Гиперзвуковой снаряд пронзит два танка
- Автор темы Васек
- Дата начала
не так все просто.
1. цена.
это будет дорогая цяця. для достижения точности на 4 км надо предельно точно дать тягу на каждый из 8 прямоточных двигателей и увеличить скорость вращения. кроме того будут использованы не дешевые материалы. Но как показывает практика дорогое предпочтительнее слабого.
2. полет. такой снаряд вполне может начать полет из стандартной 120мм гладкоствольной. вылетит из ствола со скоростью 1500м/с, что вполне достаточно для старта прямоточного двигателя, который разгонит примерно до 2000-2500-3000м/с. Перегрев будет сильнее чем у самолетов с подобной скоростью, т.к. полет будет в плотных слоях атмосферы. Однако происходить он будет малое время и греть будет болванку. космические аппараты и боеголовки выдерживают большую продолжительность и скорость, хоть и не полностью болванки. Баллистический наконечник надо делать из тугоплавкого материала типа вольфрама.
3. Бронепробиваемость. Будет дикой - около 3 метров. при этом динамическую защиту он будет проходить как кинетический боеприпас. А при скорости более 1900м\с пробивать можно хоть струей воды - возникает кумулятивный эффект. Играет роль только плотность. так что можно использовать дешевый свинец или сверхплотный осмий в болванке сразу после тугоплавкого конца. Таким образом для брони это будет мощный кумулятивный снаряд, а для ДЗ и противоракетных систем - неуязвимая металлическая болванка.
Вопрос за точностью. врят ли такое можно сделать управляемым.
1. цена.
это будет дорогая цяця. для достижения точности на 4 км надо предельно точно дать тягу на каждый из 8 прямоточных двигателей и увеличить скорость вращения. кроме того будут использованы не дешевые материалы. Но как показывает практика дорогое предпочтительнее слабого.
2. полет. такой снаряд вполне может начать полет из стандартной 120мм гладкоствольной. вылетит из ствола со скоростью 1500м/с, что вполне достаточно для старта прямоточного двигателя, который разгонит примерно до 2000-2500-3000м/с. Перегрев будет сильнее чем у самолетов с подобной скоростью, т.к. полет будет в плотных слоях атмосферы. Однако происходить он будет малое время и греть будет болванку. космические аппараты и боеголовки выдерживают большую продолжительность и скорость, хоть и не полностью болванки. Баллистический наконечник надо делать из тугоплавкого материала типа вольфрама.
3. Бронепробиваемость. Будет дикой - около 3 метров. при этом динамическую защиту он будет проходить как кинетический боеприпас. А при скорости более 1900м\с пробивать можно хоть струей воды - возникает кумулятивный эффект. Играет роль только плотность. так что можно использовать дешевый свинец или сверхплотный осмий в болванке сразу после тугоплавкого конца. Таким образом для брони это будет мощный кумулятивный снаряд, а для ДЗ и противоракетных систем - неуязвимая металлическая болванка.
Вопрос за точностью. врят ли такое можно сделать управляемым.
скорость в 7 махов это примерно 2300 м/с. на заявленные 4км будет лететь меньше 2 сек. Дистанция сверхпробиваемости ограничивается скоростью у цели 1900 (иначе это будет просто улучшенный подкалиберный и вместо осмия или свинца прийдется класть уран). хотя думаю если сделать под этот снаряд пушку и еще поработать над движками то можно выжать и 3000.
Добавлено спустя 10 минут 41 секунду:
с waronline.org все же наверное лучше пхать в них уран.
МЕТАЛЛ ВЗРЫВАЕТСЯ!
В 1988 году журнал опубликовал статью доктора технических наук, академика Российской академии ракетно-артиллерийских наук В. В. Яворского "Энергия "из ниоткуда" (см. "Наука и жизнь" №C10). В ней сообщалось, что при работе над средствами поражения брони было обнаружено крайне любопытное явление. При внедрении в стальную плиту бронебойного снаряда из твердого металла массой 4 килограмма, не снаряженного взрывчатым веществом, вокруг пробоины возникала зона цветов побежалости, свидетельствующая о сильном нагреве. Оценка показала, что количество выделившегося тепла было в несколько раз больше кинетической энергии снаряда. Кпд процесса превышал 400%! Исследования на моделях - легких ударниках и прямые измерения количества выделившегося тепла в калориметре подтвердили наличие странного явления. Превышение тепловой энергии над кинетической для модели массой 61,5 грамма составило 20%, массой 88,5 грамма - 48%: явно прослеживалась роль масштабного фактора. Сотрудники ФИАН им. П. Н. Лебедева, к которым обратились за консультацией, объяснить происходящее не смогли, но указали, что обнаруженный дисбаланс энергий говорит о большой сложности протекающих при ударе процессов. Объяснить физическую суть явления и обнаружить новое, неизвестное ранее свойство металла сумели авторы настоящей статьи.
