Асудан қару
Мақаланың тақырыбы-өте жылдам кинетикалық қару. Бұл тақырып 1959 жылы ақпанда Дятлов асуындағы қайғылы оқиғаларды талдаудан туындады. Тоғыз туристің өлімі, қолда бар деректердің жиынтығына сәйкес, тіпті қызметтік тергеу кезінде де, белгісіз қаруды қолданумен зорлық -зомбылыққа жатады. Бұл тікелей осы оқиғаларға арналған мақалаларда талқыланды: «Сыныпталмаған материалдар - шындық жақын жерде» және «Өлгендер өтірік айтпайды».
Өлгендердің денесіндегі зақым мылтық оқының күшіне сәйкес келетіндіктен және зақымның сипаты мұндай оқтың өте аз мөлшерін көрсететіндіктен, бұл оқ өзінің өлім күшін сақтап қалу үшін қажет деген қорытындыға келді. микроскопиялық өлшемдері бар және жылдамдығы шамамен 1000 км / сек.
Алдыңғы «Асудан қару» мақаласында оқтың ауаға үйкеліс әсерінен оны атмосфера арқылы бұзбай өте жоғары жылдамдықпен жылжыту мүмкіндігі дәлелденді; бұл мақалада қайта құру әрекеті жасалатын болады. қарудың өзі.
Дятлов асуындағы оқиғалардың нұсқасы туралы тағы да. Менің ойымша, 1959 жылдың ақпанында біздің мемлекет (ол кезде КСРО) белгісіз жоғары технологиялық нысанды басып алу операциясын жүргізді. Кем дегенде 9 адам қайтыс болды, бәлкім, бұл белгісіз объект «шамалы болып көрінбеді», әйтпесе мемлекет бұл шараларға қатысуын жасыру үшін көп күш жұмсамас еді.
Бұл тек нұсқа, мен қателесуім мүмкін. Фактілердің жиынтығы сол ескі оқиғаларды біржақты түсіндіру үшін жеткіліксіз, бірақ қазіргі тақырыптың контекстінде маңызды емес.
Өте жоғары жылдамдықтағы кинетикалық қарудың бар екендігі туралы мәселе көтерілгені маңызды.
Мұндай қарудың оқтары газды (ауалық) ортада тиімді қозғала алатыны маңызды.
Маңыздысы - мұндай қаруды іс жүзінде біздің қолымыздағы технологиялар негізінде жасауға болады.
Бірақ бұл туралы толығырақ сөйлесейік, әрине айта аламыз, егер «микробелгі» белгісіз технологиялардың өнімі болса, онда қарудың өзі де бізге белгісіз физикалық принциптерге негізделген. Мүмкін солай шығар, бірақ біз білетін технологиялар оқты 1000 км / с жылдамдықпен тездетуге қабілетті. Мен экзотикалық нәрселер туралы айтпаймын, мысалы, Гаусс қаруы, теміржол, ең кең таралған ұнтақ технологиялары, тек жаңа, заманауи қаптамада.
Қолданыстағы жоғары жылдамдықты кинетикалық қарудың технологиясын бастайық, содан кейін ғана қиялға көшейік.
Артиллерия шегі
Дәстүрлі артиллериялық жүйелер үшін снаряд жылдамдығының теориялық шегі бүгінгі күнге дейін жетті - шамамен 2-3 км / сек. Мылтықтың жану өнімдерінің жылдамдығы дәл осы деңгейде, дәлірек айтқанда, олар снарядтың түбіне қысым жасайды, оны мылтық оқпанында тездетеді.
Бұл нәтижеге жету үшін қосалқы калибрлі снарядты (энергияның едәуір бөлігін жоғалту үшін), кездейсоқ технологияны (қапсырманың жоғарғы қысымы кезінде қысылады), қалыпты күйдірілген ұнтақ жану жылдамдығымен және мульти- нүктелік детонациялық жүйе (снарядтың бөшке бойымен қозғалысы кезінде біркелкі қысым жасау үшін) …
Шекті деңгейге жетті, бұл технологиядағы снаряд жылдамдығының одан әрі жоғарылауы мүмкін болатын шегінде тұрған бөшкеге төтеп беретін шектеу қысымына байланысты. Нәтижесінде бізде калибрлеу қойындыларын қалпына келтіру кезінде нақты снарядтың суреті бар:
Ұшатын снарядтар астындағы доғаларға назар аударыңыз, бұл алдыңғы мақалада жазылған соққы толқындары. Соққы толқынында газ молекулалары дыбыс жылдамдығынан жылдамырақ қозғалады. Мұндай толқынның астында қалу аз сияқты. Бірақ снарядтың өткір өзегі мұндай толқынды жасай алмайды, жылдамдық жеткіліксіз ….
