz hiện đại có khả năng bảo vệ kíp xe trước đạn vũ khí nhỏ và đạn văng
mảnh, nhờ sử dụng buồng lái bọc thép có khả năng bảo vệ cho kíp lái. Họ xe Kamaz thế
hệ mới được tiêu chuẩn hoá để vận chuyển rất nhiều loại vũ khí, khí tài, trang thiết bị
quân sự đáp ứng yêu cầu chiến thuật và chiến lược. Khung xe Kamaz được sử dụng để
phát triển trên 80 kiểu phương tiện mang trang thiết bị quân sự khác nhau như hệ pháo
phản lực phóng loạt (Ca-chiu-sa), sở chỉ huy, thiết bị truyền tin và trinh sát điện tử, các
hệ thống sửa chữa cơ khí, thiết bị phục vụ sân bay, …
Ở Việt Nam đã sử dụng một số dòng xe tải Kamaz trong chiến tranh chống Mĩ và
hiện nay có số lượng lớn xe tải dân sự đang được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc
dân. Nhờ vào nhiều tính năng ưu việt của dòng xe nên ngày càng phổ biến tại Việt Nam.
Trong lĩnh vực Quân sự chúng ta đã nhập nhiều loại xe Kamaz, trong đó phải kể đến các
loại xe chở tên lửa, ra đa, xe công trình xa trong tổ hợp tên lửa S300, tổ hợp tên lửa
phòng thủ bờ biển…

40. 29
Căn cứ các tính năng kỹ, chiến thuật của tổ hợp pháo phòng không, tính năng
thông qua cao của xe, ta chọn nhãn xe KAMAZ-43118.
Hình 2.2. Hình ảnh phối cảnh xe KAMAZ-43118

41. 30
2.2 Phân tích lựa chọn pháo phòng không
Đối với trang pháo phòng không trong Quân đội ta hiện nay chủ yếu là pháo
phòng không 23 mm, pháo phòng không 37 mm, pháo phòng không 57 mm, do Nga,
Trung Quốc chế tạo [6].
Để lựa chọn pháo phòng không cần tập trung nghiên cứu các thông số chiến kỹ
thuật chính của Pháo: Mục tiêu tiêu diệt; tầm bắn hiệu quả; tốc độ bắn; sơ tốc đầu đạn; độ
chính xác phát bắn; khả năng bảo đảm đạn và trang bị đồng bộ.
Trên cơ sở các thông số trên, ta lập bảng so sánh để xác định được chủng loại phù
hợp với yêu cầu tổ hợp đặt ra.
Bảng 2.2: Thông số cơ bản của 3 loại pháo cao xạ 23-2 mm; 37 mm; 57mm.
STT Thông số Pháo 23-2 Pháo 37 Pháo 57
1 Mục tiêu tiêu diệt Trên không,
bắn thẳng.
Trên không,
bắn thẳng.
Trên không,
bắn thẳng.
2 Tầm bắn cao nhất 2.500 m 6.700 m 8.800 m
3 Tầm bắn xa nhất 3.500 m 8.500 m 12.000 m
4 Tốc độ bắn lý thuyết
1.600  2.000
phát/phút
180200 phát/phút 105120 phát/phút
5 Tốc độ hành quân ≤ 60 km/h ≤ 50 km/h ≤ 60 km/h
6 Cự ly hiệu quả 2.500 m 4.000 m 5.500 m
7 Độ cao hiệu quả 1.500 m 3.000 m 4.000 m
8 Cỡ nòng 23 mm 37 mm 57 mm
9 Sơ tốc đầu đạn 970 m/s 900 m/s 1.000 m/s
10 Góc quay về hướng 3600
3600
3600
11 Góc quay về tầm - 100
 900
-100
 850
- 20
 +870
12 Chiều dài pháo 4.632 mm 5.510 mm 8.500 mm
13 Chiều ngang pháo 2.880 mm 4.000 mm 2.054 mm
14 Chiều cao pháo 1.940 mm 4.040 mm 2.070 mm
15 Khối lượng pháo 950 kg 2.666 kg 4.500 kg
16 Lực phát bắn tác động
lên giường pháo
4.000 N 8.500 N 11.200 N

