Ginklas iš paso
Straipsnio tema-ypač greiti kinetiniai ginklai. Ši tema kilo analizuojant tragiškus įvykius Djatlovo perėjoje 1959 m. Devynių turistų mirtis, remiantis turimų faktų suma, net ir atliekant oficialų tyrimą, kvalifikuojama kaip smurtinė naudojant nežinomą ginklą. Apie tai buvo kalbama tiesiogiai šiems įvykiams skirtuose straipsniuose: „Neklasifikuotos medžiagos - tiesa yra kažkur netoliese“ir „Mirusieji nemeluoja“.
Kadangi žuvusiųjų kūnų žala atitiko šautuvo kulkos galią, o žalos pobūdis nurodė labai mažą tokios kulkos dydį, buvo padaryta išvada, kad ši kulka, norėdama išlaikyti mirtiną jėgą, turi turi mikroskopinius matmenis ir greitį apie 1000 km / sek.
Ankstesniame straipsnyje „Ginklai iš perėjos“buvo pagrįsta galimybė labai greitai judėti kulka per atmosferą, nesunaikinant jos dėl trinties prieš orą; šiame straipsnyje bus bandoma atkurti pats ginklas.
Dar kartą apie įvykių versiją Djatlovo perėjoje. Manau, kad dar 1959 metų vasarį mūsų valstybė (tuometinė SSRS) atliko nežinomo aukštųjų technologijų objekto užgrobimo operaciją. Žuvo mažiausiai 9 žmonės, greičiausiai šis nežinomas objektas „neatrodė mažai“, kitaip valstybė nebūtų dėjusi tiek pastangų, kad nuslėptų savo dalyvavimą šiuose įvykiuose.
Tai tik versija, galiu klysti. Faktų sumos nepakanka vienareikšmiškai interpretuoti tuos senus įvykius, tačiau ji nėra svarbi dabartinės temos kontekste.
Svarbu, kad būtų keliamas klausimas dėl itin greitų kinetinių ginklų egzistavimo.
Svarbu, kad tokių ginklų kulkos galėtų efektyviai judėti dujų (oro) aplinkoje.
Svarbu tai, kad tokį ginklą iš tikrųjų galima sukurti remiantis turimomis technologijomis.
Tačiau pakalbėkime apie tai išsamiau, žinoma, galime pasakyti, kad jei „mikrokulka“yra nežinomų technologijų produktas, tai pats ginklas taip pat grindžiamas mums nežinomais fiziniais principais. Galbūt taip, tačiau žinomos technologijos gali pagreitinti kulką iki 1000 km / s greičio. Aš nekalbu apie egzotiškus dalykus, tokius kaip Gauso ginklai, geležinkelio pistoletai, labiausiai paplitusios miltelių technologijos, tik naujoje, modernioje pakuotėje.
Pradėkime nuo esamų greitųjų kinetinių ginklų technologijų ir tik tada pereikime prie fantazijos.
Artilerijos riba
Tradicinėms artilerijos sistemoms iki šiol buvo pasiekta teorinė sviedinio greičio riba - apie 2-3 km / sek. Parako degimo produktų greitis yra būtent tokio lygio, būtent jie sukuria spaudimą sviedinio dugne, pagreitindami jį ginklo vamzdyje.
Norint pasiekti šį rezultatą, reikėjo naudoti subkalibro sviedinį (prarasti didelę energijos dalį), be korpuso technologiją (korpuso pleištai esant dideliam slėgiui bokšte), šūvius su normalizuotais miltelių degimo greičiais ir daugialypį taškinės detonacijos sistema (sukurti vienodą slėgį per sviedinio judėjimą išilgai statinės) …
Riba buvo pasiekta, tolesnis šios technologijos sviedinio greičio padidėjimas priklauso nuo ribojančio slėgio, kurį atlaiko statinė, kuri jau yra ties slenksčiu. Dėl to mes turime tokį sviedinį, tikro šūvio momentinę nuotrauką, kai iš naujo nustatome kalibravimo skirtukus:
Atkreipkite dėmesį į lankus šalia skraidančių sviedinių įdėklų, tai yra smūgio bangos, apie kurias buvo rašyta ankstesniame straipsnyje. Šoko bangoje dujų molekulės juda greičiau nei garso greitis. Pakliūti po tokia banga neatrodys mažai. Tačiau pagaląsta sviedinio šerdis negali sukurti tokios bangos, greičio nepakanka ….