Бірақ қазіргі өркениеттің иелігінде ауқымды түрде ғарыштық жоғары жылдамдықты кинетикалық қаруды жасаудың тағы бір технологиясы бар.
Құдайдың жебелері
Энергия сыйымдылығының мыңдаған тонна отынын жағып, адамзат салмағы ондаған тонна болатын объектілерді ғарышқа және 10 км / сек жылдамдықпен ұшыруды үйренді. Бұл кинетикалық энергиясы бар ғарыштық «снарядтарды» қару ретінде қолданбау - күнә. Идея түпнұсқа емес, 2000 жылдан бері АҚШ бұл жобамен айналысады, оның бастапқы атауы - «Құдайдың жебелері». Жердегі объектілерге ұзындығы шамамен алты метр және салмағы жүз килограммдай вольфрам жебелері түседі деп болжанған. Мұндай көрсеткінің кинетикалық энергиясы осындай жылдамдықта шамамен 0,1-0,3 килотонна тротил эквивалентін құрайды. Бұл жоба осыдан 10 жыл бұрын ұсынылған болатын:
Соңғы жылдары жоба көлеңкеде қалды, не ұмытылды, не керісінше, ол байыпты дизайнерлік кезеңге өтті және сәйкесінше «Өте құпия» мөртабанын алды.
Екіншісі, мүмкін, ауыртпалықты тудыратын перспектива, тек спутниктен, өйткені бастапқыда бұл қаруды тиімді пайдаланбау керек еді, баллистика заңдары айнымас. Нысанға ұмтылу вольфрам жебесінің жылдамдығының күрт төмендеуіне әкеледі, сондықтан ол барлық энергияны жойылуға дейін жеткізбейді, ең жақсы жағдайда жебенің жойылу нүктесіндегі жылдамдығы 5- болады. 6 км / с.
Шығудың бір ғана жолы бар, бастапқы бағдарлау спутниктің орбитасын түзету арқылы жүзеге асады, және ол үшін олар кәдімгі спутниктерді емес, маневрлік орбиталық жүйелерді қолданады, біз үшін бұл Боседе өлген «спираль». және оның тасымалдаушысы «Жебе». Америкалықтар үшін бұл тақырып өлген жоқ, керісінше дәл қазір кезекті Sh-Shttle X-37B ғарышта. Міне осылай көрінеді:
Бұл ұшқышсыз көліктің айқын қолданылуының бірі - жоғарыда сипатталған «Құдайдың жебелерімен» қаруланған ғарыштық бомбалаушы.
Сонымен, орбиталық кинетикалық қару - бұл жергілікті қақтығыстардың болашағы, айтпақшы. Бірақ бұл біздің тақырып емес, дәстүрлі ұнтақ технологияларына «қошқарларымызға» оралайық.
Снаряд үдеу кинематикасы
Мылтық тірегі, әрекет ету принципі бойынша, ойлап табылған сәттен бастап өзгерген жоқ, бұл цилиндр (оқпан), поршень (снаряд) және олардың арасына салынған заряд (ұнтақ). Бұл схемада снарядтың шекті жылдамдығы зарядтың жану өнімдерінің кеңею жылдамдығымен анықталады, бұл мән максимум 3-4 км / с және жану көлеміндегі қысымға байланысты снаряд пен поршень түбіне).
Қазіргі заманғы артиллериялық жүйелер осы кинематикалық схемада снаряд жылдамдығының теориялық шегіне жақындады, ал жылдамдықты одан әрі арттыру мүмкін емес.
Схеманы өзгерту керек, бірақ снарядты мылтықтың жану өнімдерінен гөрі жылдамдату мүмкін бе? Бір қарағанда, снарядты осы жоғары қысымды өткізетін газдардың жылдамдығынан тезірек итеру мүмкін емес, мүмкін емес.
Бірақ матростар өздерінің желкенді кемелерін желдің жылдамдығынан жоғары жылдамдықпен тездетуді үйренді, біздің жағдайда бұл тікелей ұқсастық, қозғалатын газ ортасы өз энергиясын физикалық объектіге береді, міне олардың соңғы жетістігі:
Желдің жылдамдығы 40 км / сағ болатын «қиғаш» желкеннің арқасында бұл «ғажайып» 120 км / сағ жылдамдықпен қозғала алады, яғни бұл желкенді қозғайтын ауадан үш есе жылдам. Бұл парадоксалды нәтижеге бірінші көзқараста қол жеткізіледі, себебі жылдамдық векторлық шама болып табылады және «қиғаш» желкеннің көмегімен желдің бағытына қарай қозғалыс желдің өзіне қарағанда жылдамырақ болады.