В начале 2001 года появилось много сообщений о боеприпасах из обедненного урана (U238, остающегося после выделения из природной смеси изотопов U235, делящегося материала для АЭС и атомного оружия), которые обладают "потрясающей эффективностью" за счет прожигающего действия. Сообщалось, что 120-мм снаряд с начальной скоростью около 1700 м/с пробивает навылет один танк, а затем прожигает броню другого. Пробив броню, он извергает внутрь горящее облако мелких, как пыль, частиц. Количество сжигающей пыли достигает 20% от массы уранового снаряда.
Применять остроконечные болванки из твердого тяжелого металла в качестве бронебойных снарядов начали давно. Обычно материалом для них служил вольфрам, имеющий плотность 19,3 г/см3 и твердость по Бринеллю 4150 МПа. Твердость же обычных сталей не превышает 2700 МПа (и только очень дорогая высокопрочная сталь сложного состава имеет твердость более 5000 МПа), а их плотность гораздо ниже - около 7,8 г/см3. Но работать с вольфрамом трудно: из-за высокой твердости он практически не поддается обработке резанием и штамповке, а высокая температура плавления (около 3400°С) делает литье сложной технологической задачей.
И во время Второй мировой войны Германия уже начала заменять вольфрам в своих бронебойных снарядах более технологичным ураном с температурой плавления 1400°С. Они практически не отличаются по массе (18,95 г/см3), но твердость урана ниже (2160 МПа). Скорость снарядов тогда была невысокой - 870-990 м/с, и никто не заметил преимущества воздействия урановых боеприпасов по сравнению с вольфрамовыми.
Не получил должного объяснения и эффект выделения энергии из метеоритов, который демонстрирует нам сама природа. Большинство метеоритов железные, как и артиллерийские снаряды. Их скорость у поверхности Земли составляет 700-4000 м/с. Если скорость невелика, около 700 м/с, то на месте падения метеорита образуется яма, совпадающая с его контуром, а сам метеорит остается целым. Так было с 60-тонным метеоритом Гоба, найденным на юго-западе Африки в 1920 году.
При ударе со скоростью 2000 - 4000 м/с метеорит исчезает, и при его взрыве выделяется столько энергии, что на месте падения образуется огромный кратер (упавший в 1891 году железный Аризонский метеорит, например, оставил кратер диаметром 1207 м и глубиной 170 м). В таких кратерах никогда не находят крупных метеоритных тел: практически вся масса твердого метеорита превращается в пар.
Все эти факты позволяют заметить следующие закономерности. Во-первых, движение металлических тел в обоих случаях заканчивается ударом о твердую преграду. Во-вторых, если их скорость до удара была меньше некоторой величины, ничего особенного не происходило, но если больше, то при ударе либо выделялась лишняя теплота, либо тело взрывалось. Нам удалось понять причину этого странного явления и обнаружить неизвестное ранее свойство металла.
Структурной основой любого металла служит жесткая кристаллическая решетка, узлы которой заняты положительными ионами. Пространство между ними заполнено почти свободными отрицательными электронами, хаотическое движение которых напоминает обычный газ. Решетка сохраняет свою форму только благодаря энергии металлической связи, существующей между этими разноименно заряженными частицами. Под энергией связи подразумевают энергию, которая требуется для сублимации или разделения твердого тела на отдельные нейтральные атомы при его исходной температуре 0 К.
Электростатические силы притягивают ионы к электронам, и можно сказать, что электронный газ, как клей, скрепляет решетку. Пока существует металлическая связь, оба сорта частиц пребывают в энергетическом равновесии. Для его нарушения, говорит теория твердого тела, необходимо, "чтобы кинетическая энергия системы (ионов и электронов) лишь немного возросла". Но чему равно это "немного", до сих пор оставалось неизвестным. Вместе с тем, согласно квантовой теории, если облако электронов каким-то образом упорядочить, их кинетическая энергия возрастет. Иными словами, стоит хотя бы часть свободных электронов сгруппировать, "отвлечь" от роли клея, собрав, например, в направленный поток, как одноименно заряженные ионы мгновенно покинут узлы решетки, отталкиваясь друг от друга. В этом и кроется постоянная готовность металлического кристалла к взрыву.
При традиционной обработке металла - ковке, штамповке и плавке - тепловая или механическая энергия подводится ко всем ионам и электронам одновременно. Поэтому в металлических кристаллах сохраняется энергетическое равновесие зарядов. При повышении их внутренней энергии металл последовательно переходит сначала в жидкое состояние, а затем и в пар. Но равновесное состояние кристаллов исключает их взрыв.
