Пулемет ВнСг

[Парджеттер]

geomath писал(а):

Парджеттер писал(а):

Вы знаете, какое давление в канале ствола орудия?

Нет, не знаю. Но там и "пуля", наверное, килограммы весит, а то и десятки килограммов. С другой стороны, возьмите пневматическое ружье: чтобы "зарядить" его, вообще достаточно мускульной силы ребенка. А у нас все-таки будет порядка литра газообразной горючей смеси. Разве это мало?

Ну посчитайте
Посмотрим, что у вас получится - потом уже можно будет делать заключения. А так - хватит, не хватит. Ну откуда можно знать? Я, к примеру, говорю, что нет. Но это на вскидку. А вы можете сами посчитать или прикинуть.

Что касается пневматики, то про пневматику ничего сказать не могу - я в ней ничего не понимаю.

А насчет давлений в канале ствола, то они, независимо от того, стрелковое у вас оружие (то есть калибра несколько миллиметров) или крупное артиллерийское, достигает нескольких тысяч атмосфер. Попробуйте осознать эту цифру. И еще не забудьте про давление форсирования. На мелкаше оно порядка 1000 атмосфер.

[geomath]

А в камере сгорания автомобильного двигателя какое давление?

[Zai]

Рабочий ход (сгорание и расширение) — сжатая рабочая смесь воспламеняется искрой. Поршень под давлением] расширяющихся газов перемещается от в. м. т. к н.м.т. Впускное и выпускное отверстия закрыты. Давление газов достигает величины 3,5...4,0 МПа, а температура доходит до 2000° С.

[geomath]

Что-то мало получается, всего 35-40 атмосфер. А у Парджеттера, если верить, 1000 атмосфер.

[Zai]

Газ расширяется и его давление при расширении сложно зависит от отношения первоначального объема к текущему обьема перед пулей. Большая первоначальная камера с малым начальным давлением может дать большую скорость чем малая с большим начальным давлением.

[Парджеттер]

Ну давайте перейдем к конкретным вещам. Любая система, если мы говорим об активном метании, а как раз такое и подразувает выстрел, работает по одной и той же схеме. Чтобы рассуждать о том, что там куда увеличивается и вообще видеть качественную картину, предлагаю посмотреть на основные уравнения:

1. Изменение давления:

$$ \frac {dp}{dt}= \frac1W \left(f \omega \frac{d\psi}{dt} + (k+1) \frac { \nu_{T} \sigma_{T}}{R_{\Gamma}} Fp+ kp \frac {dW}{dt} \right)$$

2. Относительная скорость газоприхода:

$$ \frac {d\psi}{dt}= \kappa (1+ 2\lambda z) \frac {dz}{dt} $$

3. Изменение свободного объема:

$$ \frac {dW}{dt}= \frac{1- \alpha _k \delta}{\delta} \omega \frac {d \psi} {dt} + S v $$

Вот. Что там и что значит я пока выписывать не буду, может это вообще никого не заинтересует, тогда и страться не зачем
Ну, некоторые обозначения очевидны. Замыкать эту систему я тоже не счел важным, потому что аналитически она все равно не решается.

Ну а если заинтересует - тогда выпишу.

p.s. Что-то тема уже плавно стала от "Свободного полета" переходить к конкретике

[geomath]

Нет, прежде чем "замыкать эту систему", нужно оценить ожидаемый результат хотя бы с 30-% точностью.

[Zai]

Парджеттер писал(а):

Ну давайте перейдем к конкретным вещам.

Насколько я понял, Вы утверждаете, что горение пороха происходит все время, когда пуля находится в стволе и давление практически постоянно и не зависит от положения пули?

[Парджеттер]

Zai писал(а):

Парджеттер писал(а):

Ну давайте перейдем к конкретным вещам.

Насколько я понял, Вы утверждаете, что горение пороха происходит все время, когда пуля находится в стволе и давление практически постоянно и не зависит от положения пули?

Вы что, шутить изволите Как же можно такое утверждать? Это глупость, конечно. Горение происходит, как правило, на 0.7 от длины ствола, но это зависит от начальных условий. Эсплуатационно суть этой цифры в том, что при конце горения на 0.7 от длины ствола при +15 градусах, порох должен догореть и при -50 внутри ствола.
Что касается давления, то оно изменяется весьма существенно в течение движения по каналу ствола. От нуля до максимума порядка 3000-4000 атмосфер и спадает до достаточно низких значений в момент вылета снаряда из канала ствола, что связано со значителным увеличением свободного объема.
Обратите внимание - 1ое уравнение суть изменение давления (из того, что там стоит $\frac{dp}{dt}$ ясно, что оно непостоянно). Это изменение зависит от свободного объема за снарядом $W$, который, в свою очередь (см. уравнение 3) зависит от скорости снаряда $v$, а, следовательно, и от положения оного.

geomath писал(а):

Нет, прежде чем "замыкать эту систему", нужно оценить ожидаемый результат хотя бы с 30-% точностью.

