2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1 ... 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18  След.
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение26.09.2011, 13:58 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
Евгений Машеров в сообщении #486190 писал(а):
Видимо, ещё изменив состав, можно и выше чем 6000 ата достичь. Но не неограниченного роста.

Неограниченного конечно нет. Суть процесса все таки в этом
Xey в сообщении #484727 писал(а):
При сгорании пороха образуется газ той же массы. Объем газа примерно в 1000 раз больше - это дает 1000 атмосфер, да он еще нагрет до 1000 градусов - это еще раза в три повышает давление, в итоге 3-4 тысячи атмосфер это предел, сколько бы пороха ни положили.

Цифры здесь с потолка. Например, максимальная температура пламени может достигать 6000 градусов. Может быть и химия газообразования может дать более 1000 объемов .
Но предел очевиден.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение26.09.2011, 15:04 


18/09/11
30
Xey в сообщении #484727 писал(а):
При сгорании пороха образуется газ той же массы. Объем газа примерно в 1000 раз больше - это дает 1000 атмосфер, да он еще нагрет до 1000 градусов - это еще раза в три повышает давление, в итоге 3-4 тысячи атмосфер это предел, сколько бы пороха ни положили.

Господа, как в ствольной артиллерии, так и в ракетах для разгона снаряда имеет значение лишь импульс, который зависит от массы газа и его скорости.
В пушках масса пороха (т.е. газов) меньше, но их скорость выше, поэтому для разгона снаряда пушки требуется меньше пороха, чем в ракете (импульс требуется одинаковый для разгона снаряда или ракеты одинаковой массы до одинаковой скорости)
Ещё: в ракете топливо находится внутри, поэтому приходится добавлять энергию для разгона не только самой ракеты, но и запаса топлива, для этого импульс требуется ещё больше, соответственно КПД ракеты ниже, чем у пушки для разгона полезной нагрузки заданной массы до требуемой скорости.
Тут уже писали, что ракеты летают со скоростью 7 км\с при скорости газов 1,5 км\с, в пушке скорость газа ещё выше, т.к. тяжёлый ствол более прочен, чем камера сгорания ракеты и можно достичь бОльшего давления газов (ствол пушки не надо возить с собой, как ракетный двигатель, поэтому он крепче, хотя и тяжелее)
Для увеличения скорости снаряда требуется вначале разогнать расширяющийся газ до максимально возможной скорости (т.е. увеличить давление в стволе), а после достижения максимального давления можно увеличивать массу газа за счёт увеличения каморы (может-быть я раньше неправильно называл её казёнником).
Это-же очевидно.
Также очевидно, что скорость молекул к импульсу снаряда имеет лишь частичное отношение, если скорость их недостаточна, нужно увеличить их общую массу (массу газов)

-- 26.09.2011, 16:36 --

По поводу детонационного горения топлива в ДВС и в пушке на жидком топливе:
При детонации резко увеличивается скорость расширяющихся газов, происходит взрыв в цилиндре
В ДВС к поршню приделан шатун, коленвал....колёса машины и резкое увеличение скорости газов не может резко увеличить скорость движения поршня (мешает масса автомобиля), поэтому в моторе появляются дополнительные паразитные нагрузки, приводящие к поломкам, в машине детонация вредна, т.к. повышения скорости расширения газов не требуется.
В пушке снаряд ничто не держит, а разогнать его надо как можно быстрее, тут детонация может быть полезна, кстати, у тротила скорость расширения газов достигает 6000 м\с, почему бы его не использовать в качестве пороха?, конечно в небольших количествах, не приводящих к разрушению ствола, массы такого "пороха" потребуется меньше, чем обычного, а скорость снаряда будет выше.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение26.09.2011, 15:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9909
Москва
По жидким метательным веществам.
Ими занимаются давно, упорно и безрезультатно.
Есть упоминания про испытания в 1943 советского 14.5мм пулемёта на керосине и азотной кислоте.
Немцы этим довольно упорно занимались в 70-е, 80-е, имея в виду перспективные пушки для танков "Леопард". Испытывали монерголи (однокомпонентные ЖМВ), например, раствор нитрата аммония в аммиаке и диерголи (двухкомпонентные ЖМВ), например, перекись водорода+гидразин (вообще, там много общего с ракетным топливом).
Изображение
20мм пушка, на которой отрабатывали конструкцию.