Тем не менее взорвать металл можно двумя силами: электрической или механической, воздействуя ими только на свободные электроны. В лабораторных условиях проще пользоваться электрической силой. Поразительны в этом смысле опыты французского физика Георга Вертгейма (G. Wertheim). В 1844-1848 годах он показал, что небольшой электрический ток (примерно в 10 раз более сильный, чем в обычной электропроводке) существенно меняет характеристики металлов. Их сопротивление на разрыв уменьшается, а модуль упругости снижается на 18%. Получается так: если нет тока и свободные электроны движутся хаотически, они надежно "склеивают" узлы решетки, защищают металл от разрыва, обеспечивают его высокую упругость. Но стоит сформировать из них направленный поток, как металл становится податливым к воздействию силы. А что станет с металлом, если электрический ток продолжать увеличивать, но металл охлаждать, сохраняя его твердое состояние?
Авторы проделали подобные опыты, пропуская ток по металлическим пленкам толщиной несколько сотен атомарных слоев. В столь тонком слое металл хорошо охлаждался воздухом и нагревался не выше 180°С.
Плотность тока j в пленках увеличивали в 1000 раз по сравнению с обычным проводом. При значениях j= (1,43÷8,04)·109 А/м2 (соответственно вольфрам и алюминий) энергетическое равновесие в кристаллах нарушалось настолько, что они взрывались, минуя жидкое состояние, за несколько микросекунд. Известно, что плотность тока пропорциональна скорости потока электронов, а кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Поэтому, когда плотность тока увеличивалась в тысячу раз, кинетическая энергия направленного (локализованного) потока электронов возрастала в миллион раз. Этого оказалось достаточно, чтобы "отвлечь" свободные электроны от роли "клея" и взорвать кристаллическую решетку. Способ взрыва твердого металла с помощью электрической силы, а также источник энергии, основанный на этом принципе, авторы запатентовали в 2000 году.
Электрический взрыв твердого металла оказался весьма эффективным. Энергия связи каждого атома, например, железа, превращенная в энергию взрыва, составляет около 8·106 Дж/кг (известное взрывчатое вещество тротил вдвое слабее). Вместе с тем эффективность взрывчатых веществ оценивается не только энергией, но и мощностью, то есть отношением энергии взрыва к его продолжительности. Благодаря кратковременности мощность взрыва металла в сотни раз больше, чем у того же тротила.
Проведенные опыты позволили наконец определить ту величину избытка кинетической энергии свободных электронов, которая нарушает равновесие частиц в металлическом кристалле. Мы установили, что труднее всего взорвать легкий алюминий. Для этого требуется электрическая энергия ß=1/66 его энергии связи. Легче всего взрывается тяжелый вольфрам - необходимая энергия составляет только 1/2133 энергии связи, и кпд взрыва близок к 100%, поскольку он равен (1 - ß)·100.
Действие механической силы на свободные электроны заметили давно. Наиболее известен опыт Толмена и Стюарта (Tolman R. C., Stewart T. D., 1916 год), в котором катушку медного провода раскручивали, как волчок, до линейной скорости 19,8 - 56,4 м/с, а потом резко останавливали с отрицательным ускорением 39,6 - 282 м/с2. Этого оказалось достаточно, чтобы свободные электроны пролетали по инерции мимо заторможенных ионов, выплескивались из меди во внешнюю цепь и фиксировались гальванометром как импульс электрического тока. Ток, однако, был настолько слаб, что не вызывал в металле никаких изменений. Скорость и ускорение метеоритов и снарядов намного выше, поэтому при их торможении возникает новое явление.
Рассмотрим снаряд как останавливающуюся катушку. Его атомы жестко связаны кристаллической решеткой в единый массив. Когда снаряд ударяет в броню, решетка останавливается, но свободные электроны продолжают двигаться по инерции так же, как в опыте Толмена и Стюарта. Только теперь их ускорение относительно ионов равно примерно 107 м/с2. Поскольку скорость направленного электронного потока пропорциональна ускорению, можно считать, что при торможении снаряда она на пять порядков больше, чем при остановке медной катушки. Это значит, что кинетическая энергия направленного потока электронов в снаряде будет на десять порядков выше, чем в меди. Именно эта энергия, обусловленная локализацией свободных электронов, и вызывает частичный распад снаряда или полный взрыв метеорита.
Признаками, определяющими, взорвется металл или нет, служат скорость v движения тела перед ударом, атомная масса А металла, из которого оно состоит, кинетическая энергия W 10-8Av2/2 (в электронвольтах) каждого его атома, соответствующая скорости движения, энергия связи частиц в металле и их отношение a= W/.
Из таблицы видно, что кинетическая энергия W атомов рассмотренных тел намного меньше энергии связи металла, из которого эти тела состоят, a <1. Поэтому ее, естественно, не хватает на испарение метеоритов или на передачу броневой мишени вчетверо большей теплоты. Кинетическая энергия служит лишь тем "запалом", который нарушает энергетический баланс кристалла во время торможения снаряда.
