נשק מהמסירה
נושא המאמר הוא נשק קינטי במהירות גבוהה במיוחד. נושא זה עלה מניתוח האירועים הטראגיים במעבר דיאטלוב בפברואר 1959. מותם של תשעה תיירים, על פי סכום העובדות הקיימות, אפילו בחקירה הרשמית, כשיר בנשק בלתי ידוע. זה נדון במאמרים המוקדשים ישירות לאירועים אלה: "חומרים לא מסווגים - האמת נמצאת אי שם בקרבת מקום" ו"המתים לא משקרים ".
מאחר שהנזק בגופות המתים תואם את כוחו של כדור הרובה, ואופי הנזק הצביע על גודלו הקטן מאוד של כדור כזה, הגיע למסקנה כי כדור זה, על מנת לשמור על כוחו הקטלני, חייב בעלי ממדים מיקרוסקופיים ומהירות של כ -1000 קמ ש.
במאמר הקודם, "נשק ממעבר", הוכחה האפשרות של תנועה מהירה במיוחד של כדור באטמוספירה מבלי להרוס אותו בגלל חיכוך כנגד האוויר; במאמר זה ייעשה ניסיון לשחזר הנשק עצמו.
שוב על גרסת האירועים במעבר דיאטלוב. אני מאמין שבפברואר 1959 ביצעה מדינתנו (אז ברית המועצות) מבצע לתפיסת מתקן הייטק לא ידוע. לפחות 9 אנשים מתו, סביר להניח שהחפץ הלא ידוע הזה "לא נראה מעט", אחרת המדינה לא הייתה עושה כל כך הרבה מאמצים להסתיר את השתתפותה באירועים אלה.
זו רק גרסה, יכול להיות שאני טועה. סכום העובדות אינו מספיק לפרשנות חד -משמעית לאותם אירועים ישנים, אך הוא אינו חשוב בהקשר לנושא הנוכחי.
חשוב שהשאלה תעלה על מציאות קיומם של כלי נשק קינטיים במהירות גבוהה במיוחד.
חשוב שכדורים של כלי נשק כאלה יכולים לנוע ביעילות בסביבות גז (אוויר).
הדבר החשוב הוא שניתן ליצור נשק כזה למעשה על בסיס הטכנולוגיות העומדות לרשותנו.
אבל בואו נדבר על זה ביתר פירוט, אנחנו יכולים כמובן לומר שאם "המיקרו-קליע" הוא תוצר של טכנולוגיות לא ידועות, אז גם הנשק עצמו מבוסס על עקרונות פיזיים שאינם ידועים לנו. אולי כן, אבל הטכנולוגיות שאנו מכירים מסוגלות להאיץ כדור למהירות בסדר גודל של 1000 קמ"ש. אני לא מדבר על דברים אקזוטיים, כמו נשק גאוסי, אקדחי רכבת, טכנולוגיות האבקה הנפוצות ביותר, רק באריזות חדשות ומודרניות.
נתחיל בטכנולוגיות הקיימות של נשק קינטי במהירות גבוהה, ורק אז נעבור לפנטזיה.
מגבלת ארטילריה
עבור מערכות ארטילריה מסורתיות, התקרה התיאורטית של מהירות הטילים הושגה עד כה - כ 2-3 קמ ש. מהירות תוצרי הבעירה של אבק השריפה היא בדיוק ברמה זו, כלומר, הם יוצרים לחץ על תחתית הטיל ומאיצים אותו בחבית האקדח.
כדי להשיג תוצאה זו, היה צורך להשתמש בקליל תת-קליבר (כדי לאבד חלק ניכר מהאנרגיה), טכנולוגיה נטולת מארז (התיק טריז בלחצים גבוהים במעכב), יריות עם קצב בעירת אבקה מנורמל ורב מערכת פיצוץ נקודה (ליצירת לחץ אחיד לאורך כל תנועת הקליע לאורך הקנה) …
הגבול הושג, עלייה נוספת במהירות הטיל בטכנולוגיה זו נשענת על הלחצים המגבילים שהקנה עומד בהם, שכבר נמצאים על סף האפשרי. כתוצאה מכך, יש לנו קליע כזה, תמונת מצב של זריקה אמיתית, בזמן איפוס כרטיסיות הכיול:
שימו לב לקשתות ליד ספינות הטילים המעופפים, אלה גלי ההלם שעליהם נכתב במאמר הקודם. בגל הלם מולקולות הגז נעות מהר יותר ממהירות הקול. ליפול תחת גל כזה לא ייראה כמו מעט. אבל הליבה המחודדת של הטיל לא יכולה ליצור גל כזה, המהירות לא מספיקה ….
