bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

...но истина дороже...

Поскольку после изобретения БОЛЬШОГО КОСМИЧЕСКОГО ШПРИЦА я порадовался за свое ТРИЗ-мышление и купил пивка, позволю себе откомментировать вдруг попавшее в мою новостную ленту старое известие об удивительном изобретении студентов Харьковского политехнического университета.

В Харьковском политехническом университете учатся замечательные студенты, куда до них академикам:

"Як пояснюють його розробники, газодетонаційний міномет стріляє тихіше, ніж його артилерійський аналог. За допомогою нового пристрою міна влучає в ціль без використання порохового заряду. Натомість застосовують технологію суміші кисню і газу", - про це повідомляє 5 канал.

Комментируем.

В книге "Охотники за лавинами", написанной ветераном противолавинной службы США Монтгомери Отуоттером, каковая книжка была мною читана в детстве с огромным интересом, описано устройство под названием Аваланчер. Конструктивно это миномет, вместо порохового заряда в котором используется сжатый воздух. То есть у нас получается пневматическая пушка, типа как есть пистолеты-пневматики. Это - пневматический миномет.

Харьковские студенты "изобрели" газодинамический миномет. В нем в камере сгорания газ смешивается с воздухом (или с кислородом), поджигается, и возникшая смесь работает, как пороховой заряд в обычном миномете. Теперь гуглим по словосочетанию "картофельная пушка", или просто читаем в Википедии. Или смотрим "Разрушителей мифов", где есть специальная серия (вроде), которая как раз этому виду оружия массового развлечения и посвящена.

Я далек от мысли, что харьковские студенты пошли на неприкрытый плагиат - скорее всего они просто не умеют пользоваться Гуглем или смотрят не тот телевизор.

Теперь давайте отвлечемся от эпических харьковских студентов, и немного обратимся к самому принципу.

Мысль о замене пороха в артиллерии давно витает в воздухе, неисчислимы идеи, реющие в воздухе. И вовсе не по причине "скисания" пороха, нет. Как раз современные синтетические пороха высокостабильны, обладают устойчивыми характеристиками и непревзойденными баллистическими качествами. Причина в другом. Понимаете, ребята, для порохового заряда снаряда или пули нужна гильза. Возможно, с частичным сгоранием, но - гильза. А гильза - это не только ценный мех, но и кило-другое цветных металлов, которое должно быть с высокой точностью изготовлено на специальном оборудовании, правильно наполнено порохом, завальцовано снарядом либо (возможно, частичного сгорания) крышкой. Гильза имеет тонкие стенки, и ее легко деформировать. Деформированнная гильза хреново дружит с каморой (или с патронником в стрелковке) и вызывает заклинивание оружия. Потому хранить ее нужно аккуратно, снаряжать в ствол тщательно, очистив от смазки и грязи, ибо упаси боже - костей расчет не соберет, не волнуйтесь...



Энное время назад - лет тридцать - появились первые проекты по т.н. "жидкой взрывчатке". Имелась в виду смесь окислителя и топлива, закачиваемая в камору перед выстрелом и поджигающаяся там электрозапалом. Даже смеси составляли, эксперименты проводили. Потом отказались. Знаете почему? А потому:

1. В случае отмены выстрела пушку разрядить нельзя. Нельзя разделить две смешавшиеся жидкости и извлечь снаряд, понимаете? Если откачивать смесь - она же в любой момент... И "никто ж не знает, они ж специалисты" (ц) Жванецкий...
2. Общая энергетика оказалась хуже, чем у порохов. Пушка стреляет не так далеко, снаряд летит не так быстро и настильно.
3. Большие емкости с топливом, и тем более окислителем, в случае протечки или повреждения огнем противника... Ну вы поняли, крематорий "Солнышко"...
4. Хранение снарядов отработано, а хранение больших объемов компонент жидкой взрывчатки - гораздо геморройнее.
5. В силу жидкой консистенции эта хрень реально разлагается, и делает это гораздо быстрее любого пороха...

Харьковские студенты решили заменить жидкость - газом.

Но хрен с ними, с харьковскими студентами, давайте поговорим за физику процесса. Это объективнее, проверяемее, аргументированнность возрастает неебически, опять же...

Первое - свойства газов. Мы с вами знаем, что газ - он, сука, заполняет весь объем (химию все учили с физикой в школе?). А при определенном давлении определенная масса газа будет иметь определенный объем. Более того, этот объем зависит от температуры. С порохом проще - он твердый, его хоть при +30 заряжай, хоть при -30 - масса одна и та же, джоули от сгорания одни и теже, и то метеопоправки вносить приходится. А масса газа при атмосферном давлении или при +30 и -30 - это две большие разницы.

Таким образом, при различном атмосферном давлении и/или разной температуре количество джоулей в объеме каморы - разное. У нас получается разная величина заряда в зависимости от условий стрельбы, понимаете?

Второе - соотношение компонент. Дело в том, что если газа слишком мало или слишком много - его поджечь не получится. Существует для каждого газа и каждого состава воздуха, в котором распределен газ, определенный диапазон концентраций, в котором газ теоретически можно поджечь. И он достаточно широк, этот диапазон. Но он недостаточно широк, чтобы обеспечить любую дальность стрельбы на каморе одного размера.