Теперь можно ответить на вопрос, поставленный в самом начале.
Автор статьи "Энергия "из ниоткуда" измерил теплоту, полученную мишенью, и посчитал, что эта энергия появилась неизвестно откуда потому, что кинетическая энергия снаряда меньше, чем тепловая энергия "перегретой" мишени. Но, взвесив снаряд до и после удара, он обнаружил бы, что снаряд стал легче. Расчеты показывают, что для получения 48% избыточной тепловой энергии снаряд массой 88,5 грамма должен потерять только 4,2 грамма металла. Исчезнувшая кристаллическая масса превратилась в пар, выделив ту избыточную энергию, которая "перегрела" мишень. Таким образом, нарушения закона сохранения энергии не произошло.
Итак, если нужно, чтобы металлическая болванка взорвалась, ударив о твердую преграду, необходимо увеличить ее скорость и выбрать для нее металл с максимальной атомной массой и минимальной энергией связи. По этим признакам металлы, способные взрываться при механическом взаимодействии, образуют ряд U235, W184, Fe56. Уран отвечает этим требованиям лучше всего. Прожигающий эффект урановых снарядов выражен очень ярко, а у стальных не наблюдается вовсе.
Доктор технических наук М. Марахтанов , профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана и А. Марахтанов, аспирант Калифорнийского университета, г. Беркли (США).
Добавлено спустя 10 минут 41 секунду:
с waronline.org все же наверное лучше пхать в них уран.
МЕТАЛЛ ВЗРЫВАЕТСЯ!
В 1988 году журнал опубликовал статью доктора технических наук, академика Российской академии ракетно-артиллерийских наук В. В. Яворского "Энергия "из ниоткуда" (см. "Наука и жизнь" №C10). В ней сообщалось, что при работе над средствами поражения брони было обнаружено крайне любопытное явление. При внедрении в стальную плиту бронебойного снаряда из твердого металла массой 4 килограмма, не снаряженного взрывчатым веществом, вокруг пробоины возникала зона цветов побежалости, свидетельствующая о сильном нагреве. Оценка показала, что количество выделившегося тепла было в несколько раз больше кинетической энергии снаряда. Кпд процесса превышал 400%! Исследования на моделях - легких ударниках и прямые измерения количества выделившегося тепла в калориметре подтвердили наличие странного явления. Превышение тепловой энергии над кинетической для модели массой 61,5 грамма составило 20%, массой 88,5 грамма - 48%: явно прослеживалась роль масштабного фактора. Сотрудники ФИАН им. П. Н. Лебедева, к которым обратились за консультацией, объяснить происходящее не смогли, но указали, что обнаруженный дисбаланс энергий говорит о большой сложности протекающих при ударе процессов. Объяснить физическую суть явления и обнаружить новое, неизвестное ранее свойство металла сумели авторы настоящей статьи.
В начале 2001 года появилось много сообщений о боеприпасах из обедненного урана (U238, остающегося после выделения из природной смеси изотопов U235, делящегося материала для АЭС и атомного оружия), которые обладают "потрясающей эффективностью" за счет прожигающего действия. Сообщалось, что 120-мм снаряд с начальной скоростью около 1700 м/с пробивает навылет один танк, а затем прожигает броню другого. Пробив броню, он извергает внутрь горящее облако мелких, как пыль, частиц. Количество сжигающей пыли достигает 20% от массы уранового снаряда.
Применять остроконечные болванки из твердого тяжелого металла в качестве бронебойных снарядов начали давно. Обычно материалом для них служил вольфрам, имеющий плотность 19,3 г/см3 и твердость по Бринеллю 4150 МПа. Твердость же обычных сталей не превышает 2700 МПа (и только очень дорогая высокопрочная сталь сложного состава имеет твердость более 5000 МПа), а их плотность гораздо ниже - около 7,8 г/см3. Но работать с вольфрамом трудно: из-за высокой твердости он практически не поддается обработке резанием и штамповке, а высокая температура плавления (около 3400°С) делает литье сложной технологической задачей.
И во время Второй мировой войны Германия уже начала заменять вольфрам в своих бронебойных снарядах более технологичным ураном с температурой плавления 1400°С. Они практически не отличаются по массе (18,95 г/см3), но твердость урана ниже (2160 МПа). Скорость снарядов тогда была невысокой - 870-990 м/с, и никто не заметил преимущества воздействия урановых боеприпасов по сравнению с вольфрамовыми.
Не получил должного объяснения и эффект выделения энергии из метеоритов, который демонстрирует нам сама природа. Большинство метеоритов железные, как и артиллерийские снаряды. Их скорость у поверхности Земли составляет 700-4000 м/с. Если скорость невелика, около 700 м/с, то на месте падения метеорита образуется яма, совпадающая с его контуром, а сам метеорит остается целым. Так было с 60-тонным метеоритом Гоба, найденным на юго-западе Африки в 1920 году.
При ударе со скоростью 2000 - 4000 м/с метеорит исчезает, и при его взрыве выделяется столько энергии, что на месте падения образуется огромный кратер (упавший в 1891 году железный Аризонский метеорит, например, оставил кратер диаметром 1207 м и глубиной 170 м). В таких кратерах никогда не находят крупных метеоритных тел: практически вся масса твердого метеорита превращается в пар.
Все эти факты позволяют заметить следующие закономерности. Во-первых, движение металлических тел в обоих случаях заканчивается ударом о твердую преграду. Во-вторых, если их скорость до удара была меньше некоторой величины, ничего особенного не происходило, но если больше, то при ударе либо выделялась лишняя теплота, либо тело взрывалось. Нам удалось понять причину этого странного явления и обнаружить неизвестное ранее свойство металла.
Структурной основой любого металла служит жесткая кристаллическая решетка, узлы которой заняты положительными ионами. Пространство между ними заполнено почти свободными отрицательными электронами, хаотическое движение которых напоминает обычный газ. Решетка сохраняет свою форму только благодаря энергии металлической связи, существующей между этими разноименно заряженными частицами. Под энергией связи подразумевают энергию, которая требуется для сублимации или разделения твердого тела на отдельные нейтральные атомы при его исходной температуре 0 К.
Электростатические силы притягивают ионы к электронам, и можно сказать, что электронный газ, как клей, скрепляет решетку. Пока существует металлическая связь, оба сорта частиц пребывают в энергетическом равновесии. Для его нарушения, говорит теория твердого тела, необходимо, "чтобы кинетическая энергия системы (ионов и электронов) лишь немного возросла". Но чему равно это "немного", до сих пор оставалось неизвестным. Вместе с тем, согласно квантовой теории, если облако электронов каким-то образом упорядочить, их кинетическая энергия возрастет. Иными словами, стоит хотя бы часть свободных электронов сгруппировать, "отвлечь" от роли клея, собрав, например, в направленный поток, как одноименно заряженные ионы мгновенно покинут узлы решетки, отталкиваясь друг от друга. В этом и кроется постоянная готовность металлического кристалла к взрыву.
При традиционной обработке металла - ковке, штамповке и плавке - тепловая или механическая энергия подводится ко всем ионам и электронам одновременно. Поэтому в металлических кристаллах сохраняется энергетическое равновесие зарядов. При повышении их внутренней энергии металл последовательно переходит сначала в жидкое состояние, а затем и в пар. Но равновесное состояние кристаллов исключает их взрыв.
Тем не менее взорвать металл можно двумя силами: электрической или механической, воздействуя ими только на свободные электроны. В лабораторных условиях проще пользоваться электрической силой. Поразительны в этом смысле опыты французского физика Георга Вертгейма (G. Wertheim). В 1844-1848 годах он показал, что небольшой электрический ток (примерно в 10 раз более сильный, чем в обычной электропроводке) существенно меняет характеристики металлов. Их сопротивление на разрыв уменьшается, а модуль упругости снижается на 18%. Получается так: если нет тока и свободные электроны движутся хаотически, они надежно "склеивают" узлы решетки, защищают металл от разрыва, обеспечивают его высокую упругость. Но стоит сформировать из них направленный поток, как металл становится податливым к воздействию силы. А что станет с металлом, если электрический ток продолжать увеличивать, но металл охлаждать, сохраняя его твердое состояние?
Авторы проделали подобные опыты, пропуская ток по металлическим пленкам толщиной несколько сотен атомарных слоев. В столь тонком слое металл хорошо охлаждался воздухом и нагревался не выше 180°С.
Плотность тока j в пленках увеличивали в 1000 раз по сравнению с обычным проводом. При значениях j= (1,43÷8,04)·109 А/м2 (соответственно вольфрам и алюминий) энергетическое равновесие в кристаллах нарушалось настолько, что они взрывались, минуя жидкое состояние, за несколько микросекунд. Известно, что плотность тока пропорциональна скорости потока электронов, а кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Поэтому, когда плотность тока увеличивалась в тысячу раз, кинетическая энергия направленного (локализованного) потока электронов возрастала в миллион раз. Этого оказалось достаточно, чтобы "отвлечь" свободные электроны от роли "клея" и взорвать кристаллическую решетку. Способ взрыва твердого металла с помощью электрической силы, а также источник энергии, основанный на этом принципе, авторы запатентовали в 2000 году.
Электрический взрыв твердого металла оказался весьма эффективным. Энергия связи каждого атома, например, железа, превращенная в энергию взрыва, составляет около 8·106 Дж/кг (известное взрывчатое вещество тротил вдвое слабее). Вместе с тем эффективность взрывчатых веществ оценивается не только энергией, но и мощностью, то есть отношением энергии взрыва к его продолжительности. Благодаря кратковременности мощность взрыва металла в сотни раз больше, чем у того же тротила.