Tačiau šiuolaikinės civilizacijos žinioje yra dar viena technologija, skirta sukurti greitus kinetinius ginklus, pažodžiui kosminius.
Dievo strėlės
Degindama tūkstančius tonų didžiausio energijos intensyvumo degalų, žmonija išmoko į kosmosą paleisti dešimtis tonų sveriančius objektus 10 km / sek greičiu. Nuodėmė nenaudoti šių kosminių „sviedinių“, turinčių didžiulę kinetinę energiją, kaip ginklą. Idėja nėra originali, nuo 2000 metų JAV dirba prie šio projekto, jo originalus pavadinimas yra „Dievo strėlės“. Buvo daroma prielaida, kad ant žemės esančių objektų smogs maždaug šešių metrų ilgio ir apie šimtą kilogramų sveriančios volframo strėlės. Tokios rodyklės kinetinė energija tokiu greičiu yra maždaug 0,1–0,3 kilotonų TNT ekvivalento. Štai kaip šis projektas buvo pristatytas tada, daugiau nei prieš 10 metų:
Pastaraisiais metais projektas išėjo į šešėlį, arba buvo užmirštas, arba atvirkščiai, jis pateko į rimtų projektavimo darbų etapą ir atitinkamai įgijo „Visiškai slaptą“antspaudą.
Antrasis yra labiau tikėtinas, skaudžiai viliojanti perspektyva, tik iš palydovo, nes iš pradžių buvo manoma, kad šis ginklas nebus veiksmingai naudojamas, balistikos dėsniai yra nepakeičiami. Nukreipus į objektą, staigiai sumažės tokios volframo strėlės greitis, todėl visa energija nenuneš iki sunaikinimo taško, geriausiu atveju rodyklės greitis sunaikinimo vietoje bus 5- 6 km / s.
Yra tik viena išeitis, pradinis taikymas atliekamas pataisant palydovo orbitą, ir tam jie naudoja ne įprastus palydovus, o manevrines orbitines sistemas, mums tai yra „spiralė“, kuri mirė Bose ir jo nešėjas „Arrow“. Amerikiečiams ši tema nemirė, priešingai, dabar kitas „Shuttle X-37B“yra kosmose. Štai kaip tai atrodo:
Vienas iš akivaizdžių šios bepiločio transporto priemonės naudojimo būdų yra kosminis bombonešis, ginkluotas jau aprašytomis „Dievo strėlėmis“.
Taigi, orbitiniai kinetiniai ginklai yra vietinių konfliktų ateitis, beje, ideali. Bet tai ne mūsų tema, grįžkime prie „mūsų avinų“, tradicinių miltelių technologijų.
Šovinių pagreičio kinematika
Ginklo laikiklis pagal savo veikimo principą nepasikeitė nuo jo išradimo momento, tai yra tarp jų esantis cilindras (statinė), stūmoklis (sviedinys) ir užtaisas (milteliai). Pagal šią schemą sviedinio greitį riboje lemia įkrovos degimo produktų išsiplėtimo greitis, ši vertė yra ne didesnė kaip 3-4 km / s ir priklauso nuo slėgio degimo tūryje (tarp sviedinys ir stūmoklio apačia).
Šiuolaikinės artilerijos sistemos šioje kinematinėje schemoje priartėjo prie teorinės sviedinio greičio ribos, o tolesnis greičio didinimas beveik neįmanomas.
Taigi schemą reikia keisti, bet ar apskritai įmanoma pagreitinti sviedinį iki didesnio greičio, nei gali suteikti parako degimo produktai? Iš pirmo žvilgsnio neįmanoma, neįmanoma stumti sviedinio greičiau nei dujų greitis, atliekantis šį didelio greičio slėgį.
Tačiau jūreiviai jau seniai išmoko pagreitinti savo burlaivius iki didesnio greičio nei vėjo greitis, mūsų atveju tai yra tiesioginė analogija, judanti dujų terpė perduoda savo energiją fiziniam objektui, štai jų naujausias pasiekimas:
Šis „stebuklas“, kurio vėjo greitis 40 km / h dėl „įstrižos“burės, gali judėti 120 km / h greičiu, tai yra tris kartus greičiau nei oras, judantis šiuo burlaiviu. Tai, iš pirmo žvilgsnio, pasiekiamas paradoksalus rezultatas dėl to, kad greitis yra vektorinis kiekis, o judėjimas kampu į vėjo kryptį „pasvirusios“burės pagalba galbūt yra greitesnis už patį vėją.