42. 31
17 Đạn và linh kiện Tự chủ Chưa tự chủ Chưa tự chủ
Căn cứ kết quả so sánh các thông số trên, ta lựa chọn pháo ZU-23-2 để lắp lên xe
tạo thành tổ hợp phòng không có tính cơ động tác chiến.
Pháo phòng không ZU-23-2 ( hình 1.7), là một loại pháo phòng không bán cố định,
có chế độ bắn bán tự động, nòng đôi cỡ nòng 23 mm do Liên Xô nghiên cứu và chế tạo. ZU là
viết tắt của Zenitnaya Ustanovka (Tiếng Nga: Зенитная Установка) - nghĩa là pháo phòng
không.
Pháo phòng không ZU-23-2 được thiết kế với cấu tạo gọn nhẹ, tính cơ động cao,
uy lực lớn, có khả năng vừa hành quân vừa chiến đấu với mục đích chống lại những mục
tiêu bay ở độ cao không quá 3.500 m, có thể lắp trên các phương tiện cơ giới một cách dễ
dàng, có khả năng hạ nòng tấn công các mục tiêu mặt đất trong phạm vi 3.500 m và
chống lại những cuộc tấn công tầm thấp bất ngờ bởi trực thăng.
Tốc độ bắn liên tục của ZU-23-2: 1.600  2.000 phát/phút, tiếp đạn trên dây băng 50
viên/ thùng. Kíp pháo thủ tối đa 5 người.
Hiện nay Pháo phòng không ZU-23-2 được cải tiến nhiều tính năng, các trang bị
đồng bộ và đạn ta đã sản xuất được. Theo định hướng của Bộ Quốc Phòng, trang bị này
là vũ khí quan trọng biên chế cho phòng không Việt Nam.
Chính vì vậy, bản thân lựa chọn loại pháo này để nghiên cứu, cải tiến lắp đặt lên
xe ôtô nhằm tăng tính cơ động.
2.3 Cơ sở lựa chọn phƣơng án thiết kế bố trí chung
2.3.1 Cơ sở xây dựng phương án
- Việc thiết kế các cụm, hệ thống để tích hợp pháo lên xe cần đảm bảo được các
tiêu chí cơ bản là: tổng trọng lượng không vượt quá tải trọng xe cơ sở, phân bố lên các
cầu xe theo tiêu chuẩn, vị trí đặt pháo giảm thiểu dao động và đạt được yêu cầu không
gian tác chiến thuận tiện [04], [06].
- Căn cứ cấu tạo, tính năng kỹ chiến thuật của pháo phòng không Zu-23-2.
- Căn cứ các chỉ tiêu tính năng kỹ thuật của tổ hợp cần đạt được.
- Căn cứ điều kiện công nghệ chế tạo và điều kiện tác chiến cụ thể của Việt Nam.
- Căn cứ kết quả nghiên cứu khảo sát các loại xe hiện đang trong quy hoạch sử
dụng của quân đội.

43. 32
- Căn cứ kết quả nghiên cứu của các đề tài, chương trình nghiên cứu đã thực hiện.
2.3.2 Các yêu cầu kỹ chiến thuật cơ bản của tổ hợp
- Cơ động và tác xạ được trên đường nhựa và đất cấp 2-3 trở lên;
- Tốc độ cơ động lớn nhất trên đường nhựa đạt 90km/h;
- Độ dốc địa hình triển khai theo chiều dọc và chiều ngang cho phép tới 5%;
- Độ dốc của đường cơ động cho phép tới 10%.
- Thời gian chuyển thế hành quân sang thế chiến đấu nhỏ hơn 3 phút.
- Thời gian chuyển thế chiến đấu về thế hành quân hoàn toàn nhỏ hơn 2 phút; thời
gian thu hồi pháo, chân chống dưới 30 giây.
- Phạm vi góc tầm: -5o
÷85o
; vùng cabin trong khoảng 5o
-85o
- Phạm vi góc hướng: 360o
- Cơ số đạn mang theo xe: 01 cơ số (08 thùng)
- Các trạng bị đi theo khẩu đội.
- Dự trữ hành trình: trên 500km.
2.4 Giới hạn khối lƣợng ôtô và tiêu chuẩn phân bố lên các cầu xe
2.4.1 Giới hạn khối lượng lớn nhất của ôtô
Giới hạn khối lượng lớn nhất cho các loại xe ôtô trên cơ sở số lượng cầu xe của
nó. Theo tiêu chuẩn ECE [27] được qui định như sau:
- Ôtô có hai cầu: không quá 18 tấn.
- Ôtô có hai cầu, trong đó khối lượng đặt lên một cầu chủ động không quá 11 tấn,
khối lượng đặt lên hai cầu chủ động phụ thuộc vào khoảng cách của hai cầu sau chủ động
nhưng không quá 18 tấn.
- Ôtô có ba cầu: không quá 24 tấn.
- Ôtô có bốn cầu hay lớn hơn: không quá 32 tấn.
Trong trường hợp vận tải đặc biệt, với ôtô có khối lượng lớn hơn qui định phải
tuân thủ qui định riêng của quốc gia, nhưng khối lượng đặt trên các cầu phải thực hiện
theo khối lượng thiết kế cho một cầu xe.
2.4.2 Khối lượng thiết kế cho một cầu xe
Khối lượng đặt lên một cầu bị giới hạn bởi điều kiện chịu tải nền đường, các quốc
gia khác nhau qui định cho ôtô tải và ôtô chở người như trong bảng 2.3; khối lượng giới