Осылайша, артиллеристерде снарядтарды таратудың жаңа принциптерінен қарыз алатын біреу бар, тігіншілерге сәйкес принцип, дәлірек айтқанда, олардың негізгі құралы - қайшы.
Жабық пышақтар әсері
Мұндай тұжырымдама бар, «ой эксперименті», одан әрі қатысты барлық нәрсе қиялдың болуын болжайды, ең болмағанда он бір жастағы баланың күнделікті деңгейінде ….
Қайшыны елестетіп көріңізші, олар ажырасқан, ұштары сантиметрге бөлінуі керек, ал пышақтардың ұштарынан 10 сантиметр қашықтықта жабылу нүктесі бар.
Біз оларды «соңына дейін» жаба бастаймыз.
Осылайша, кеңестер бір сантиметрден өтетін уақытта жабылу нүктесі он сантиметрге жылжиды.
Мұндай жүйеде физикалық объектілердің қозғалыс жылдамдығы қайшының ұшында максималды болады. Бірақ, ең бастысы, күштерді қолдану нүктесі (пышақтардың жабылу нүктесі) мұндай жүйеде физикалық заттардың жылдамдығынан 10 есе үлкен жылдамдықпен қозғалады. Жабу уақытында (қайшының ұштары бір сантиметрден өтсе де) жабылу нүктесі 10 сантиметрге жылжиды.
Енді елестетіп көріңіз, пышақтардың қиылысында (жабылу нүктесінде) кішкене физикалық зат (мысалы, доп) қойылады, сондықтан ол жабылу нүктесінің орын ауыстыру жылдамдығымен қозғалады, яғни. қайшының ұшынан он есе жылдам.
Бұл қарапайым ұқсастық физикалық процестің берілген жылдамдығында физикалық объектінің өзіне қарағанда әлдеқайда жылдам қозғалатын күштерді қолдану нүктесін алуға болатынын түсінуге мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, бұл күштерді қолдану нүктесі физикалық объектілерді жылдамдыққа қатысатын физикалық объектілердің қозғалыс жылдамдығынан әлдеқайда жоғары жылдамдыққа қалай тездете алады (біздің мысалдағы пышақтар).
Қарапайымдылық үшін біз бұл физикалық объектілердің үдеу механизмін атаймыз «Қайшының жабылу әсері».
Менің ойымша, физиканың негізін білмейтін адамға да түсіну оңай деп ойлаймын, кем дегенде менің 11 жасар қызым, мен оны түсіндіргеннен кейін, маған: «.. иә, бұл лимон тұқымын саусақтарыңызбен ату сияқты … ».
Шынында да, данышпан балалар өздерінің қарапайымдылығымен бұл әсерді ұзақ уақыт бойы өздерінің бас бармақтары мен сұқ саусақтарымен қысып, тайғақ дәндерді қысып, осындай күтпеген жерден күшейткіштер жиынтығынан «атқан» болатын. Сондықтан бұл әдісті біздің көпшілігіміз балалық шақта қолдандық …
«Қайшыны жабу» және «жылдамдықтарды векторлық қосу» әдістерімен оқтың үдеуі
Біреу авторды жаңа технологиялардың ашушысы деп ойлауы мүмкін, біреуге керісінше ол арманшыл болып көрінуі мүмкін. Мен жаңа нәрсе ойлап тапқанша эмоцияның қажеті жоқ. Бұл технологиялар кумулятивті жарылыс принциптеріне негізделген шынайы артиллериялық жүйелерде қазірдің өзінде қолданылады. Тек сөздер өте күрделі пайдаланылады, бірақ сіз білетіндей: «сіз кемені қалай атайсыз, ол да … ұшады».
Кумулятивтік әсер өткен ғасырдың 30 -жылдарында кездейсоқ ашылды және бірден артиллерияда қолданылды. Газ ағындарын жылдамдатуға арналған пішінді заряд жоғарыда аталған екі әсерді бірден қолданады - жылдамдықтардың векторлық қосылуының әсері және қайшының жабылуы. Жетілдірілген енгізулерде металды ядро кумулятивті ағынға орналастырылады, ол осы ағынмен «соққы ядросы» деп аталатын ағынның жылдамдығына дейін тездетіледі.