А это зачем? Я не понимаю немного.

[geomath]

Парджеттер писал(а):

geomath писал(а):

Нет, прежде чем "замыкать эту систему", нужно оценить ожидаемый результат хотя бы с 30-% точностью.

А это зачем? Я не понимаю немного.

Зачем выписаны эти уравнения, чего от них следует ожидать?

[Zai]

Парджеттер писал(а):

Вы что, шутить изволите :?:

Я несколько не понял ваших уравнений. Для оценки работы совершаемой газом я принял его адиабатическое расширение с условием что химические реакции протекают мгновенно. Это можно предположить как для пороха так и для цикла двигателя внутреннего сгорания. В пороховом патроне начальное давление очень большое, а начальный объем маленький. В ДВС патроне объем существенно больше, хотя давление в 20 раз меньше и работа совершаемая расширении будет одинаковой.
Мой вопрос к Вам о давлении как раз касался процесса горения пороха. Если бы порох был оптимально приготовлен, то он горел бы все время, пока пуля не вышла из ствола, не превышая давление при котором ствол по прочности может разорваться.

С уважением,
Zai

[Парджеттер]

geomath писал(а):

Парджеттер писал(а):

geomath писал(а):

Нет, прежде чем "замыкать эту систему", нужно оценить ожидаемый результат хотя бы с 30-% точностью.

А это зачем? Я не понимаю немного.

Зачем выписаны эти уравнения, чего от них следует ожидать?

Это уравнения внутренней баллистики. Точнее не все, а самые главные. Они выписаны для того, чтобы оценить взаимное влияние некоторых параметров. Если, конечно, читающий владеет аппаратом дифференциального исчисления

Добавлено спустя 7 минут 45 секунд:

Zai писал(а):

Я несколько не понял ваших уравнений.

Может быть из-за того, что я не пояснил некоторых параметров, в него входящих?

Zai писал(а):

Для оценки работы совершаемой газом я принял его адиабатическое расширение с условием что химические реакции протекают мгновенно. Это можно предположить как для пороха так и для цикла двигателя внутреннего сгорания.

Так. Давайте разберемся. Что вы подразумеваете под "мгновенно"? Если химические реакции происходят мгновенно, то, как я понимаю, и порох сгорает мгновенно в полном объеме. Так?

Zai писал(а):

В пороховом патроне начальное давление очень большое, а начальный объем маленький.

Несколько неясно, что такое пороховой патрон. А вообще, начальное давление нуль, я это уже написал. Если отсчет вести от начала горения, конечно. А если от момента форсирования, то несколько сотен атмосфер.

Zai писал(а):

В ДВС патроне объем существенно больше

Какой объем? Ведь при выстреле объем меняется существенно. В арт. орудии конечный объем исчисляется, скажем, такими цифрами
$SL_{CT}=\frac{\pi d^2}{4} L_{CT}=\frac{3.14 \cdot 0.18^2}{4} 10 = 0.254 M^3 $
Ну, понятно, что это орудие большого калибра. Хотя не самого. Ну и это приближенные объем. Настоящий где-то на 10% больше.

Zai писал(а):

Мой вопрос к Вам о давлении как раз касался процесса горения пороха. Если бы порох был оптимально приготовлен, то он горел бы все время, пока пуля не вышла из ствола, не превышая давление при котором ствол по прочности может разорваться.

Про прочность да, а вот насчет горения по всей длине ствола, то это не нужно. Просто потому, что горение на конечных этапах не приносит сколько-нибудь существенного довеска к дульной скорости. Это раз. И два - как я уже говорил, эскплуатационные требования.

[Zai]

Парджеттер писал(а):

Может быть из-за того, что я не пояснил некоторых параметров, в него входящих?

Чтобы разобраться в Ваших уравнениях требуется прочесть несколько книг. Давайте отложим это до более подходящего случая.

Zai писал(а):

Для оценки работы совершаемой газом я принял его адиабатическое расширение с условием что химические реакции протекают мгновенно. Это можно предположить как для пороха так и для цикла двигателя внутреннего сгорания.

Парджеттер писал(а):

Так. Давайте разберемся. Что вы подразумеваете под "мгновенно"? Если химические реакции происходят мгновенно, то, как я понимаю, и порох сгорает мгновенно в полном объеме. Так?

И порох сгорает мгновенно и смесь ДВС сгорает мгновенно (То есть за время много меньшее чем время движения пули по стволу. Это позволит нам составить некоторый балланс эквивалентности запасенной внутренней энергии газов.

Zai писал(а):

В пороховом патроне начальное давление очень большое, а начальный объем маленький.