Основная проблема - обтюрация. То, что в обычной схеме обеспечивается гильзой - тут достигается лишь удорожанием конструкции, нужны более высокие допуски при изготовлении, а в ходе стрельбы поверхности истираются и зазоры растут. Предлагали конструкции с обтюраторами, но тут пропадает одно из достоинств ЖМВ - отсутствие необходимости извлечения гильзы.
Изображение

Так что идея разработана, а реализация несколько отстаёт...

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение26.09.2011, 18:10 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
909 в сообщении #486581 писал(а):
Это-же очевидно.

Очевидно, что скорость снаряда ограничена скоростью молекул газа, которые подталкивают его, а эта скорость определяется температурой газа.

Посмотрите на закон сохранения импульса и закон сохранения энергии. Они выполняются одновременно. Из этого будут понятна эффективность пушки по сравнению с ракетой (масса пушки много больше массы снаряда).

Скорость ракеты тоже ограничена , но она может быть больше скорости снаряда, выпущенного из пушки.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение27.09.2011, 05:36 


18/09/11
30
Xey в сообщении #486619 писал(а):
909 в сообщении #486581 писал(а):
Это-же очевидно.

Очевидно, что скорость снаряда ограничена скоростью молекул газа, которые подталкивают его, а эта скорость определяется температурой газа.

Посмотрите на закон сохранения импульса и закон сохранения энергии. Они выполняются одновременно. Из этого будут понятна эффективность пушки по сравнению с ракетой (масса пушки много больше массы снаряда).

Скорость ракеты тоже ограничена , но она может быть больше скорости снаряда, выпущенного из пушки.


Закон сохранения импульса не противоречит закону сохранения энергии.
В пушке энергию экономить не надо, насыпал больше пороха, получил больше газов, выстрелил дальше.
В ракете, наоборот, энергию надо экономить, т.к. источник энергии - топливо надо разгонять вместе с полезной нагрузкой.
Ну и что, что масса пушки больше массы снаряда (в основном эта масса большого количества металла, создающего прочность ствола)
В ракете тоже много "лишней" массы - это топливо

-- 27.09.2011, 06:48 --

Евгений Машеров в сообщении #486588 писал(а):
но тут пропадает одно из достоинств ЖМВ - отсутствие необходимости извлечения гильзы.

Так что идея разработана, а реализация несколько отстаёт...

Если есть сложности по выбрасыванию гильзы, тогда почему массово не применяют сгораемые гильзы? идея старая, в некоторых пушках применяется, но пока мало.
Для крупнокалиберных пушек также есть боеприпасы с раздельным заряжанием, видимо такую отдельную от снаряда гильзу выбрасывать легче.
До сих пор иногда применяется ручная насыпка пороха, если надо точно дозировать начальную скорость снаряда, для этого тоже гильза не нужна

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение27.09.2011, 10:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9909
Москва
У сгораемых гильз та же проблема с уплотнением. Решается применением обтюратора, по виду - как донышко гильзы. Но его наличие приводит к возврату проблемы удаления если не гильзы, то обтюратора.
"Ручная насыпка" (шуфловое заряжание) в боевой артиллерии ушло из практики в XVIII веке, вытеснившись картузным. Где и есть сейчас - в экспериментальных установках.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение27.09.2011, 10:45 


25/08/11
1
Москва
Мне кажется что не все еще выдавлено из пушек. То что все якобы стремятся изучить и нарастить мышицы в плазменном вооружении это да. Но коль пушку зарядить и выстрелить с близкого расстояния, то я думаю и в космических баталиях пушки и артиллерия своего не упустят.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение27.09.2011, 12:33 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
909 в сообщении #486727 писал(а):
насыпал больше пороха, получил больше газов, выстрелил дальше.

Это заблуждение пояснялось не раз.

909 в сообщении #486727 писал(а):
Ну и что, что масса пушки больше массы снаряда

Для получения определенного импульса энергетически выгоднее отбросить большую массу (пушку вместе с Землей) с невысокой скоростью, чем малую массу (струю пороховых газов реактивного снаряда) с большой скоростью.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение27.09.2011, 16:11 


18/09/11
30
Xey в сообщении #486791 писал(а):
909 в сообщении #486727 писал(а):
насыпал больше пороха, получил больше газов, выстрелил дальше.

Это заблуждение пояснялось не раз.

