Оружие нетрадиционных схем

[Евгений Машеров]

1. "Медленные" не влияют ни на что. Просто не успевают.
2. Скорость молекул определяется температурой газа (и их, молекул, массой, см. ниже). И, повторюсь, это средняя скорость. Некоторая часть молекул имеет скорость выше средней.
3. Такая скорость достижима в легкогазовых пушках. Где на снаряд действуют молекулы водорода или атомы гелия. Но двухступенчатая схема такого рода резко повышает затраты пороха, толкающего поршень, сжимающий лёгкий газ.

[909]

Евгений Машеров в сообщении #490382 писал(а):

1. "Медленные" не влияют ни на что. Просто не успевают.
2. Скорость молекул определяется температурой газа (и их, молекул, массой, см. ниже). И, повторюсь, это средняя скорость. Некоторая часть молекул имеет скорость выше средней.
3. Такая скорость достижима в легкогазовых пушках. Где на снаряд действуют молекулы водорода или атомы гелия. Но двухступенчатая схема такого рода резко повышает затраты пороха, толкающего поршень, сжимающий лёгкий газ.

1. Вы сами писали о соотношении массы пороха (т.е. массы газов) в обычной пушке и парижской пушке. Медленные молекулы газа составляют часть этого газа (также как и быстрые), а их равнодействующая и определяет среднюю скорость молекул.
2. Вы правы только частично: Да, правильно, температура газов определяет скорость молекул, но их скорость - это лишь составная часть импульса, вторая часть - это масса газа (пороха), если газа будет мало, тогда как его не грей импульса не будет и снаряд вообще не вылетит из ствола несмотря на огромную скорость десятка молекул.
А иначе зачем вообще нужен заряд? - подогреть пустую камору (т.е. разогнать молекулы имеющегося там воздуха) и хватит, пороха не нужно совсем.
3. Из той-же серии: Для получения необходимого импульса нужно больше пороха ("повышает затраты пороха" - Ваши слова), т.е. нужно увеличивать массу рабочих (пороховых) газов, чтобы обеспечить импульс.
А лёгкий газ - это посредник, работы он не выполняет.

Косвенно Вы подтверждаете мои слова из давнишнего поста о необходимости увеличения заряда для повышения скорости снаряда (говорите о большом расходе пороха), но с другой стороны упёрлись в скорость молекул. Ну если скорость газа увеличить трудно, тогда увеличивай его массу и всё, что тут непонятного?
Так и делают и как мы видим на Ваших очень интересных примерах скорость снаряда успешно превышает скорость молекул пороховых газов.

[Евгений Машеров]

Я настоятельно рекомендовал бы Вам ознакомиться с материалом хотя бы на популярном уровне. Скажем, повторить курс физики (раздел "Молекулярная теория газов") из школьного учебника, а потом взять что-нибудь уровня курса баллистики для военных.
А до этого - помедитируйте над вопросом: "Если снаряд движется со скоростью, превышающей скорость половины молекул газа, то окажет ли данная половина хоть какое-то влияние на его скорость?"

[Евгений Машеров]

А давайте рассмотрим крайне упрощённую, даже вульгаризованную модель (заранее прошу прощения у всех компетентных).
Вот у нас молекулы со средней скоростью v. Но это средняя скорость, а у отдельных разная. В общем-то, распределение Максвелла, но, чтоб не интегрировать - сделаем упрощающее предположение. Что скорость ровно v у 50% молекул, 40% имеют скорость v/2, и 10% 3v. В среднем как раз v.
Если снаряд неподвижен, а столкновения молекул массой m с его донцем абсолютно упругие, в среднем каждая передаёт импульс 2mv. Снаряд начал движение. Скорость v/2 - 40% молекул относительно него имеют скорость 0, 50% - v/2, и импульс передают mv, и 10% скорость 2.5v и импульс 5mv, всего 0.5mv+0.1(5mv)=mv, то есть импульс передаётся вдвое меньший. Если скорость v - то импульс передают только имеющие максимальную скорость, и импульс 0.1(4mv)=0.4mv. А уж для скорости 2.5v передаваемый импульс 0.1mv в 20 раз меньше исходного.
Чем выше скорость снаряда сравнительно со скоростью молекул - тем менее эффективен его разгон в стволе.
Для пороховых газов, разумеется, верхняя граница скорости, как в этой упрощённой модели, не задана. То есть можно предполагать некоторое ускорение при любой скорости снаряда, но доля таких молекул снижается до величины столь ничтожной...
Иначе говоря, на практике увеличение как длины ствола, так и навески пороха рано или поздно перестанет увеличивать скорость снаряда.
Увеличить скорость молекул - можно. Либо подняв температуру газов (что лимитируется химическими реакциями, отчасти и безопасностью стрельбы - может быть и разрушение орудия, и отравление ядовитыми продуктами реакции, скажем, фтористыми содеинениями при соответствующем "порохе"), либо снизив массу молекул - заменив пороховые газы (азот, водяной пар, углекислый газ, угарный газ и некоторые другие) на водород или гелий. Но энергия тут должна быть от другого источника, нежели метательный газ (скажем, пороховая пушка разгоняет поршень, тот сжимает водород, а он уж выстреливает пульку).

[Xey]

(Оффтоп)

Сначала бы разобраться , почему стрела быстрее копья

[Евгений Машеров]

И, возвращаясь к начальному вопросу:

Цитата:

Как вы думаете, есть ли будущее у артиллерийских орудий т.н. нетрадиционных схем? Под этим я подразумеваю различные схемы вроде легкогазовых пушек, электромагнитных орудий, орудий на ЖМВ и так далее.

Хотелось бы даже обсудить не только будущее этих схем, но и вообще обсудить схемы. Какие преимущества, недостатки, почему не реализованы, кто разрабатывал, какие препятствия и так далее.

ИМХО.

0. Главная проблема тут - воздух. Увеличение начальной скорости при вылете из ствола съестся сопротивлением воздуха (отчасти снимается при сверхдальней стрельбе, когда в плотных слоях лишь начальный и конечный участок траектории, но лишь отчасти), а флуктуации плотности атмосферы резко снижают точность. Поэтому принципиальных изменений на Земле я не ожидаю.
1. Легкогазовые пушки так и останутся лабораторным стендом. Слишком тяжелы для космоса, на больших дистанциях бесполезны, а задача пробития брони при стрельбе в упор куда дешевле решается кумулятивными боеприпасами. Только исследования, где имеет смысл посмотреть динамику попадания дробинки в бронеплиту.
2. Электромагнитные могут быть востребованы в космосе. Экономия на массе боеприпаса за счёт заряда, меньше отдача (нет импульса от вылетевших газов). Опять же - нет теоретического предела для скорости. На Земле сомнительно - но в принципе не исключено.
3. Жидкие метательные вещества наиболее вероятны к применению, хотя почти 80 лет неудачных опытов оптимизма не вселяют. Впрочем, тут лишь третья степень невозможности (первая - невозможно в принципе, как Вечный Двигатель; вторая - нереализуемо технически, как башня в несколько километров высоты, но с изобретением новых материалов оценка может быть пересмотрена; третья - нецелесообразно экономически). Она обусловлена тем, что уплотнение, которое даёт гильза обычного боеприпаса, здесь отсутствует, так что нужно существенно более высокая точность обработки, соответственно и стоимость, а износ приведёт к потере её, точности пригонки, много ранее, так что срок службы орудия будет невелик. Использование же ЖМВ с гильзой приводит к утрате их преимуществ (хотя какие-то решения с обтюратором могут быть...)

[Xey]

Евгений Машеров в сообщении #492073 писал(а):

решается кумулятивными боеприпасами.

А почему нет кумулятивных патронов . Скорость кумулятивной струи вроде десятки км/сек . Как предохранить ствол, можно бы придумать .

Интересно бы немного о детонации, о ударной волне.
Как это быстрее звука? с расстоянием она исчезает или до бесконечности?
Как ее инициируют , если молотком по наковальне , какая нужна скорость молотка?

[Евгений Машеров]

Про "кумулятивные патроны" я писал выше. См. "турбо-пушки". Теоретически прорабатывали французы, начиная с 1880-х. Реально пытались построить немцы (не смогли преодолеть трудностей) для обстрела Англии и Ирак (убили руководителя проекта) для обстрела Израиля. Даже в случае технического успеха - в настоящее время уступают ракетам, у Ирака просто были проблемы с закупкой ракет.

[Parkhomuk]

По поводу стрельбы бутылками...