Третье - скорость горения. В порохах, то есть в твердых смесях, фронт горения распространяется по поверхности пороховых частиц. Его при разработке смеси специально загоняют в правильные границы ингибирующими добавками. Посему скорость горения пороха в гильзе примерно - с очень хорошей скоростью одинаково в любых условиях. А с газом все не так.

В процессе горения газа на распространение ударной волны влияет объем, энергетика, состав смеси, равномерность состава смеси, давление. Давайте посмотрим вот на что.

Вопрос. Вот у нас есть камора фиксированного объема. Перед подачей газа она вентилируется и заполняется (например) кислородом. Или просто вентилируется и заполняется воздухом. Затем мы начинаем подавать в нее пропан. И сразу возникает сразу три проблемы:

1. Как и куда девается избыток давления и в какой пропорции компонент.
2. Как смешиваются газы.
3. Как точно выдерживать дозировку смеси.

Начне м п.2. Чтобы газы смешались, нам нужно создать в каморе турбулентное движение. Желательно такое, при котором в турбуленции будет занят весь объем каморы. Для этого требуются специальные форсунки, который при вдувании газа будут создавать вихревое движение смеси для ее перемешивания. Допустим, мы это решили.

Теперь п.2. Мы в один газ вдуваем другой газ. Совокупное давление растет, и его избыток нужно либо сбрасывать (через клапан дренажа), либо он сам найдет выход, просочившись между стенкой снаряда и каналом ствола. При этом, в силу вихревого движения, созданного при реализации п.2., в дренаж может вылететь как струя чистого окислителя, так и струя чистого газа. Заметим - независимо от наличия дренажного клапана просачивание смеси между снарядом и стенкой ствола будет всегда. Перед снарядом также образуется газовоздушная подушка, которая, кстати, может сдетонировать при выстреле, тормозя снаряд.

И предотвратить создание такой подушки мы не можем, как минимум в силу того, что все снаряды - разные, и состояние ствола со временем меняется, а значит - все щели непредсказуемы и индивидуальны...

Допустим, мы добились идеального смешивания смеси в идеальной пропорции, полностью защитили ствол от встречного взрыва газа. Допустим, мы даже вместо воздуха окисляем газ чистым, 100% - кислородом, без примесей. Рафинированнейшие условия. Теперь у нас следующий вопрос.

Энергетика сгорания заряда зависит от точной молярной массы компонент, участвующих в реакции. А молярная масса газа, как мы знаем - зависит от давления. А атмосферное давление меняется в зависимости от погоды...

Лютой зимой мы бахаем сильнее, но и сопротивление воздуха выше, а жарким летом мы бахаем слабее, но сопротивление атмосферы полету снаряда также ослабевает. И та, и другая величина - они нелинейные. Как обеспечить точность стрельбы?

Ну и чтобы забить последний гвоздь в гроб великой идеи, приведу следующее соображение.

Энергетика полета снаряда - это в точности энергетика заряда, который выкидывает его из ствола. А эта энергетика зависит не в последнюю очередь от массы сгорающего заряда и удельной теплоемкости компонент. Так вот, у меня тут очень хреновая новость. Удельная объемная теплоемкость газа значительно ниже удельной теплоемкости пороха.

В одном объеме пороха заключено больше энергии сгорания, чем в таком же объеме пропана при атмосферном давлении, понимаете?

Ребята, в десятки, если не в сотни раз.

Чтобы кинуть тот же снаряд на то же расстояние, нам потребуется пушка в десятки раз крупнее - размером с железнодорожный вагон наверное. По сравнению с обычной гаубицей.

Вот такие пироги.

И вишенка на торте.

Студенты из Харькова, чтобы совладать с влиянием влажности, температуры, давления и загазованности воздуха посторонними примесями (а на войне, кстати, дым бывает), вместо воздуха заряжают в пушку чистый кислород.

Аполлон-1 вместе с тремя американскими астронавтами сгорел быстрее, чем успели открыть люк. А кислорода там было - половина атмосферного давления.

Ваша пушка может выстрелить сама по себе, например, из-за пятнышка оружейной смазки на стенке каморы.

Хотите хороший совет? Постройте аваланчер. Поставите рядом тарахтящий компрессор, авось сойдет за мирный трактор. И реально - стрелять не менее весело.

Монти Отуотер, когда аваланчер разрабатывал, стрелял консервами с супом. Ржака, верно?
Tags: Круть несусветная, Обожемойкакиеидиоты!, Се ля ви..., Тонкое жизненное, Чотаржу
Subscribe

  • Хто всравсь?

    Замечательный ролик. Я давно уже с восторгом слежу за тетей Монтян. И этот ролик - он, фактически, просто один в череде многих, которые посвящены…

  • Маленький ответ о будущем :)

    Хороший, но уже сакраментальный вопрос поднят Николаем Яновичем Азаровым в данном ролике. А именно, "что будет с Украиной после завершения…

  • Отходя ко сну...

    Чтобы организм смог правильно усвоить шашлык, за раз можно съесть не более 200-300 граммов мяса. Безопасную для здоровья порцию шашлыка в беседе…

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments