Американцы разработали ЭМП-"Электромагнитную Пушку"
- Автор темы Devis
- Дата начала
MRJING написал(а):
По поводу цифр.
Расчеты не интересны, а вот результаты расчетов...
Берем по аналогии БОПС имеет сопоставимую
- массу (10кг)
- скорость(1800м/с),
- соответствующую геометрию для уменьшения сопротивления, L/D=10.
- плотность материалов сердечника,
БОПС теряют скорость на 50..80м/с на дистанции 1км
Плотность воздуха на высоте 5км 60% от нормальной, на высоте 10 км 30%.
При стрельбе вверх на 10км принимаем плотность за 60%.
Потерю скорости берем 50м/с на 1 км.
В верхней точке траектории энергия снаряда уменьшится эквивалентно падению скорости
на 50*10*0,6=300м/с.
Но при падении вниз энергия снаряда также уменьшается от сопротивления воздуха.
Причем по тем же законам.
Пусть энергия снаряда уменьшится эквивалентно тем же 300м/с.
Вверх-вниз имеем потерю в скорости 600м/с (~2М).
К этому надо прибавить горизонтальную составляющую траектории, итого (-3М).
Это естественно расчет по аналогии, для форума самое оно.
Более точно см. выше.
Да, в грубом приближении так и есть (потеря скорости ~3М для "ломика").Алек написал(а):
Баллистика "ломиков" рейлгана уже разбиралась здесь раньше:
http://www.rusarmy.com/forum/topic2925-180.html
Спасибо bearus Ваша ссылка на pdf дает намного больше цифр.
Например при стрельбе на 10км см стр.58 рис5.2.
приводится конечная скорость, если мой английский не подвел.
А anderman правильно заметил.
MRJING, так дайте цифры! А на пальцах мы с вами будем всё это сравнивать до морковкина заговенья.
В свое время луки и мечи были более эффективными и дешевыми чем огнестрельное оружие.
Сегодня рельсотрон не может сравниться по боевым возможностям с огнестрельными орудиями, это естественно.
Но у него просматриваются преимущества в перспективе.
Например при стрельбе на 10км см стр.58 рис5.2.
приводится конечная скорость, если мой английский не подвел.
MRJING написал(а):
А anderman правильно заметил.
MRJING, так дайте цифры! А на пальцах мы с вами будем всё это сравнивать до морковкина заговенья.
В свое время луки и мечи были более эффективными и дешевыми чем огнестрельное оружие.
Сегодня рельсотрон не может сравниться по боевым возможностям с огнестрельными орудиями, это естественно.
Но у него просматриваются преимущества в перспективе.
Алек
Я формулку приводил, скорость торможение
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0% ... 2%D0%BB%D0% B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_(%D0%B0%D1%8D%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0)
Вот формулка по ней и считайте своим методом.
Я формулку приводил, скорость торможение
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0% ... 2%D0%BB%D0% B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_(%D0%B0%D1%8D%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%BA%D0%B0)
Вот формулка по ней и считайте своим методом.
Обычно записывают силу трения как (S=Pi*D²/4):
Fтр = (Cd/C)*Pi*ρV²/8
где C - баллистический коэффициент, и Cd - коэффициент аэродинамического трения (drag coefficient). Расчет очень сильно зависит от баллистических характеристик "ломика" (C и Cd), которые неизвестны.
Можно взять данные ломика подкалиберного снаряда M829 (1984г.) из урана:
масса m=4.27 кг, диаметер D=27 мм, длина L=626 мм.
Тогда баллистический коэффициент С=m/D²=5860 кг/м2.
Плотность атмосферы ρ можно считать линейно падающей до нуля на высоте ~25 км (хотя на самом деле - нелинейно до ~40 км).
Если взять типичный zero-yaw drag coefficient (с нулевым "качанием" носа) для скоростей M>5 (>1700 м/с) Сd=0.22, то для угла стрельбы 45° и дульной скорости 2500 м/с получается терминальная скорость ~1350 м/с
Но даже эти данные могут оказаться завышены. Плотность снаряда рейлгана может оказаться низкой (из-за управляющей начинки, итд) - т.е. придется увеличивать диаметер или длину. Кроме того, реальный коэффициент трения может оказаться больше. Например, измеренный коэффициент для M829 (с "качанием" носа): Cd~0.42
Fтр = (Cd/C)*Pi*ρV²/8
где C - баллистический коэффициент, и Cd - коэффициент аэродинамического трения (drag coefficient). Расчет очень сильно зависит от баллистических характеристик "ломика" (C и Cd), которые неизвестны.
Можно взять данные ломика подкалиберного снаряда M829 (1984г.) из урана:
масса m=4.27 кг, диаметер D=27 мм, длина L=626 мм.
Тогда баллистический коэффициент С=m/D²=5860 кг/м2.
Плотность атмосферы ρ можно считать линейно падающей до нуля на высоте ~25 км (хотя на самом деле - нелинейно до ~40 км).
Если взять типичный zero-yaw drag coefficient (с нулевым "качанием" носа) для скоростей M>5 (>1700 м/с) Сd=0.22, то для угла стрельбы 45° и дульной скорости 2500 м/с получается терминальная скорость ~1350 м/с
Но даже эти данные могут оказаться завышены. Плотность снаряда рейлгана может оказаться низкой (из-за управляющей начинки, итд) - т.е. придется увеличивать диаметер или длину. Кроме того, реальный коэффициент трения может оказаться больше. Например, измеренный коэффициент для M829 (с "качанием" носа): Cd~0.42
Последнее редактирование:
Информации недостаточно, но оценки сделать можно - и они не очень хорошие.MRJING написал(а):
Раньше уже писали, что потеря скорости в грубом приближении - порядка 3М (1020 м/с). Как оказалось, это неплохо согласуется с более точным расчетом (учитывающим переменную атмосферу и зависимость силы трения от V²), дающим потерю ~3.4М (1150 м/с).
Многое будет зависеть от баллистических характеристик снаряда. В том числе, необходимо будет свести к минимуму "качание" носа, впихнуть систему управления в минимально возможный объем, и достичь нужной управляемости (заявленное отклонение от цели не должно превышать 5 метров, что очень не просто получить).
bearus
А расчёт для болванки 20 кг, представим плотностью лишь на 10% ниже ,чем вольфрам.
Начальная скорость 7.5 махов. Форму стандартную представим.
Можете сделать?
Если сделаете получим первичный и приближенный рассчёт для 64 мега джоулевой пушки. Которая в данный момент является целью для военных.
В данный момент с помощью 32 мега они пускают 10 кг снаряды со скоростью вылета 7.5 маха.
Снаряд состоит из вольфрама, а современная электроника и механика очень плотная и занимает мало места.
Поэтому взяты такие значения.
А расчёт для болванки 20 кг, представим плотностью лишь на 10% ниже ,чем вольфрам.
Начальная скорость 7.5 махов. Форму стандартную представим.
Можете сделать?
Если сделаете получим первичный и приближенный рассчёт для 64 мега джоулевой пушки. Которая в данный момент является целью для военных.
В данный момент с помощью 32 мега они пускают 10 кг снаряды со скоростью вылета 7.5 маха.
Снаряд состоит из вольфрама, а современная электроника и механика очень плотная и занимает мало места.
Поэтому взяты такие значения.
64 МДж - это только в планах. У них даже на энергии 20-32 МДж - большие проблемы с износом рельс. Так что не факт, что 64 МДж вообще удастся сделать.MRJING написал(а):
Впрочем, ладно - расчет прогоню, не проблема. Кстати, 20 (или 10) кг - это вес всей сборки (с контактной арматурой и поддоном). Сам снаряд будет весить меньше - где-то читал, что порядка 15-16 (или 6-7) кг..
MRJING я не возражаю против предоставленных вами формул.
И результатов полученных bearus тем более.
Но боевая эффективность это же не только МДж и м/с.
При стрельбе БОПС из танковых пушек с места попадают в щит 2х2м на дистанции 2-3км.