Проведенные опыты позволили наконец определить ту величину избытка кинетической энергии свободных электронов, которая нарушает равновесие частиц в металлическом кристалле. Мы установили, что труднее всего взорвать легкий алюминий. Для этого требуется электрическая энергия ß=1/66 его энергии связи. Легче всего взрывается тяжелый вольфрам - необходимая энергия составляет только 1/2133 энергии связи, и кпд взрыва близок к 100%, поскольку он равен (1 - ß)·100.
Действие механической силы на свободные электроны заметили давно. Наиболее известен опыт Толмена и Стюарта (Tolman R. C., Stewart T. D., 1916 год), в котором катушку медного провода раскручивали, как волчок, до линейной скорости 19,8 - 56,4 м/с, а потом резко останавливали с отрицательным ускорением 39,6 - 282 м/с2. Этого оказалось достаточно, чтобы свободные электроны пролетали по инерции мимо заторможенных ионов, выплескивались из меди во внешнюю цепь и фиксировались гальванометром как импульс электрического тока. Ток, однако, был настолько слаб, что не вызывал в металле никаких изменений. Скорость и ускорение метеоритов и снарядов намного выше, поэтому при их торможении возникает новое явление.
Рассмотрим снаряд как останавливающуюся катушку. Его атомы жестко связаны кристаллической решеткой в единый массив. Когда снаряд ударяет в броню, решетка останавливается, но свободные электроны продолжают двигаться по инерции так же, как в опыте Толмена и Стюарта. Только теперь их ускорение относительно ионов равно примерно 107 м/с2. Поскольку скорость направленного электронного потока пропорциональна ускорению, можно считать, что при торможении снаряда она на пять порядков больше, чем при остановке медной катушки. Это значит, что кинетическая энергия направленного потока электронов в снаряде будет на десять порядков выше, чем в меди. Именно эта энергия, обусловленная локализацией свободных электронов, и вызывает частичный распад снаряда или полный взрыв метеорита.
Признаками, определяющими, взорвется металл или нет, служат скорость v движения тела перед ударом, атомная масса А металла, из которого оно состоит, кинетическая энергия W 10-8Av2/2 (в электронвольтах) каждого его атома, соответствующая скорости движения, энергия связи частиц в металле и их отношение a= W/.
Из таблицы видно, что кинетическая энергия W атомов рассмотренных тел намного меньше энергии связи металла, из которого эти тела состоят, a <1. Поэтому ее, естественно, не хватает на испарение метеоритов или на передачу броневой мишени вчетверо большей теплоты. Кинетическая энергия служит лишь тем "запалом", который нарушает энергетический баланс кристалла во время торможения снаряда.
Теперь можно ответить на вопрос, поставленный в самом начале.
Автор статьи "Энергия "из ниоткуда" измерил теплоту, полученную мишенью, и посчитал, что эта энергия появилась неизвестно откуда потому, что кинетическая энергия снаряда меньше, чем тепловая энергия "перегретой" мишени. Но, взвесив снаряд до и после удара, он обнаружил бы, что снаряд стал легче. Расчеты показывают, что для получения 48% избыточной тепловой энергии снаряд массой 88,5 грамма должен потерять только 4,2 грамма металла. Исчезнувшая кристаллическая масса превратилась в пар, выделив ту избыточную энергию, которая "перегрела" мишень. Таким образом, нарушения закона сохранения энергии не произошло.
Итак, если нужно, чтобы металлическая болванка взорвалась, ударив о твердую преграду, необходимо увеличить ее скорость и выбрать для нее металл с максимальной атомной массой и минимальной энергией связи. По этим признакам металлы, способные взрываться при механическом взаимодействии, образуют ряд U235, W184, Fe56. Уран отвечает этим требованиям лучше всего. Прожигающий эффект урановых снарядов выражен очень ярко, а у стальных не наблюдается вовсе.
Доктор технических наук М. Марахтанов , профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана и А. Марахтанов, аспирант Калифорнийского университета, г. Беркли (США).
Reflected sound
Активный участник
- Сообщения
- 1.752
- Адрес
- Казахстан
Что за сакральная цифра "1900 м/с" ?ASS написал(а):
Вы хоть в общих чертах представляете себе физику процесса бронепробиваемости и влияющие на неё факторы ?
Приведите пару ссылок на работы по этой теме , а не процитированный Вами бред многолетней выдержки с вороньего лая .
Угу , вот этот "митал взрываеццо !" я и говорю .
Добавлено спустя 35 минут 4 секунды:
Интересно , на основании усиленного разглядывания какого пупка был сделан сей глубокомысленный вывод ?aerow написал(а):
Разумеется . И чем выше скорость полёта снаряда ( тем более без потери её на траектории ) , тем выше и вероятность попадания , Вы не находите ?
PKKA
Активный участник
- Сообщения
- 459
- Адрес
- СКВО. Южные рубежи.
Хм. Насколько я помню, ДЗ "Реликт" воздействует в том числе и на БПС - метательной пластиной/крышкой. "Нож" - так тот вообще кумулятивной струей. И страшны для них не сверхбыстрые, а, наоборот, замедленные снаряды, скорости которых недостаточно, чтобы возбудить детонацию ВВ в ЭДЗ.
Если в чем-то не прав, поправьте.
Если в чем-то не прав, поправьте.
У американцев что-то не получается с новыми метательными веществами. И они подошли к проблеме с другой стороны. засунем в ствол ракету... Износ ствола конечно вырастет, посмотрите на снаряд - площадь контакта со стволом великовата... А дефицит места чувствуется... пояски уже и не куда... к тому же если не ошибаюсь и длинна сердечника как-то упала. Масса будет уже не та. Потом из чего они делают двигатель? Из чего-то сверхпрочного? Тогда это сверхпрочное тоже упрется в броню... А это уже не 30-мм ломик. Это уже 120-мм кувалда. Про лобовое сопротивление и следственно потерю скорости на траектории тут уже говорилось...
Моё мнение - 2 танка не пробъет, и по эффективности если и превзойдёт имеемое на данный момент, то не на много...
Моё мнение - 2 танка не пробъет, и по эффективности если и превзойдёт имеемое на данный момент, то не на много...
почему вы решили что сильно будет портить ствол? двигатели пустят ВНЕ ствола. Не портят же танковые ПТУРы стволы наших танков? Лобовое сопротивление у двигателей меньше - воздух проходит сквозь них. + создается тяга. значит баллистические свойства будут выше. насчет ломика и кувалды - не знаю. надо исследовать поведение высокоскоростной кувалды в броне и возможно сделать двигатели отделяющимися.
Добавлено спустя 2 минуты 46 секунд:
возможно такой калибр не будет пробивать 2 танка, но 1 танк разнесет в клочья. убойная сила, мля...
Добавлено спустя 2 минуты 46 секунд:
возможно такой калибр не будет пробивать 2 танка, но 1 танк разнесет в клочья. убойная сила, мля...
Reflected sound
Активный участник
- Сообщения
- 1.752
- Адрес
- Казахстан
Контактная скорость , при которой процесс пробития перейдёт в область чистой гидродинамики будет в первую очередь зависеть от скорости звука в материале пенетратора .ASS написал(а):
И 1900 м/с - малореальная цифра . На ней возможен только "перехлёст" графиков эффективности урана и вольфрама , так как вольфрам немного плотнее , и на скорости встречи порядка 2 км/с у него тоже наблюдается эффект абляционного срезания ( "самозатачивание" пенетратора ) .
Добавлено спустя 5 минут 16 секунд:
Это пока ни у кого не получилосьRumata написал(а):
Не они первые .
Ну и что ? У них ведущее устройство всегда имело нехилую площадь контакта с поверхностью .
Судя по всему - на фото демонстрационный макет .
Зачем ? Сталь вполне подойдёт .
Для этого можно сделать элементарную "ёлочку" на снаряде .
Мдя... Потеря скорости на траектории в результате большого лобового сопротивления двигателя ? Сотрите , не позорьтесь .
Эээ нет... чего позориться? В ы считаете, что этот двигатель будет работать долго? Это всё-таки ПРД.. РАзгонит он болванку, а потом это груз. А снаряд - не планирующая боеголовка.
Что значит демонстрационный макет? Так просто общие принципы показать? Напугать всех?
Про ракету-то да не первые. Но я имел ввиду что они-то засунули прямоточку, гиперзвуковую... Работы у них велись (и ведутся) по ПТРК такого плана - то же пробить кинетикой броню, разогнав боеприпас прямотоком. Но там другие калибры. Дальность, помнится что-то около этого (видимо дальше уже всё - не полетит).
Чем они собираются его разгонять до 1500 м/с? Стабилизация в полёте - КАК?
И давайте исходить из того что имеем. Не будем пока обсуждать что нужно им сделать, что бы эта штука заработала. Просто можно трезво, без рекламы взглянуть и сказать - приврали, приврали господа. Пока приврали.
125-мм болванка (не "лом", а болванка) раскалывает танк на скорости порядка 2000 м/с (не помню точно), но она никуда потом не летит.
Что значит демонстрационный макет? Так просто общие принципы показать? Напугать всех?
Про ракету-то да не первые. Но я имел ввиду что они-то засунули прямоточку, гиперзвуковую... Работы у них велись (и ведутся) по ПТРК такого плана - то же пробить кинетикой броню, разогнав боеприпас прямотоком. Но там другие калибры. Дальность, помнится что-то около этого (видимо дальше уже всё - не полетит).