Бірақ бұл технологияның физикалық шегі бар, детонация жылдамдығы 10 км / сек (шектеу) және кумулятивті конустың ашылу бұрышы 1:10 (физикалық соңғы күш). Нәтижесінде біз газдың шығу жылдамдығын 100-200 км / сек деңгейінде аламыз. Теорияда.
Бұл өте тиімсіз процесс, энергияның көп бөлігі босқа кетеді. Сонымен қатар, нысанаға алынатын зарядтың детонациясының біркелкілігіне және оның біркелкілігіне байланысты проблема бар.
Соған қарамастан, технология зертханалардан шығып кетті және өткен ғасырдың сексенінші жылдарының ортасынан бастап стандартты қару-жарақтарда қолданылды, бұл 50 метрден астам өлтіру аймағы бар танкке қарсы «мина» ТМ-83.. Міне, соңғы, сонымен қатар отандық мысал:
Бұл тікұшаққа қарсы «мина», «түкіру» тәрізді зарядтың диапазоны 180 метрге дейін, таңқаларлық элемент келесідей көрінеді:
Бұл соққы ядросының ұшу кезіндегі фотосуреті, ол жинақталған газ ағынынан шыққаннан кейін (оң жақта қара бұлт), соққы толқынының ізі бетінде көрінеді (Мах конусы).
Мұның бәрін өз аттарымен атайық, шок өзегі Жоғары жылдамдықтағы оқ, тек бөшкеде емес, газдар ағынында таралды. Ал пішінді зарядтың өзі Баррелсіз артиллериялық қондырғы, бұл бізге асудан қаруды қалпына келтіру үшін қажет нәрсе.
Мұндай оқтың жылдамдығы 3 км / с, ол теориялық технологиялық шектен 200 км / с өте алыс. Себебін түсіндірейін - теориялық жылдамдық зертханалық жағдайда ғылыми эксперименттер барысында жетеді, онда эксперименттер барысында кем дегенде бір рекордтық нәтиже алу жеткілікті. Ал нақты қару -жарақтарда техника жүз пайыз кепілдікпен жұмыс істеуі керек.
Жарылғыш конустың (25-45 градус) кішкене жабылу бұрыштарындағы кумулятивті ағыны бар объектіні жылдамдату әдісі дәл бағыттауды бермейді және көбінесе соққы өзегі газ ағынының фокусынан шығып кетеді, бұл «деп аталады» сүт».
Жауынгерлік қолдану үшін кумулятивті ойық 100 градустан жоғары жабылу бұрышымен жасалады, мұндай бұрыштарда кумулятивті ойықтың 5 км / с жылдамдығына теориялық тұрғыдан да қол жеткізу мүмкін емес, бірақ технология сенімді жұмыс істейді. жауынгерлік жағдайда қолданылады.
«Қайшыны жабу» процесін жеделдетуге болады, бірақ бұл жағдайда жарылғыш арнада күштерді қолдану нүктесін қалыптастыру үшін детонация әдісінен бас тарту керек. Мұны істеу үшін жарылыс оқ жылдамдық жолымен детонациялық механизм қамтамасыз ете алатын жылдамдықтан жоғары өту керек.
Бұл жағдайда жару схемасы жарылғыш заттың бүкіл ұзындығы бойынша жарылғыш заттардың бір мезгілде жарылуын қамтамасыз етуі тиіс, ал суретте көрсетілгендей жарылғыш канал қабырғаларының конустық орналасуына байланысты қайшының әсерін алу керек:
Оқ тарату каналында жарылғыш затты бір мезгілде жару схемасын құру - қазіргі заманғы технологиялық деңгей үшін мүмкін болатын міндет.
Сонымен қатар, физикалық күш мәселесі бірден шешіледі, жарылғыш заттан жасалған түтік оқ ұшу кезінде құлап кетпейді, өйткені механикалық жүктеме жарылғыш процеске қарағанда баяу өтеді.
Оқ үшін бұл күш қолдану нүктесі маңызды, жалғыз мәселе - бұл күш қолдану нүктесінің қозғалу жылдамдығын бақылау, сондықтан оқ әрқашан осы сәтте болады, бірақ бұл туралы кейінірек, бұл теория емес, техника.
Мұндай оқтың үдеткіш үдерісінің масштабын анықтау қажет, дәлірек айтқанда, бұл теориялық механизмді іс жүзінде қандай массалық өлшемді параметрлерде енгізу керек.