Значит при стрельбе на 20км попадут (грубо) в мишень 20х20м.
В классической артиллерии с этим борятся закладывая взрывчатку в снаряд и увеличивают площадь поражения и/или система наведения.
В снаряд релгана D30мм много взрывчатки не положишь, тем более систему корректировки траектории туда сложно поставить.
Кроме того разработка боеприпасов с наведением не очень быстрый процесс, тем более для специфического орудия.
ПЕРВОначальная перспектива мне видится как стрельба без корректировки на небольшие дистанции (до 10км).
Например как элемент ПВО-ПРО корабля, тут уже говорилось о том, что основная сложность вычислить траекторию цели.
Но при большей в несколько раз скорости снаряда уменьшаются ошибки от определения скорости цели и ветра тоже.
По моим прикидкам даже при стрельбе лазером по цели на 20км со скоростью 2М есть смысл учитывать скорость снаряда(света).
На мой взгляд разработать релган (возможно многоствольный) под снаряд 0,2..0,4кг и довести его боевой потенциал до уровня АК630 более реально.
Нечего замахиваться на снаряд 10кг и потом задачи и цели для него высасывать из пальца.
И результатов полученных bearus тем более.
Но боевая эффективность это же не только МДж и м/с.
При стрельбе БОПС из танковых пушек с места попадают в щит 2х2м на дистанции 2-3км.
Значит при стрельбе на 20км попадут (грубо) в мишень 20х20м.
В классической артиллерии с этим борятся закладывая взрывчатку в снаряд и увеличивают площадь поражения и/или система наведения.
В снаряд релгана D30мм много взрывчатки не положишь, тем более систему корректировки траектории туда сложно поставить.
Кроме того разработка боеприпасов с наведением не очень быстрый процесс, тем более для специфического орудия.
ПЕРВОначальная перспектива мне видится как стрельба без корректировки на небольшие дистанции (до 10км).
Например как элемент ПВО-ПРО корабля, тут уже говорилось о том, что основная сложность вычислить траекторию цели.
Но при большей в несколько раз скорости снаряда уменьшаются ошибки от определения скорости цели и ветра тоже.
По моим прикидкам даже при стрельбе лазером по цели на 20км со скоростью 2М есть смысл учитывать скорость снаряда(света).
На мой взгляд разработать релган (возможно многоствольный) под снаряд 0,2..0,4кг и довести его боевой потенциал до уровня АК630 более реально.
Нечего замахиваться на снаряд 10кг и потом задачи и цели для него высасывать из пальца.
Алек
Ну они обещают сделать его с GPS и корректировкой в полёте.
Так точность будет высокой.
bearus
Ну когда-то и звуковая скорость многими учёными рассматривалась как неопреодалимый предел для самолётов. Отцу преподаватель клялся и божился ,что физическии вообще невозможно создать чип памяти более 1 мегабайта, и тд.
И тд и тд и тд
Прогресс. Ведь прогресс с рельсотроном налицо.
Ну они обещают сделать его с GPS и корректировкой в полёте.
Так точность будет высокой.
bearus
Ну когда-то и звуковая скорость многими учёными рассматривалась как неопреодалимый предел для самолётов. Отцу преподаватель клялся и божился ,что физическии вообще невозможно создать чип памяти более 1 мегабайта, и тд.
И тд и тд и тд
Прогресс. Ведь прогресс с рельсотроном налицо.
По расчету для 64МДж рейлгана: все сводится к игре с баллистическим коэффициентом (коэффициент трения я не менял). Фактически, можно подогнать любой результат, меняя C. Чем больше отношение массы к диаметру - тем лучше.