Taigi artileristai turi ką pasiskolinti iš naujų kriauklių išsklaidymo principų, siuvėjai turi tinkamą principą, tiksliau, iš savo pagrindinio įrankio - žirklių.
Uždarymo peilių efektas
Yra tokia sąvoka, „minčių eksperimentas“, viskas, kas liečia toliau, suponuoja vaizduotės buvimą, bent jau kasdieniame lygmenyje … vienuolikmečio vaiko.
Įsivaizduokite žirkles, jos išsiskyrusios, jų galai turėtų būti atskirti centimetru, o ašmenys turi uždarymo tašką 10 centimetrų atstumu nuo galiukų.
Mes pradedame juos uždaryti „iki galo“.
Taigi, per tą laiką, kai antgaliai praeina vieną centimetrą, uždarymo taškas pasislenka dešimt centimetrų.
Esant tokiai sistemai, žirklių galiukais fizinių objektų judėjimo greitis bus maksimalus. Bet, svarbiausia, jėgų panaudojimo taškas (ašmenų uždarymo taškas) judės 10 kartų didesniu greičiu nei fiziniai objektai tokioje sistemoje. Kadangi uždarymo metu (kai žirklių galiukai praeina vieną centimetrą), uždarymo taškas pajudės 10 centimetrų.
Dabar įsivaizduokite, kad ašmenų sankirtoje (uždarymo taške) dedamas mažas fizinis daiktas (pavyzdžiui, rutulys), ir taip jis judės uždarymo taško poslinkio greičiu, t.y. dešimt kartų greičiau nei žirkliniai patarimai.
Ši paprasta analogija leidžia suprasti, kaip tam tikru fizinio proceso greičiu galima pasiekti jėgų taikymo tašką, kuris juda daug greičiau nei pats fizinis objektas.
Be to, kaip šis jėgų taikymo taškas gali pagreitinti fizinius objektus iki greičio, kuris yra daug didesnis nei fizinių objektų, dalyvaujančių pagreičio judėjimo greitis (mūsų pavyzdyje ašmenys).
Paprastumo dėlei šį pagreičio mechanizmą pavadinsime fiziniais objektais „Uždarymo žirklių efektas“.
Manau, kad tai lengva suprasti net žmogui, kuris nežino fizikos pagrindų, bent jau mano 11-metė dukra iš karto po to, kai aš jai paaiškinau, man sukėlė akivaizdžią asociaciją, sakydama: „.. taip, tai tarsi šaudymas pirštais į citrinos sėklą … “.
Iš tiesų, genialūs vaikai savo paprastumu jau seniai naudoja šį efektą savo išdaigoms, nykščiu ir smiliumi prispaudžia slidžią sėklą ir „šaudo“iš tokio improvizuoto stiprintuvo rinkinio. Taigi šį metodą daugelis iš mūsų praktikoje jau naudojome vaikystėje …
Kulkų pagreitis „žirklių uždarymo“ir „greičio pridėjimo vektoriais“metodais
Kažkas gali pagalvoti, kad autorius yra naujų technologijų atradėjas, kažkam, priešingai, gali atrodyti, kad jis yra svajotojas. Nereikia emocijų, kol nesugalvoju kažko naujo. Šios technologijos jau naudojamos realaus gyvenimo artilerijos sistemose, pagrįstose kaupiamojo sprogimo principais. Tik žodžiai ten naudojami per daug keistai, bet, kaip žinote: „kaip pavadinsi laivą, jis taip ir skris“.
Kaupiamasis poveikis buvo netyčia atrastas praėjusio amžiaus 30 -ajame dešimtmetyje ir iš karto buvo pritaikytas artilerijoje. Formuotam krūviui dujų srovei pagreitinti vienu metu naudojami du iš aukščiau paminėtų efektų - greičio pridėjimo vektoriaus poveikis ir uždarymo žirklės. Pažangesniuose įgyvendinimuose į kaupiamąją srovę dedama metalinė šerdis, kurią ši srovė pagreitina iki paties purkštuko greičio, vadinamojo „smūgio šerdies“.