44. 33
hạn tác dụng lên các cầu xe không dẫn hướng theo tiêu chuẩn ECE trình bày cụ thể trong
bảng 2.4 [27]. Khối lượng giới hạn tác dụng trên cầu kép hay cầu 3 trục chịu ảnh hưởng
của khoảng cách giữa các trục. Trên cầu kép và cầu 3 trục, tổng khối lượng tác dụng lên
chúng càng lớn sẽ đòi hỏi khoảng cách giữa các cầu càng cao. Khi thiết kế khối lượng
toàn bộ của ôtô phải nhỏ hơn tổng khối lượng giới hạn tác dụng lên các cầu xe. Đối với
các cầu dẫn hướng khối lượng trên nó còn phải đảm bảo điều kiện điều khiển các bánh
xe, do vậy có giá trị giới hạn nhỏ hơn.

45. 34
Bảng 2.3. Khối lượng thiết kế cho phép tối đa với các quốc gia khác nhau:
Quốc gia Khối lượng cho
phép trên 1 cầu
(tấn)
Khối lượng cho phép (tấn)
Ôtô 2 cầu Ôtô 3 cầu
Đức (DIN), Mỹ (FMVSS) 10 18 25
Áo, Rumani, Thổ nhĩ kỳ 10 16 22
Séc, Anh 10 16 24
Pháp, Bỉ 13 19 26
Thụy Sĩ 10 16 19
Nam Tư 10 18 24
Ý 12 18 24
Hungary 8 16 20
Balan 8 16 24
Tây ban nha 13 20 26
Thụy điển 10 20 26
Bảng 2.4. Tải trọng giới hạn trên cầu xe
Một cầu Cầu kép Cầu 3 trục
Chủ động : 11,5 t
Bị động : 10 t
d ≤ 1,0 m : 11,0 t
1,0 m < d ≤ 1,3 m : 16 t
1,3 m < d ≤ 1,8 m : 18 t
d ≥ 1,8 m : 20 t
d ≤ 1,0 m : 21,0 t
1,3 m < d ≤ 1,4 m : 24 t
d
Hì
d d