אך לרשות הציוויליזציה המודרנית קיימת טכנולוגיה נוספת ליצירת נשק קינטי במהירות גבוהה, קוסמית פשוטו כמשמעו.
חיצי אלוהים
האנושות שורפת אלפי טונות של דלק בעוצמת אנרגיה מקסימלית ולמדה לשגר חפצים במשקל של עשרות טונות בחלל ובמהירות בסדר גודל של 10 קמ"ש. זה חטא לא להשתמש ב"קליעים "חלליים אלה עם אנרגיה קינטית עצומה כנשק. הרעיון אינו מקורי, מאז שנת 2000 ארצות הברית עובדת על הפרויקט הזה, שמו המקורי הוא "חיצי האל". ההנחה הייתה שחפצים על הקרקע ייפגעו מחירי טונגסטן באורך של כשישה מטרים ובמשקלם כמאה ק"ג. האנרגיה הקינטית של חץ כזה במהירויות כאלה היא בערך 0.1-0.3 קילוטון של שווה ערך TNT. כך הוצג הפרויקט הזה אז, לפני יותר מעשר שנים:
בשנים האחרונות הפרויקט נכנס לצל, או שהוא נשכח, או להיפך, הוא נכנס לשלב של עבודת עיצוב רצינית ובהתאם, רכש את חותמת "הטופ סודי".
סביר יותר שהשני, סיכוי מפתה עד כאב, רק מהלווין, מכיוון שבמקור היה אמור שלא להשתמש בנשק זה ביעילות, חוקי הבליסטיקה בלתי נדלים. כיוון לאובייקט יוביל לירידה חדה במהירות של חץ טונגסטן כזה, ולכן הוא לא יישא את כל האנרגיה עד כדי הרס, במקרה הטוב מהירות החץ בנקודת ההרס תהיה 5- 6 קמ ש.
יש רק מוצא אחד, הכוונה הראשונית מתבצעת על ידי תיקון מסלול הלוויין עצמו, ולשם כך הם לא משתמשים בלוויינים הרגילים, אלא במערכות מסלול תמרון, בשבילנו זה ה"ספירלה "שמת בבוס. והמוביל שלה "חץ". עבור האמריקאים, הנושא לא מת, להיפך, כרגע המעבורת X-37B הבאה נמצאת בחלל. כך זה נראה:
אחד השימושים הברורים לרכב הבלתי מאויש הזה הוא מפציץ חלל חמוש ב"חיצי האלוהים "שתוארו כבר.
אז, נשק קינטי מסלולי הוא העתיד של קונפליקטים מקומיים, אידיאליים, אגב. אבל זה לא הנושא שלנו, בואו נחזור אל "האילים שלנו", טכנולוגיות אבקה מסורתיות.
קינמטיקה של האצת קליעים
הר האקדח, על פי עקרון פעולתו, לא השתנה מרגע המצאתו, זהו גליל (חבית), בוכנה (קליע) ומטען (אבקה) המוצב ביניהם. בתוכנית זו, מהירות הטיל בגבול נקבעת על ידי מהירות ההתרחבות של תוצרי הבעירה של המטען, ערך זה הוא מקסימום של 3-4 קמ ש ותלוי בלחץ בנפח הבעירה (בין הטיל ותחתית הבוכנה).
מערכות ארטילריה מודרניות התקרבו לגבול התיאורטי של מהירות הטילים בתוכנית קינמטית זו, ועלייה נוספת במהירות כמעט בלתי אפשרית.
אז צריך לשנות את התוכנית, אבל האם בדרך כלל אפשר להאיץ את הקליע למהירות גבוהה יותר ממה שמוצרי הבעירה של אבק שריפה יכולים לספק? במבט ראשון, אי אפשר, בלתי אפשרי לדחוף את הקליע מהר יותר ממהירות הגזים המבצעים את הלחץ המהיר הזה.
אבל מלחים למדו מזמן להאיץ את ספינות השייט שלהם למהירויות גדולות ממהירות הרוח, במקרה שלנו זוהי אנלוגיה ישירה, מדיום גז נע מעביר את האנרגיה שלו לאובייקט פיזי, הנה ההישג האחרון שלהם:
ה"נס "הזה עם מהירות הרוח של 40 קמ"ש בשל המפרש" האלכסוני "מסוגל לנוע במהירות של 120 קמ"ש, כלומר פי שלושה מהר יותר מהאוויר שמניע את סירת המפרש הזו.זאת, במבט ראשון, תוצאה פרדוקסלית מושגת בשל העובדה שהמהירות היא כמות וקטורית והתנועה בזווית לכיוון הרוח בעזרת המפרש "האלכסוני" היא אולי מהירה יותר מהרוח עצמה.