Tačiau ši technologija turi fizinę ribą, sprogimo greitis yra 10 km / sek (ribojamas), o kaupiamojo kūgio atidarymo kampas yra 1:10 (fizinė galutinė jėga). Dėl to mes gauname dujų nutekėjimo greitį 100-200 km / sek. Teoriškai.
Tai labai neefektyvus procesas, dauguma energijos yra iššvaistoma. Be to, yra taikymo problema, kuri priklauso nuo formos krūvio detonacijos ir jos vienodumo.
Nepaisant to, technologija jau išėjo iš laboratorijų ir buvo naudojama standartiniuose ginkluose nuo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio vidurio, tai yra gerai žinoma prieštankinė „kasykla“TM-83, kurios nužudymo zona yra daugiau nei 50 metrų. Ir čia yra paskutinis, be to, vidaus pavyzdys:
Tai priešmininis sraigtasparnis „minas“, „spjaudymo“formos įkrovos diapazonas yra iki 180 metrų, įspūdingas elementas atrodo taip:
Tai šoko branduolio nuotrauka skrydžio metu, iškart po jo išvykimo iš kaupiamosios dujų srovės (juodas debesis dešinėje), smūgio bangos pėdsakas matomas paviršiuje (Macho kūgis).
Pavadinkime visa tai tikraisiais vardais, šoko esmė yra Didelio greičio kulka, tik išsisklaidė ne statinėje, o dujų sraute. Ir pats formos krūvis yra Artilerijos kalnas be statinių, tai yra būtent tai, ko mums reikia ginklų rekonstrukcijai iš perėjos.
Tokios kulkos greitis yra 3 km / s, jis yra labai toli nuo teorinės 200 km / s technologijos ribos. Leiskite man paaiškinti, kodėl - teorinis greičio apribojimas pasiekiamas atliekant mokslinius eksperimentus laboratorinėmis sąlygomis, ten pakanka, kad eksperimentų metu gautumėte bent vieną rekordinį rezultatą. O tikruose ginkluose įranga turėtų veikti su šimtaprocentine garantija.
Metodas pagreitinti objektą su kaupiamąja srove mažais sprogstamojo kūgio uždarymo kampais (25–45 laipsnių) nesuteikia tikslaus taikymo ir dažnai smūgio šerdis tiesiog išslysta iš dujų srovės židinio, palikdama tai, kas vadinama. pienas.
Koviniam naudojimui yra padaromas kaupiamasis įdubimas, kurio uždarymo kampas didesnis nei 100 laipsnių, tokiais kaupiamojo įdubos kampais didesnio nei 5 km / s greičio negalima pasiekti net teoriškai, tačiau technologija veikia patikimai ir yra taikomos kovos sąlygomis.
Galima pagreitinti „žirklių uždarymo“procesą, tačiau šiuo atveju reikia atsisakyti detonacijos metodo, kad susidarytų jėgų taikymo sprogimo kanale taškas. Norėdami tai padaryti, būtina, kad sprogimas eitų kulkos pagreičio keliu didesniu greičiu, nei gali suteikti detonacijos mechanizmas.
Šiuo atveju sprogdinimo schema turėtų užtikrinti, kad sprogmenys būtų detonuojami vienu metu per visą sprogimo kanalo ilgį, o žirklinis efektas turėtų būti pasiektas dėl kūgio formos sprogstamojo kanalo sienų, kaip parodyta paveikslėlyje:
Sukurti schemą, kaip vienu metu sprogdinti sprogmenį kulkų sklaidos kanale, yra gana įmanoma užduotis šiuolaikiniam technologiniam lygiui.
Be to, fizinės jėgos klausimas bus nedelsiant išspręstas, vamzdis iš sprogdinančios medžiagos nespės sugriūti kulkos skrydžio metu, nes mechaninė apkrova bus perduodama lėčiau nei sprogimo procesas.
Kalbant apie kulką, svarbu jėgos taikymo taškas, vienintelė problema yra jėgos taikymo taško judėjimo greičio kontrolė, kad kulka visada būtų šioje vietoje, bet daugiau apie tai vėliau, tai jau technika, o ne teorija.
Belieka išsiaiškinti tokios kulkos įsijungimo proceso mastelį, būtent kokiais masės parametrais įgyvendinti šį teorinį mechanizmą praktikoje.