Видно у участников форума было не такое веселое детство как у меня.
Иногда мы делали следующее: брали бутылку (лучше из под шампанского, а пластиковых тогда вообще не было), заполняли ее примерно на четверть веществом под названием "карбит" (про химию я тогда еще не знал, учился в начальных классах, а найти любой фигни в советское время было без проблем), далее брали свечку, топили воск и заливали в бутылку поверх "карбита" до тех пор пока не закроется вся его поверхность, после, в оставшийся объем заливали воду и затыкали пробкой. Потом ставили бутылку над костром, она прогревалась, воск плавился... , а далее ... атас! Летела так, что дай боже.

Возможно та мифическая бутылкометательная установка работала по такому принципу, естественно отдачи на трубу (ствол) в таком случае не будет, да и звук выстрела был слабым глухим (специфицеским, нужного сравнения не могу найти). По поводу меткости такой стрельбы сказать не могу так как дважды подряд никогда "не стреляли". Да и про аэродинамические свойства такого "снаряда" никогда не задумывался. Баловались ради забавы.

[ewert]

Parkhomuk в сообщении #505046 писал(а):

веществом под названием "карбит" (про химию я тогда еще не знал, учился в начальных классах, а найти любой фигни в советское время было без проблем

Это вещество называлось карбид (кальция), и валялось его на улицах по свойственной советским газосварщикам аккуратности немерено, надо было лишь не полениться нагнуться и поднять, никакой химии для этого знать не требовалось.

[Justsinner]

Парджеттер в сообщении #111911 писал(а):

Уважаемые форумчане!

Хотелось бы обсудить такой вопрос. Как вы думаете, есть ли будущее у артиллерийских орудий т.н. нетрадиционных схем? Под этим я подразумеваю различные схемы вроде легкогазовых пушек, электромагнитных орудий, орудий на ЖМВ и так далее.

Хотелось бы даже обсудить не только будущее этих схем, но и вообще обсудить схемы. Какие преимущества, недостатки, почему не реализованы, кто разрабатывал, какие препятствия и так далее.

Нужны будут они тогда, когда взрывчатые вещества станет неизчего делать. Тошо одна рельсовая вундервафля жрёт электричества немеряно. Такие провода как те что на фото гдето были я видел на башенках в 10 000 В, а проводов там было штук 40. Так что электрические не годятся. К стати рельсовая пушка лучше и производительнее гаусса.
Пневматика - орудие мощное на ней не сделаеш, но насквозь кого нибудь с 50 метров проткнуть вполне реально. Сюда бы скорострельности побольше.
ЖМВ-не понял что за ерунда, но вроде тоже на токе. Сильнее мухобойки пушка весом 15 кг не будет. Только масштабное и энергозатратное. Самое лучшее это ядерная пушка. Один заряд - четверть херасимы.
Вывод такой-будущее у них однозначно есть, но безперспективное в качестве альтернативы когда уже ну совсем нечем стрелять будет.

[IRINA-22]

Justsinner в сообщении #524705 писал(а):

ЖМВ-не понял что за ерунда, но вроде тоже на токе.

Жидкие Метательные Вещества.
О чём тогда дальше разглаголивать?

[Евгений Машеров]

(Оффтоп)

Один заряд - четверть херасимы.
Я понимаю, что Серафим ваш близкий приятель, но всё же лучше писать его имя пусть и в уменьшительно-ласкательной форме, но всё ж с большой буквы. И раздельно!

[Justsinner]

IRINA-22 в сообщении #524835 писал(а):

Justsinner в сообщении #524705 писал(а):

ЖМВ-не понял что за ерунда, но вроде тоже на токе.

Жидкие Метательные Вещества.
О чём тогда дальше разглаголивать?

О том что я не представляю возможным метать жидкость как артиллерийский снаряд пускай и в замороженном виде. Что за бред? Самая наверное убойная жидкость это царская водка, но и она испарившись по пути полёта или куском льда разбившись о машину не будет представлять почти никакой угрозы.

[Евгений Машеров]

Вы неверно трактуете термин "метательные вещества". Это обобщение понятия "пороха". То есть метается снаряд, а в камору орудия подаётся однокомпонентный (монерголь) - пропилнитрит, раствор закиси азота в аммиаке и пр. или двухкомпонентный (диерголь) - перекись водорода+гидразин, азотная кислота с анилином и пр.