Чем они собираются его разгонять до 1500 м/с? Стабилизация в полёте - КАК?
И давайте исходить из того что имеем. Не будем пока обсуждать что нужно им сделать, что бы эта штука заработала. Просто можно трезво, без рекламы взглянуть и сказать - приврали, приврали господа. Пока приврали.
125-мм болванка (не "лом", а болванка) раскалывает танк на скорости порядка 2000 м/с (не помню точно), но она никуда потом не летит.
Reflected sound
Активный участник
- Сообщения
- 1.752
- Адрес
- Казахстан
Нет , не считаюRumata написал(а):
Какая религия запрещает ПВРД работать 2-3 секунды ?!
А вода мокрая , да . Спасибо что напомнили .
То что на фото - скорее всего именно красивый блестящий макет - показать прессе . Называется "демонстрационный образец" .
Стреляют малость другими
И опять таки - они не одиноки , видел и российский концепт с тремя камерами ПВРД .
Разгон непонятно чем , может быть и ТТРД , дальность заявлена до 8 км .
А зачем именно 1500 ?
Увидим действующий образец , поймём
ЧТО приврали ? Пока мы видим явно демонстрационный образец , и кроме этого фото НИЧЕГО не знаем . Строить на этом основании какие-либо выводы , кхм , малость рановато .
1700-1800 начальная , соответственно 1500-1600 ударная на дистанции до 2-х км . И ежели попадёт в борт , запросто может и навылет уйти .
Прототип снаряда, проходящий испытания в Пикатинни, оснащен двигателем с восемью камерами сгорания. Топливо - газообразный этилен. Конструкция оптимизирована для полета со скоростью 7 Мах при ускорении до 10000g. В будущем планируется довести предельное ускорение до 60000g, что соответствует ускорению снаряда в танковой пушке, и обеспечить термостойкость, достаточную для полета на гиперзвуковой скорости. Необходимо будет перейти на твердое топливо, что позволит обеспечить активный участок полета длиной до 4 км и более, а также обеспечить безопасное хранение боеприпасов на протяжении 20 и более лет.
Reflected sound
Это то, что написано в самом начале темы. Чего говорить, если тут всё - и то, что снаряд не выдерживает пока перегрузок в трубе, времени работы пока не хватает на всю заявленную дальность.
Всё написано - пока они в тупике, в очередном, вот и выкинули макет - посмотреть на реакцию и народ постращать...
Reflected sound
Это то, что написано в самом начале темы. Чего говорить, если тут всё - и то, что снаряд не выдерживает пока перегрузок в трубе, времени работы пока не хватает на всю заявленную дальность.
Всё написано - пока они в тупике, в очередном, вот и выкинули макет - посмотреть на реакцию и народ постращать...
Reflected sound
Активный участник
- Сообщения
- 1.752
- Адрес
- Казахстан
Нет ни слова о "невыдерживании" .Rumata написал(а):
А какая заявлена ?
Говорится только о желании увеличить активный участок до 4 км , сколько он сейчас - неизвестно ( причём подозреваю что главная задача это всёж таки хранение ) .
Это Ваши фантазии , и ничего более .
Почему с 1,5? Скорость звука примерно 300 м/с.
Написано же конструкция оптимизирована под 10.000 же, только планируется довести до 60.000, ЧТО СООТВЕТСТВУЕТ УСКОРЕНИЮ СНАРЯДА В ТАНКОВОЙ ПУШКЕ.
Далее, без 4-км, это не прогрессивный такой, новый, оправдывающий затраченные на него деньги боеприпас, без термостойкости достаточной без сроков хранения нужных...
Мы говорим, практически, о ПРОЕКТЕ. А сколько проектов осталось на бумаге (в данном случае в демонстрационных образцах) - известно, много.
Вот тут сообщили 2 пальца и всё-такое. Но сказали сами - ВРЕМЯ/ДЕНЬГИ. Никто не спорит, что когда/нить, затратив кучу тугриков эта цель будет достигнута, но не сейчас ещё пока, не сейчас...
Написано же конструкция оптимизирована под 10.000 же, только планируется довести до 60.000, ЧТО СООТВЕТСТВУЕТ УСКОРЕНИЮ СНАРЯДА В ТАНКОВОЙ ПУШКЕ.
Далее, без 4-км, это не прогрессивный такой, новый, оправдывающий затраченные на него деньги боеприпас, без термостойкости достаточной без сроков хранения нужных...
Мы говорим, практически, о ПРОЕКТЕ. А сколько проектов осталось на бумаге (в данном случае в демонстрационных образцах) - известно, много.
Вот тут сообщили 2 пальца и всё-такое. Но сказали сами - ВРЕМЯ/ДЕНЬГИ. Никто не спорит, что когда/нить, затратив кучу тугриков эта цель будет достигнута, но не сейчас ещё пока, не сейчас...