46. 35
2.5 Trọng tâm của ôtô
Tùy theo những vấn đề đặt ra khi thiết kế ôtô, những vấn đề sau rất quan trọng :
- Trọng tâm của xe
- Trọng tâm khối lượng phần treo
- Trọng tâm khối lượng không được treo:
Khoảng cách từ trục bánh xe trước và sau đến trọng tâm xe và trọng tâm khối lượng
được treo và chiều cao trọng tâm quyết định đến.
- Tính năng phanh và khả năng tăng tốc
- Tính toán ổn định trên dốc
- Thiết kế hệ thống phanh và hệ thống lái
- Thiết kế trọng tâm thùng xe và định hướng ổn định dao động thùng xe
- Khảo sát sự ổn định lái
- Xác định mô men quán tính.
Trọng tâm của xe thấp là đặc tính mà chúng ta luôn mong muốn, nó liên quan tới
những vấn đề về động lực học khi chuyển động, sự tăng tốc, sự quay vòng và sự phanh
xe, nhưng trong qui trình thiết kế sự lựa chọn bị hạn chế bởi mục đích sử dụng, đặc biệt
là xe quân sự với mục đích sử dụng trong chiến đấu, vì vậy chỉ mang tính chất tương đối
đáp ứng được những tiêu chí cơ bản nhất.
Vị trí trọng tâm của xe và trọng tâm thùng xe phụ thuộc nhiều vào tải trọng. Khi
xe chở thêm người và hành lý thì trọng tâm sẽ thay đổi theo cả hướng dọc theo trục X và
chiều cao theo trục Z
2.6 Động lực học dao động của tổ hợp xe - vũ khí phòng không
2.6.1 Dao động của tổ hợp khi bắn pháo trên hệ thống treo
a. Giả thiết
Dao động của một vật rắn trong không gian có 6 bậc tự do: 3 bậc tự do tịnh tiến
theo các trục: X, Y, Z và 3 bậc tự do quay quanh các trục đó. Tuy nhiên trong thực tế khảo
sát dao động của các phương tiện cơ động người ta thấy thường chỉ có ba dao động có tác
động lớn nhất đến con người và hàng hoá và vũ khí trang bị trên xe củng như dao động
của tổ hợp khi bắn, đó là dao động tịnh tiến theo trục thẳng đứng Z, dao động góc β
quanh trục Y và dao động góc θ quanh trục X. Vì những lý do đó, ta đưa ra các giả thiết
sau nhằm đơn giản hóa bài toán mà vẫn đạt được những thông số đánh giá cần thiết:

47. 36
- Xét dao động thẳng đứng và dao động góc dọc, góc ngang trong không gian.
- Dao động của các phần tử trong hệ là tuyến tính.
- Pháo được xem gắn cứng tuyệt đối với sàn xe, sàn xe được xem như lắp cứng
tuyệt đối với sát xi.
- Khi bắn tổ hợp đặt trên nền không biến dạng, toàn bộ trọng lượng xe phân bố
trên treo trước, treo giữa và sau cùng với các bánh xe.
- Khi bắn góc tầm và góc hướng được chọn trước và xem như không thay đổi do
lực phát bắn.
- Lực phát bắn được xem là lực tập trung, khi bắn loạt là một dạng hàm lực biến
đổi theo chu kỳ lực phát bắn.
- Coi chuyển dịch khối lượng không treo ở 2 bánh xe của một cầu là như nhau.
- Bánh xe luôn tiếp xúc với mặt đường.
- Liên kết của cơ hệ là liên kết lý tưởng.
- Chỉ nghiên cứu trường hợp bắn pháo khi xe đứng yên, do độ cứng của lốp ở cầu
giữa và cầu sau như nhau nên bỏ qua dao động góc của cụm cầu giữa và cầu sau. Do đó,
coi dao động thẳng đứng của cầu giữa và cầu sau là như nhau, và các dao động thẳng
đứng này được quy dẫn về tâm trục cân bằng. Hay nói cách khác, trong trường hợp này
cầu giữa và cầu sau được coi là một cầu gọi là cụm cầu sau.
- Coi toàn bộ phần treo là một vật rắn. Khối lượng treo được quy dẫn về trọng tâm
phần treo biểu thị qua khối lượng M và mômen quán tính khối lượng phần treo đối với
trục ngang Y đi qua trọng tâm phần treo Jy và mômen quán tính đối với trục dọc X đi qua
trọng tâm phần treo Jx.
- Khối lượng treo M được liên kết với khối lượng không treo trước mT và khối
lượng không treo sau mS qua phần tử đàn hồi của treo và giảm chấn có độ cứng là CT, CS
và độ cản giảm chấn là KT, KS. Khối lượng phần không treo tương ứng với cầu trước và
cụm cầu sau được liên hệ với đường thông qua lốp xe, được biểu diễn thông qua các phần
tử đàn hồi có độ cứng là CL, bỏ qua độ cản của lốp.
b. Mô hình khảo sát
Từ các giả thiết ở trên, ta có mô hình tương đương khảo sát dao động của cơ hệ
được thể hiện trong hình 2.3.