Парджеттер писал(а):

Несколько неясно, что такое пороховой патрон. А вообще, начальное давление нуль, я это уже написал. Если отсчет вести от начала горения, конечно. А если от момента форсирования, то несколько сотен атмосфер.

Начальный обьем для порохового патрона - объем гильзы. Начальное давление -давление, которое бы установилось после сгорания всего пороха без сдвижки пули. Это величина гипотетическая и нужна только для подбора параметров патрона ДВС.

Zai писал(а):

В ДВС патроне объем существенно больше

Парджеттер писал(а):

Какой объем?

Начальный обьем перед началом движения пули. Я подразумеваю, что рядом со стволом имеется поршень, который сжал топливную смесь. Это может быть камера около 200 мл для стрелкового оружия.

Zai писал(а):

Мой вопрос к Вам о давлении как раз касался процесса горения пороха. Если бы порох был оптимально приготовлен, то он горел бы все время, пока пуля не вышла из ствола, не превышая давление при котором ствол по прочности может разорваться.

Парджеттер писал(а):

Про прочность да, а вот насчет горения по всей длине ствола, то это не нужно. Просто потому, что горение на конечных этапах не приносит сколько-нибудь существенного довеска к дульной скорости. Это раз. И два - как я уже говорил, эскплуатационные требования.

Я снимаю пока этот вопрос, так как он не связан с темой заявленной дискуссии.

[Парджеттер]

Zai писал(а):

Парджеттер писал(а):

Может быть из-за того, что я не пояснил некоторых параметров, в него входящих?

Чтобы разобраться в Ваших уравнениях требуется прочесть несколько книг. Давайте отложим это до более подходящего случая.

Ну что вы, какие книги. Уравнения достаточно элементарные. Надо лишь знать самые основы газовой динамики и нормально сформулировать задачу, чего я не сделал ввиду дефицита времени.

Zai писал(а):

И порох сгорает мгновенно и смесь ДВС сгорает мгновенно (То есть за время много меньшее чем время движения пули по стволу. Это позволит нам составить некоторый балланс эквивалентности запасенной внутренней энергии газов.

Нет-нет-нет. Нельзя допустить мгновенное сгорание пороха, это грубейшая ошибка. Скорость горения пороха существенно конечна. И горит он за время порядка движения снаряда по каналу ствола. Но чуть меньше - я писал выше.

Парджеттер писал(а):

Начальный обьем для порохового патрона - объем гильзы. Начальное давление -давление, которое бы установилось после сгорания всего пороха без сдвижки пули. Это величина гипотетическая и нужна только для подбора параметров патрона ДВС.

Насчет объема гильзы - согласен. Если она имеется, конечно, что бывает не всегда. А вот насчет начального давления, то нет, начальное давление это всё не то. Порох не сгорает в момент начала движения снаряда, а давление, после которого начинается движение оного, называется давлением форсирования. На крупнокалиберной нарезной артиллерии это порядка нескольких сотен атмосфер, на мелком стрелковом - порядка 1000 атмосфер. После достижения этого давления, оно еще увеличивается до нескольких тысяч атмосфер. Понятно, что, если принять гипотезу о сгорании всего пороха мгновенно, то значение давления в гильзе получиться порядка нескольких десятков тысяч атмосфер. То есть ошибка на два порядка.

Zai писал(а):

Начальный обьем перед началом движения пули. Я подразумеваю, что рядом со стволом имеется поршень, который сжал топливную смесь. Это может быть камера около 200 мл для стрелкового оружия.

Это вы про ЖМВ
Тогда позвольте вопрос - 200 мл чего? И что выступает в роли горючего?

Zai писал(а):

Я снимаю пока этот вопрос, так как он не связан с темой заявленной дискуссии.

Ну, собственно, снимать его не нужно. Он просто закрыт

[эрджи]

Я кстати уже независимо уже придумал такой пулемёт. Серьёзно. Единственная проблема с топливом и реализацией конструкции. Топливо должно быть некой ... как там бишь это называется... ну... в виде.... аэрозоли.
Газо-воздушная смесь. Что-то вроде аэрозольного нитроглицерина. Такому пулемёту дейст-но нужны только пули + плюс система подачи в ствол + камера которая запирает ствол и пулю и играет роль гильзы. Детонировать можно очень многими способами, вплоть до использования электричества. НО проблемма конечно в отсутствии как такового подходящего топлива, те. нужно подождать когда его кто нибудь сделает, а вот тогда уж развернёмси!

Ставить такие машины можно на вертолёты и самолёты, те. это должен быть сверх скоростной гатлинг - 30 000 выс/мин!!! Какую только пакость не выдумаешь ради обороноспособности Родины. Аж самому дурно, от всех этих ужасов...