909 в сообщении #486727 писал(а):
Ну и что, что масса пушки больше массы снаряда

Для получения определенного импульса энергетически выгоднее отбросить большую массу (пушку вместе с Землей) с невысокой скоростью, чем малую массу (струю пороховых газов реактивного снаряда) с большой скоростью.

Отдача пушки, конечно, имеет место, но это не является причиной большой массы орудия, для гашения отдачи пушку упирают в землю или ставят на прочный фундамент (корабельные и крепостные пушки), вес самой пушки характеризуется лишь затратами металла для достижения требуемой прочности, не более того, наоборот, орудия пытаются максимально облегчить для удобства транспортировки и уменьшения материалоёмкости (удешевление).
Да, импульс отдачи пушки при выстреле равен импульсу снаряда, но он также равен и половине импульса расширения пороховых газов, эти газы имеют небольшую массу, но огромную скорость расширения, хватает на полёт снаряда и отдачу пушки.
В ракете также есть отдача, только отскакивает не пушка, а сами газы, масса которых значительно больше, чем в пушке (и даже больше, чем масса ракеты), а скорость меньше.
Природа импульса от этого не меняется и принцип тот-же: больше топлива (или пороха)-больше газов-больше импульс-быстрее летит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение27.09.2011, 16:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9909
Москва
"Насыпал больше - выстрелил дальше" работает для малых скоростей снаряда, когда их скорость пренебрежимо мала сравнительно со скоростью молекул. Чем выше скорость снаряда, тем меньше давление газа способно придать ему нужную скорость.
У 210мм германской пушки К39 заряд в 39 кг пороха обеспечивал снаряду в 135 кг скорость 800 м/с, а у "парижской пушки" заряд составлял 180 кг, при массе снаряда 120 кг, а скорость выросла всего лишь до 1600 м/с. То есть на 1 джоуль кинетической энергии снаряда ушло в 1.3 раза больше пороха. Если же учесть увеличение длины ствола "Парижской пушки" до 28 метров (плюс 6 метров гладкоствольной насадки) по сравнению с 9.53 метра К39 (при постоянном давлении в стволе кинетическая энергия будет пропорциональна длине ствола, в реальной пушке давление постепенно падает, но увеличение длины ствола продолжает обеспечивать прибавку кинетической энергии, хотя и непропорционально длине), то видно, что это предел - и обусловлен он именно приближением скорости снаряда к скорости молекул газа.

-- 27 сен 2011, 16:23 --

Цитата:
В ракете также есть отдача, только отскакивает не пушка, а сами газы, масса которых значительно больше, чем в пушке (и даже больше, чем масса ракеты), а скорость меньше.


"Я открыл, что внутри земного шара есть другой, значительно больше!"

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение27.09.2011, 18:50 
Аватара пользователя


28/11/08
659
Тамбовская губерня.
Как-то по ТВ в 80х или 90х годах был репортаж. Задержали какие-то заготовки для суперпушки. Ирак собирался обстреливать Израиль. Вот нашла в инете
Цитата:
Саддам Хусейн назвал проект создания такой пушки "Проект Вавилония". Суперпушка, длиной 150 метров, способна запускать спутники или ядерные заряды на расстояние свыше тысячи километров.]
http://alternathistory.org.ua/bolshoi-vavilon-superpushka-saddama-khusseinaОттуда же
Цитата:
В свое время немецкие военные инженеры создали огромную пушку под названием «КОЛОСАЛЬ» из которой обстреливали в первую мировую войну Париж. Изюминка проекта была такова, что 150 килограммовый заряд пороха выбрасывал 120-килограммовый снаряд со скоростью 1600 м/с под углом 52? к горизонту. Быстро прорезая плотные слои воздуха, снаряд поднимался на 40 км и большую часть пути проделывал в практически безвоздушном пространстве. Благодаря этому дальность увеличивалась с 20-24 км. до 115-120 км. Но это доставалось большой ценой – ствол «Колоссаль» пришлось сделать составным, внутрь 380-миллиметрового орудия был вставлен второй ствол калибром 210 мм. Длина всего ствола достигала 34 м. Чтобы он не прогибался, пришлось подкрепить его растяжками. И все равно после каждого выстрела он колебался, как тонкое удилище. Этот монстр так и не оправдал надежды своих создателей. «Колоссаль» весил 157 т, и