48. 37
Hình 2.3. Mô hình động lực học dao động tổ hợp khi bắn trên HTT
(Hình chiếu đứng)

49. 38
Hình 2.4. Mô hình động lực học dao động tổ hợp khi bắn trên HTT
(Hình chiếu trục đo)
c. Hệ phương trình vi phân
Để xác định các thông số dao động của hệ cơ học trên, chúng ta cần thiết lập ra hệ
phương trình vi phân (mô hình toán) mô tả trạng thái của cơ hệ. Có thể thiết lập hệ
phương trình bằng nhiều phương pháp khác nhau. Ở mô hình này để đơn giản, chúng ta
chọn phương pháp tách hệ và áp dụng nguyên lý Đalămbe [01].
- Phương trình cân bằng lực (theo phương Z) tác dụng lên khối lượng không treo
trước (Lực quán tính, lực đàn hồi lốp xe, lực đàn hồi nhíp, lực cản giảm chấn):
1 1 1 1 2 1 1 2 1
2. . .( 2 ) .( 2 )
LT T T
m z C z C z z z K z z z
   
        (2.1)
- Phương trình cân bằng lực (theo phương Z) tác dụng lên khối lượng không treo
sau (Lực quán tính, lực đàn hồi lốp xe, lực đàn hồi nhíp, lực cản giảm chấn):
2 2 1 3 4 2 3 4 2
4. . .( 2 ) .( 2 )
LS S S
m z C z C z z z K z z z
   
        (2.2)

50. 39
- Từ các lực tác dụng lên khối lượng treo (theo phương Z), ta có phương trình cân
bằng lực sau:
1 2 1 3 4 2 1 2 1
3 4 2
2 2 2
2
T S T
S
M C .( z z z ) C .( z z z ) K .( z z z )
K .( z z z ) P.sin .cos
z      
         
 
     
(2.3)
- Phương trình cân bằng mô men tác dụng lên khối lượng treo trong mặt phẳng
XZ:
1 2 1 3 4 2
1 2 1 3 4 2
' ' ' '
' ' ' '
. ( 2 ). ( 2 ).
( 2 ). ( 2 ).
.cos .sin . .cos .cos .
y T S
T S
d d
J C z z z a C z z z b
K z z z a K z z z b
P X P Z

   
     
     
 
(2.4)
- Phương trình cân bằng mô men tác dụng lên khối lượng treo trong mặt phẳng YZ:
1 1 4 2 2 1 3 2
1 1 4 2 2 1 3 2
2 2 2 2
2 2 2 2
x T S T S
T S T S
d
B B B B
J . C ( z z ). C ( z z ). C ( z z ). C ( z z ).
B B B B
K ( z z ). K ( z z ). K ( z z ). K ( z z ).
P.cos .sin .Z
   
       
   
       


  (2.5)

51. 40
Từ các phương trình (2.1), (2.2), (2.3), (2.4), (2.5) ta có hệ phương trình mô tả dao
động của hệ như sau:
1 1 1 1 2 1 1 2 1
2 2 2 3 4 2 3 4 2
1 2 1 3 4 2 1 2 1
3 4 2
2 2 2
4 2 2
2 2 2
2
LT T T
LS S S
T S T
S
y
m z .C .z C .( z z z ) K .( z z z )
m z .C .z C .( z z z ) K .( z z z )
Mz C .( z z z ) C .( z z z ) K .( z z z )
K .( z z z ) P.sin .cos
J .
   
       
   
       
     
         
 
     
1 2 1 3 4 2 1 2 1
3 4 2
1 1 4 2 2 1 3 2
1 1 4
2 2 2
2
2 2 2 2
2
T S T
S d d
x T S T S
T S
C ( z z z ).a C ( z z z ).b K ( z z z ).a
K ( z z z ).b P.cos .sin .X P.cos .cos .Z
B B B B
J . C ( z z ). C ( z z ). C ( z z ). C ( z z ).
B
K ( z z ). K ( z z
     
        
 
    
   
       
 
   

   

2 2 1 3 2
2 2 2
T S
d
B B B
). K ( z z ). K ( z z ).
P.cos .sin .Z

















 
   




   (2.6)
Chú ý rằng, các góc  và  nhỏ nên ta có các quan hệ sau:
1 2
3 4
2 2
2 2
B B
z z a. . z z a. .
B B
z z b. . z z b. .
   