RTT масштабтау заңы
Біз тұрақты адасушылықта өмір сүреміз, мұндай алдаудың мысалы - «көбірек неғұрлым күшті» деген ұғымдардың ассоциативті жиынтығы. Артиллерия ғылымы өте консервативті және осы принципке әлі күнге дейін бағынады, бірақ ай астында ештеңе мәңгілікке созылмайды.
Соңғы уақытқа дейін бұл ассоциативті парадигма көп жағынан дұрыс болды, және практикалық іске асыру тұрғысынан қарағанда арзанырақ болды. Бірақ қазір бұлай болмайды, технологиялық жетістіктер принциптер мүлдем керісінше өзгертілген жерде жүзеге асады.
Мен өз мамандығымнан мысал келтіремін, компьютерлер 20-30 жыл көлемінде 1000 есе азайды, олардың есептеу қуаты да мың есе өсті.
Мен бұл мысалды заң түрінде тұжырымдай отырып, әлемдік масштабта жалпылайтын едім, мысалы: « Физикалық процестің тиімділігінің артуы осы процесті жүзеге асыру үшін қолданылатын көлемге кері пропорционалды »..
Мен оны R_T_T заңы деп атаймын, ашушының құқығымен, егер бұл атау тамырға енсе ше?
Мен атақты боламын!
Әрине, бұл әзіл, бірақ әр әзілдің ақиқаты бар, сондықтан біз артиллеристерге олардың инженерлік ғылымы да осы заңға бағынатынын дәлелдеуге тырысамыз.
Жарылғыш заттардың жану өнімдерінің газдарының қысымын, «микро оқтың» массасын, оның тиімді бетін жеделдету қашықтығын, басқаша айтқанда, бөшкенің ұзындығын есептеп біле отырып, «біздің қошқарларды» санайық. «микробелгі» берілген жылдамдыққа дейін үдетіледі.
Анықталғандай, мұндай «шағын оқты» бар болғаны 15 сантиметр қашықтықта 1000 км / сек дейін жылдамдатуға болады.
Біздің «қайшылар» жарылыс өнімдерінің газдарының екі есе жылдамдығымен жабылады - 20 км / с, бұл 1000 км / с жабылу жылдамдығын және 150 жарылғыш арна үшін диаметрі 1 мм кіріс өлшегішін алуды білдіреді. ұзындығы мм, шығыс көрсеткіші 1,3 мм болуы керек.
Мұндай үдеу үшін қаншалықты жарылғыш зат қажет екенін түсіну керек, бірақ мұнда бәрі қарапайым, физика әмбебап және оның заңдары өзгермейді, оқты біздің стандартқа қарағанда миллион есе жеңіл және мың есе жылдам тарату үшін мылтық оқы қажет болады. кәдімгі винтовкалық оқтың жылдамдығымен бірдей энергия.
Демек, жарылғыш заттың энергиясы өзгеріссіз қалуы керек, бірақ жарылғыш заттың табиғаты әр түрлі болуы керек, мылтық ұнтағы сәйкес келмейді, тым баяу жанады, жарылғыш жарылғыш қажет. Басқаша айтқанда, RDX сияқты 5 грамм жарылғыш заттан ұзындығы 150 мм болатын түтік жасау керек. және кіріс диаметрі 1 мм. ал демалыс күндері 1, 3 мм.
Жарылыстың беріктігі мен шоғырлануы үшін «микро-оқтың» өту каналы ішінде бұл құрылымды берік металл цилиндрге орналастыру қажет. Ал «микробұлға» ұшудың барлық қашықтығында бір мезгілде және біркелкі жарылғыш детонацияны шығаруды басқару.
Қысқаша айтқанда, оқты 1000 км / с жылдамдыққа жеткізудің физикалық принциптері ұнтақ технологиясы негізінде де бар, сонымен қатар бұл принциптер қарудың нақты жүйелерінде қолданылады.
Зертханаға асықпаңыз және осындай жарылғыш үдеу жүйесін енгізуге тырыспаңыз, бір маңызды мәселе бар, мұндай жарылғыш арнадағы «микробтың» бастапқы жылдамдығы жарылғыш фронттарды жабу жылдамдығынан үлкен болуы керек, әйтпесе «жабылатын қайшының» әсері жұмыс істемейді.
Басқаша айтқанда, жарылыс қаупі бар арнаға «микробронды» енгізу үшін алдымен оны шамамен 10 км / с жылдамдықпен үдету керек, бұл мүлде оңай емес.
Сондықтан біз мақаланың келесі бөлігіне осындай гипотетикалық жүйені енгізудің техникалық мәліметтерін қалдырамыз, әрі қарай жалғастырамыз ….