RTT mastelio dėsnis
Mes gyvename nuolatiniuose kliedesiuose, tokio kliedesio pavyzdys yra asociatyvus sąvokų pluoštas: „daugiau reiškia galingesnis“. Artilerijos mokslas yra labai konservatyvus ir iki šiol visiškai laikosi šio principo, tačiau po mėnuliu niekas nesitęs amžinai.
Dar visai neseniai ši asociatyvi paradigma daugeliu atžvilgių buvo teisinga ir praktiškai mažiau pigesnė. Tačiau dabar to nebėra, atliekami technologiniai proveržiai, kai principai keičiami visiškai priešingai.
Pateiksiu pavyzdį iš savo profesijos, kompiuteriai per 20-30 metų sumažėjo 1000 kartų, o jų skaičiavimo galia taip pat padidėjo tūkstantį kartų.
Apibendrinčiau šį pavyzdį pasauliniu mastu, suformulau jį įstatymo forma, pavyzdžiui: „ Fizinio proceso efektyvumo padidėjimas yra atvirkščiai proporcingas šiam procesui įgyvendinti naudojamam tūriui “..
Pavadinsiu tai R_T_T įstatymu, atradėjo teise, o kas, jei pavadinimas įsišaknys?
Aš tapsiu garsus!
Žinoma, tai pokštas, tačiau kiekvienas pokštas turi tiesos grūdelį, todėl bandysime artilerijoms įrodyti, kad jų inžinerijos mokslas taip pat paklūsta šiam įstatymui.
Skaičiuokime „mūsų avinus“, žinodami sprogmenų degimo produktų dujų slėgį, „mikrokulkos“masę, jos efektyvų paviršių galima apskaičiuoti pagreičio atstumą, kitaip tariant, statinės ilgį kurį „mikrokulka“pagreitina iki tam tikro greičio.
Paaiškėjo, kad tokią „mikrokulką“galima pagreitinti iki 1000 km / sek tik 15 centimetrų atstumu.
Mūsų „žirklės“užsidaro dvigubu sprogimo produktų dujų greičiu - 20 km / s, o tai reiškia, kad norint pasiekti 1000 km / s uždarymo greitį ir 1 mm skersmens įvesties matuoklį sprogstamam kanalui 150 mm ilgio, išėjimo matuoklis turėtų būti 1,3 mm.
Belieka suprasti, kiek sprogmenų reikia tokiam pagreičiui, tačiau čia viskas paprasta, fizika yra universali ir jos įstatymai nesikeičia, kad kulką išsklaidytų milijoną kartų lengviau ir tūkstantį kartų greičiau nei mūsų standartas, šautuvo kulkos reikės lygiai tokia pati energija, kaip ir pagreitinant įprastą šautuvo kulką.
Vadinasi, sprogmens energija turi likti nepakitusi, tačiau sprogmens pobūdis turi būti kitoks, parakas netelpa, dega per lėtai, reikia sprogstamosios medžiagos. Kitaip tariant, iš 5 gramų sprogstamosios medžiagos, tokios kaip RDX, reikia pagaminti 150 mm ilgio vamzdelį. ir įėjimo skersmuo 1 mm. o savaitgalis yra 1, 3 mm..
Sprogimo stiprumui ir koncentracijai „mikrokulkos“praėjimo kanalo viduje būtina šią konstrukciją įdėti į tvirtą metalinį cilindrą. Ir sugebėti pagaminti vienu metu ir vienodą sprogstamąjį sprogimą per visą „mikrokulkų“skrydžio atstumą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad fiziniai principai, kaip pagreitinti kulką iki 1000 km / s greičio, yra prieinami net naudojant miltelių technologijas, be to, šie principai naudojami tikrose ginklų sistemose.
Tik neskubėkite į laboratoriją ir nebandykite įdiegti tokios sprogstamos pagreičio sistemos, yra viena reikšminga problema-pradinis „mikrokulkos“greitis tokiame sprogstamajame kanale turi būti didesnis nei sprogstamųjų frontų uždarymo greitis, kitaip „uždaromų žirklių“efektas neveiks.
Kitaip tariant, norint į sprogstamąjį kanalą įpurkšti „mikrokulkos“, pirmiausia ją reikia pagreitinti iki maždaug 10 km / s greičio, ir tai visai nėra lengva.
Todėl technines tokios hipotetinės šaudymo sistemos įgyvendinimo detales paliksime kitai šio straipsnio daliai, todėl bus tęsiama….