   
 
     
 
     
Lúc đó ta có:
1 2
3 4
2 2
2 2
B B
z z a. . z z a. .
B B
z z b. . z z b. .
   
   
 
     
 
     

52. 41
Thay các biểu thức trên vào (2.6), ta nhận được hệ phương trình dao động của cơ hệ:
1
2
1
2
2 2
2
2 2
2
2 2
2
2 2
T
S
T
S
B B
M z C . z a. z a. . z
B B
C . z b. . z b. . z
B B
K . z a. . z a. . z
B B
K . z b. . z b. .
 
   
       
   
 
   
 
 
   
      
   
 
   
 
 
   
      
   
 
   
 
   
      
   
   
   
   
   
    2
z P.sin .cos
 

 
 
 
(2.7)
1 1 1 1
1
2 2
2 2
2
2 2
LT T
T
B B
m z .C .z C . z a. . z a. . z
B B
K . z a. . . z a. . . z
   
   
 
   
        
   
 
   
 
 
   
      
   
 
   
 
(2.8)
2 2 2 2
2
4 2
2 2
2
2 2
LS S
S
B B
m z .C .z C . z b. . z b. . z
B B
K . z b. . z b. . z
   
   
 
   
       
   
 
   
 
 
   
      
   
 
   
 
(2.9)
1
2
1
2
2 2
2
2 2
2
2 2
2 2
y T
S
T
S
B B
J . C z a. . z a. . z .a
B B
C z b. . z b. . z .b
B B
K z a. . z a. . z .a
B B
K z b. . . z b. .
 
   
      
   
 
   
 
 
   
      
   
 
   
 
 
   
      
   
 
   
 
   
     
  
  
    
   
   
    2
2
d d
z .b
P.cos .sin .X P.cos .cos .Z
 


 

 
 
   
(2.10)

53. 42
1 2
1 2
1 2
2 2 2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
x T S
T S
T S
T
B B B B
J . C z a. . z . C z b. . z .
B B B B
C z a. . z . C z b. . z .
B B B B
K z a. . z K ( z b. . z ).
K
   
   
       
   
   
   
   
   
   
       
   
   
   
   
 
   
       
   
 
   
 

    
   
   
1 2
2 2 2 2
S
d
B B B B
z a. . z . K z b. . z
P.cos .sin .Z
   
   
      
   
   
   
   

   
 
(2.11)
Hệ các phương trình (2.7), (2.8), (2.9), (2.10), (2.99) là hệ phương trình mô tả dao động
của hệ, gồm các ẩn: z, z1, z2, β, θ
Sau khi biến đổi và rút gọn ta có hệ phương trình đơn giản hơn:
   
 
 
1 1 2
2
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2
2 2 2
2
2 2 2
4 2 2
2
T T S
S
LT T T
LS S S
y T
Mz .C . z a. z .K . z a. z .C . z b. z
.K . z b. z P.sin .cos
m z .C .z .C . z a. z .K . z a. z
m z .C .z .C . z b. z .K . z b. z
J . .C
 
         
 
 
   
 
 
       
 
 
       
 

  
  
 
 
  
 
1 1
2 2
1 2
1
2
2 2
2 2 2 2
2 2 2 2
T
S S
d d
x T S
T S
.a. z a. z .K .a. z a. z
.C .b. z b. z .K .b. z b. z
P.sin .cos .X P.cos .cos .Z
B B B B
J . .C z a . z .C z b . z
B B B B
.K z a . z .K z b
 
    
 
 
     
 
 
   
       
   
   
 
      
 
 
 
 
   
    
   2
1 2
1 2
2 2 2 2
2 2 2 2
T S
T S
d
. z
B B B B
.C z a . z .C z b . z
B B B B
.K z a . z .K z b . z
P.cos .sin .Z


















  

  
 

    
       
    
   

    
       
    
   

 


   
   
 
(2.12)

54. 43
Biểu diễn hệ (2.12) dưới dạng ma trận:
        
.. .
{ } { }
M q K q C q F
   (2.13)
trong đó:
 
M là ma trận khối lượng,
 
K là ma trận độ cản,
 
C là ma trận độ cứng,
 
F là véc tơ lực kích thích,
   
1 2
T
q Z Z Z  
 là véc tơ các tọa độ suy rộng,
. ..
{ }, { }
q q là các đạo hàm cấp một và cấp hai của  
q theo thời gian.
Khi đó biểu thức tính các phần tử của các ma trận trong (2.13) như sau:
 Ma trận khối lượng là ma trận đường chéo với các phần tử được xác định:
 