Для примера, возьмем отношение L/D= 20 (это примерно соотвествует большинству подкалиберных снарядов, хотя есть и 30). Плотность - 80% от плотности вольфрама (-10% - слишком мало; кроме модуля с электроникой там будет еще теплозащита, управляющие крылья, итд): 19600*0.8 = 15680 кг/м3
Тогда размеры будут:
масса m=15 кг (чистая масса 64МДж-снаряда), диаметер D=39.3 мм, длина L=787 мм
Баллистический коэффициент C=m/D²=9690 кг/м2
Коэффициент аэродинамического трения Сd=0.22
Тогда для дульной скорости 2500 м/с и угла 45° получается терминальная скорость 1700 м/с (5M = 5*340 м/с)
Дальность - 436 км (235 морских мили). Энергия в конце полета: 21.7 МДж (~5 кг тротила).
Короче, результат очень сильно зависит от баллистических характеристик. Можно подогнать все что угодно - наверняка адмиралам и показывали такие приближенные расчеты. Однако, без точных данных - это все игрушки.
Пусть пробуют... а мы посмотрим
Для примера, возьмем отношение L/D= 20 (это примерно соотвествует большинству подкалиберных снарядов, хотя есть и 30). Плотность - 80% от плотности вольфрама (-10% - слишком мало; кроме модуля с электроникой там будет еще теплозащита, управляющие крылья, итд): 19600*0.8 = 15680 кг/м3
Тогда размеры будут:
масса m=15 кг (чистая масса 64МДж-снаряда), диаметер D=39.3 мм, длина L=787 мм
Баллистический коэффициент C=m/D²=9690 кг/м2
Коэффициент аэродинамического трения Сd=0.22
Тогда для дульной скорости 2500 м/с и угла 45° получается терминальная скорость 1700 м/с (5M = 5*340 м/с)
Дальность - 436 км (235 морских мили). Энергия в конце полета: 21.7 МДж (~5 кг тротила).
Короче, результат очень сильно зависит от баллистических характеристик. Можно подогнать все что угодно - наверняка адмиралам и показывали такие приближенные расчеты. Однако, без точных данных - это все игрушки.
Пусть пробуют... а мы посмотрим
студент
Летящие в противника из двух стволов по 20 штук в минуту с одного корабля с расстояния более 400 км.
Неплохо так, главное узнать цену данной радости. Не говоря,уж ,что аэродинамика и плотность Американцы могут показать и более лучшую.
Летящие в противника из двух стволов по 20 штук в минуту с одного корабля с расстояния более 400 км.
Неплохо так, главное узнать цену данной радости. Не говоря,уж ,что аэродинамика и плотность Американцы могут показать и более лучшую.
bearus написал(а):
bearus Вы правы, но с увеличением L/D не только уменьшается лобовое сопротивление,
НО увеличивается относительная бОковая площадь снаряда.
При этом сильнее воздействие ветра, ведь погоду за 100км вам цель сообщать не будет.
В смысле бокового сноса оптимальным считается форма классических пуль и снарядов.
Кроме того слишком длинные снаряды теряют устойчивость и кувыркаются в полете.
Видел когда то ограничения, но сейчас их искать надо.
Из красивых графиков по времени полета видно, что
- или цель должна быть стационарная, но тогда МДж маловато будет
- или снаряд с самонаведением, боюсь это слишком далекая перспектива.
Эта вилка должна сильно портить адмиральские хотелки.
MRJING написал(а):
Полностью согласен с bearus, и основная сложность мне видится,
не в электронике, а элементах механики.
Это возможно и решаемые вопросы, но подозреваю что оооочень не скоро.
Ибо аналогов похожих по размеру, массе и скорости даже и близко нету.
Я тоже хочу чтобы появлялись значительно более эффективные орудия
на новых физических принципах.
Но при этом я вижу определенные сложности и оцениваю сроки и цену их решения.
Попробуйте взять по аналогии новый принцип например электронную трансмиссию.
Вспомним как давно ее обещали в маССы, и на каком этапе развития она сейчас.
Сейчас она показывает бОльшую эффективность в оЧень ограниченной сфере.
Например карьерных грузовиках и прочих более мощных девайсах.
Применение релганов на дистанции 100км, это тоже самое, что
электронная трансмиссия для микролитражки = баловство сегодня и завтра.
Эффективнее из него шмалить по воздушным целям, используя преимущество в скорости снарядов, недостижимое классическими орудиями.