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение28.09.2011, 10:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9909
Москва
1. "Суперпушка Хуссейна", равно как и немецкий проект 1944-45гг., именовавшийся иногда "Фау-3" (впрочем, так именовали и зенитную ракету "Вассерфаль", и управляемую бомбу "Фриц-Х" и ряд других разработок, но официального признанием "Вундерваффе" №1 и №2 удостоились лишь крылатая и баллистическая ракеты, бомбардировавшие Лондон) это так называемая "турбо-пушка", в которой метательный заряд не сосредоточен в казённой части, а распределён по стволу, воспламеняясь в момент прохождения снаряда. Этим снимается то препятствие, что, в силу недостаточной скорости молекул, пороховые газы от снаряда отстают, и, каково ни было их давление, ускорения ему не придают. Идея была выдвинута в 80-х годах XIX века во Франции инженером Перро, практические опыты были проведены в 20-е годы ХХ века в США Лейманом и Хаскелем (во всяком случае, я так понял Кириллова-Губецкого, хотя ссылок на патенты он не приводит; кроме того, термин "турбо-пушка" применительно к такой схеме установился уже после войны, Кириллов-Губецкий разделяет "многозарядные пушки" и "турбо-пушки", в которых заряд именно взрывается, создавая сверхзвуковую струю, превышающую по скорости тепловое движение молекул - но однозарядная турбо-пушка имеет ничтожный К.П.Д., а многозарядная пушка с малыми скоростями истечения газов бесполезна, так что оба названных проекта это объединение двух названных концепций).
Немцы потерпели неудачу, поскольку обеспечить подрыв зарядов вдоль ствола в нужное время им не удалось. Современная электроника это позволяет сделать, но развитие её же, электроники, удешевило управляемые ракеты настолько, что "турбо-пушки" стали нерентабельны. Хуссейн схватился за эту идею лишь потому, что новые ракеты ему не продавали, а проведенная инженерами из ФРГ модернизация изготовленных в КНДР китайских модификаций советских ракет 50-х годов, хотя и позволила достичь Израиля по дальности, но резко снизила точность.
2. "Колоссаль" и упомянутая мною выше "Парижская пушка" это два разных названия одной и той же системы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение07.10.2011, 13:24 


18/09/11
30
Евгений Машеров, спасибо за интересные рассказы, однако Вы пишете, что скорость снаряда парижской пушки составляет 1600 м\с, ранее говорилось о том, что скорость молекул пороховых газов не превышает 1500 м\с.
Т.е. видно, что скорость молекул газа не является ограничителем для скорости снаряда, требуется значительно больше пороха (видимо для создания нужного давления), но порох дешёвый, особого лимита на его закладку нет, можно увеличивать заряд ещё больше и скорость снаряда должна быть выше несмотря на скорость молекул, т.е. согласитесь, в парижской пушке действует принцип импульса газов, а не скорости молекул.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение07.10.2011, 14:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9909
Москва
Не "не превышает", а "средняя скорость составляет..."
Скорость молекул газа имеет распределение Максвелла. То есть скорость данной молекулы случайна, и может существенно превосходить среднюю скорость молекул. Однако доля молекул, скорость которых существенно превышает среднюю, падает по мере превышения резко.

 Профиль  
                  
 
 Re: Оружие нетрадиционных схем
Сообщение07.10.2011, 15:15 


18/09/11
30
Евгений Машеров в сообщении #490347 писал(а):
Не "не превышает", а "средняя скорость составляет..."
Скорость молекул газа имеет распределение Максвелла. То есть скорость данной молекулы случайна, и может существенно превосходить среднюю скорость молекул. Однако доля молекул, скорость которых существенно превышает среднюю, падает по мере превышения резко.

Вы, конечно, правы в разбросе скорости отдельных молекул, однако "силовой" частью всегда является равнодействующая, а скорость быстрых частиц всегда компенсируется скоростью медленных.
Кроме того, думаю, что скорость газов от пороха столетней давности вряд-ли достигала нынешних 1500 м\с (порох ведь тоже улучшался со временем), скорей всего скорость снаряда парижской пушки превышала скорость молекул тогдашнего порохового газа на 300-400 м\с, а то и больше.
Опять-же здесь писали, что в современных пушках достижима скорость снаряда 2500 м\с, а это уже скоростью газов не объяснить, только импульсом.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 267 ]  На страницу Пред.  1 ... 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18  След.

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group