1
2
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
y
x
M
m
M m
J
J
 
 
 
 

 
 
 
 
 
11 12 13 14 15
21 22 23 24 25
31 32 33 34 35
41 42 43 44 45
51 52 53 54 55
k k k k k
k k k k k
K k k k k k
k k k k k
k k k k k
 
 
 
 

 
 
 
 
;  
11 12 13 14 15
21 22 23 24 25
31 32 33 34 35
41 42 43 44 45
51 52 53 54 55
c c c c c
c c c c c
C c c c c c
c c c c c
c c c c c
 
 
 
 

 
 
 
 
 Ma trận độ cản [K] với các phần tử được liệt kê theo từng hàng như sau:
11 2 2
T S
k K K
   ; 12 2 T
k K
 ; 13 2 S
k K
 ; 14 2 2
T S
k aK bK
  ; 15 0
k 
21 2 T
k K
 ; 22 2 T
k K
  ; 23 0
k  ; 24 2 T
k aK
  ; 25 0
k 
31 2 S
k K
 ; 32 0
k  ; 33 2 S
k K
  ; 34 2 S
k bK
 ; 35 0
k 
41 2 2
T S
k aK bK
  ; 42 2 T
k aK
  ; 43 2 S
k bK
 ; 2 2
44 2 2
T S
k a K b K
   ; 45 0
k 
51 0
k  ; 52 0
k  ; 53 0
k  ; 54 0
k  ; 2 2
55
1 1
2 2
T S
k B K B K
 
Các phần tử của ma trận độ cứng [C] cũng được liệt kê theo từng hàng như sau:

55. 44
11 2 2
T S
c C C
   ; 12 2 T
c C
 ; 13 2 S
c C
 ; 14 2 2
T S
c aC bC
  ; 15 0
c 
21 2 T
c C
 ; 22 2 2
T LT
c C C
   ; 23 0
c  ; 24 2 T
c aC
  ; 25 0
c 
31 2 S
c C
 ; 32 0
c  ; 33 4 2
LS S
c C C
   ; 34 2 S
c bC
 ; 35 0
c 
41 2 2
T S
c aC bC
  ; 42 2 T
c aC
  ; 43 2 S
c bC
 ; 2 2
44 2 2
T S
c a C b C
   ; 45 0
c 
51 0
c  ; 52 0
c  ; 53 0
c  ; 54 0
c  ; 2 2
55
1 1
2 2
T S
c B C B C
 
Véc tơ lực kích thích:
 
cos sin
0
0
cos sin cos cos
sin cos
d d
d
P
F
P X P Z
P Z
 
   
 
 
 
 
 
  
 

 
 
 
(2.14)
Trong đó, lực kích thích P là lực tác động khi bắn, trong thực tế chiến đấu có thể
bắn phát một hoặc bắn liên thanh. Tốc độ bắn thực thế của pháo phòng không 23 mm là
200 phát trong một phút, cường độ lực tác dụng của mỗi phát bắn là 40.000 N.
Vì tác động của lực phát bắn lên giá rất nhanh nên ta có thể coi mỗi phát bắn là
một xung lực. Như vậy, có thể biễu diễn hàm lực kích thích là hàm xung theo thời gian
như hình 2.5.
Hình 2.5. Xung lực phát bắn theo thời gian
2.6.2 Dao động của tổ hợp khi bắn pháo trên hệ thống chân chống
a. Giả thiết
P[N]

56. 45
- Khi tổ hợp tác xạ, khối lượng của toàn hệ đặt trên bốn chân chống thuỷ lực được
lắp hai bên khung phụ của xe. Ngoại lực tác dụng lên cơ hệ là lực của phát bắn P. Khảo
sát động lực học dao động của cơ hệ khi tác xạ trên bốn chân chống là nhằm xác định các
thông số dao động theo các bậc tự do của cơ hệ, kết quả này được so sánh với kết quả khi
bắn trên hệ thống treo.
- Nghiên cứu dao động cơ hệ theo 3 bậc tự do là chuyển dịch theo phương Z, góc
lắc dọc  , góc lắc ngang  . Các phương khác xem như được hạn chế bởi kết cấu tổ hợp.
- Pháo được xem gắn cứng với sàn xe, sàn xe được chống bởi bốn chân chống, toàn
bộ khối lượng tổ hợp được chống lên coi như là vật cứng tuyệt đối.
- Khi bắn góc tầm và góc hướng được chọn trước và xem như không thay đổi do
lực phát bắn.
- Lực phát bắn được xem là lực tập trung, khi bắn loạt là một dạng hàm xung lực
theo chu kỳ lực phát bắn.
- Khi bắn tổ hợp đặt trên nền đất có sự đàn hồi và độ cản giảm chấn, toàn bộ trọng
lượng tổ hợp phân bố trên bốn chân chống.
- Bốn chân chống có cùng độ cứng và độ cản giảm chấn.

57. 46
b. Mô hình bài toán
Từ các giả thiết ở trên, ta có mô hình vật lý của cơ hệ như hình 2.6, 2.7
Hình 2.6. Mô hình động lực học tổ hợp khi bắn trên hệ thống chân chống.
(Hình chiếu đứng)

58. 47
Hình 2.7. Mô hình động lực học tổ hợp khi bắn trên hệ thống chân chống.
(Hình chiếu trục đo)
Với những giả thiết đó, mô hình động lực học tổ hợp khi tác xạ trên chân chống
gồm 3 bậc tự do: dịch chuyển thẳng đứng của khối tâm thân xe z; góc lắc dọc của thân tổ
hợp ; góc lắc ngang của thân tổ hợp .
c. Hệ phương trình mô tả trạng thái của cơ hệ
Áp dụng nguyên lý Đalămbe thiết lập hệ phương trình vi phân .
- Phương trình cân bằng lực theo phương Z:
1 1 2 2 3 3 4 4 1 1
2 2 3 3 4 4
td td td td td
td td td
P.sin .cos
m.z k z k z k z k z c z
c z c z c z  
     
    (2.15)

59. 48
Trong đó, độ cản tương đương được tính [12]:
1
1
1
d
td
d
k k
k
k k

 ;
2
2
2
d
td
d
k k
k
k k


3
3
3
d
td
d
k k
k
k k

 ;
4
4
4
d
td
d
k k
k
k k


Và độ đàn hồi tương đương được tính :
1
1
1
d
td
d
c c
c
c c

 ;
2
2
2
d
td
d
c c
c
c c


3
3
3
d
td
d
c c
c
c c

 ;
4
4
4
d
td
d
c c
c
c c


- Phương trình cân bằng mô men tác dụng lên khối lượng treo trong mặt phẳng XZ:
   
   
1 1 2 2 1 1 2 2
3 3 4 4 3 3 4 4
Y td td td td
td td td td
d d
J . c .z c .z k .z k .z a
c .z c .z k .z k .z b
P.cos .cos .Z P.sin .cos .X

   
 
    
 
 
   
 
 
(2.16)
- Phương trình cân bằng mô men tác dụng lên cơ hệ trong mặt phẳng YZ:
   
   
1 1 4 4 1 1 4 4
2 2 3 3 2 2 3 3
2
2
X td td td td
td td td td d
B
J . c .z c .z k .z k .z .
B
c .z c .z k .z k .z . P.cos .sin .Z

 

 
    
 

 
    
 
(2.17)
Từ (2.15), (2.16), (2.17) ta có hệ phương trình vi phân:
   
   
1 1 2 2 3 3 4 4 1 1 2 2
3 3 4 4
1 1 2 2 1 1 2 2
3 3 4 4 3 3 4 4
td td td td td td
td td
Y td td td td
td td td td
d
m.z k z k z k z k z c z c z
c z c z P.sin .cos
J . c .z c .z k .z k .z a
c .z c .z k .z k .z b
P.cos .cos .Z P.sin .cos
 

  
      
  
 
    
 
 
   
 
 
   
   
1 1 4 4 1 1 4 4
2 2 3 3 2 2 3 3
2
2
d
X td td td td
td td td td
d
.X
B
J . c .z c .z k .z k .z .
B
c .z c .z k .z k .z .
P.cos .sin .Z


 











  
   
 

 
  
   
 

 

(2.18)