אז לתותחנים יש למי לשאול מהעקרונות החדשים של פיזור פגזים, לחייטים יש עיקרון מתאים, או יותר נכון, מהכלי העיקרי שלהם, המספריים.
סגירת להבי אפקט
יש מושג כזה, "ניסוי מחשבתי", כל מה שנוגע מחייב עוד יותר נוכחות של דמיון, לפחות ברמה היומיומית … של ילד בן אחת עשרה.
תארו לעצמכם מספריים, הם גרושים, קצותיהם אמורים להתגרש בסנטימטר, וללהבים יש נקודת סגירה במרחק של 10 סנטימטרים מהקצות.
אנו מתחילים לסגור אותם "עד הסוף".
אז, בזמן שהטיפים עוברים סנטימטר אחד, נקודת הסגירה תנוע עשרה סנטימטרים.
במערכת כזו, מהירויות התנועה של עצמים פיזיים יהיו מקסימליים בקצות המספריים. אך, והכי חשוב, נקודת יישום הכוחות (נקודת סגירת הלהבים) תנוע במהירות גדולה פי 10 ממהירות האובייקטים הפיזיים במערכת כזו. מכיוון שבזמן הסגירה (בעוד קצות המספריים עוברים סנטימטר אחד), נקודת הסגירה תנוע 10 סנטימטרים.
עכשיו דמיינו, בצומת הלהבים, (בנקודת הסגירה) מוצב אובייקט פיזי קטן (למשל כדור), וכך הוא ינוע במהירות העקירה של נקודת הסגירה, כלומר. פי עשרה יותר מאשר טיפים למספריים.
אנלוגיה פשוטה זו מאפשרת להבין כיצד, במהירות נתונה של תהליך פיזי, ניתן להשיג נקודת יישום של כוחות הנעים הרבה יותר מהר מהאובייקט הפיזי עצמו.
יתר על כן, כיצד נקודת יישום זו של כוחות יכולה להאיץ אובייקטים פיזיים למהירויות גבוהות בהרבה ממהירות התנועה של אובייקטים פיזיים המעורבים בתאוצה (להבים בדוגמה שלנו).
לשם הפשטות, נקרא מנגנון האצה זה לאובייקטים פיזיים "אפקט מספריים לסגירה".
אני חושב שקל להבין אפילו לאדם שאינו יודע את יסודות הפיזיקה, לפחות בתי בת ה -11 מיד, לאחר שהסברתי לה, נתנה לי אסוציאציה ברורה ואמרה: ".. כן, זה כמו לירות זרע לימון באצבעות … ".
ואכן, ילדים גאונים בפשטותם כבר מזמן משתמשים באפקט זה למתיחותיהם, צובטים את הזרע החלקלק באגודל ואצבע ו"יורים "מסט מגביר כל כך מאולתר. אז שיטה זו כבר שימשה רבים מאיתנו בפועל בילדות …
האצת כדורים בשיטות "סגירת מספריים" ו"תוספת מהירות וקטורית"
מישהו עשוי לחשוב שהמחבר הוא מגלה טכנולוגיות חדשות, למישהו, להיפך, זה אולי נראה כאילו הוא חולם. אין צורך ברגש עד שאמצא משהו חדש. טכנולוגיות אלה כבר משמשות במערכות ארטילריה אמיתיות המבוססות על עקרונות הפיצוץ המצטברים. רק המילים משמשות שם מסובך מדי, אבל כידוע לך: "כפי שאתה שם את הספינה, כך היא תעוף …".
ההשפעה המצטברת התגלתה בטעות בשנות ה -30 של המאה הקודמת ומיד נמצאה היישום בארטילריה. מטען מעוצב להאצת סילון גזים משתמש בבת אחת מההשפעות שהוזכרו לעיל בבת אחת - ההשפעה של הוספת וקטור המהירויות והשפעת סגירת מספריים. ביישומים מתקדמים יותר, ליבת מתכת ממוקמת במטוס המצטבר, המואץ על ידי מטוס זה למהירות המטוס עצמו, מה שנקרא "ליבת ההשפעה".
אך לטכנולוגיה זו יש גבול פיזי, מהירות הפיצוץ היא 10 קמ"ש (מגבילה) וזווית הפתיחה של החרוט המצטבר היא 1:10 (כוח פיזי סופי). כתוצאה מכך, אנו מקבלים את מהירות זרימת הגז ברמה של 100-200 קמ"ש. בתיאוריה.
זהו תהליך מאוד לא יעיל, רוב האנרגיה מבוזבזת.בנוסף, ישנה בעיה במיקוד, שתלויה באחידות פיצוץ המטען המעוצב ובאחידותו.
אף על פי כן, הטכנולוגיה כבר יצאה מהמעבדות והייתה בשימוש בנשק רגיל מאז אמצע שנות השמונים של המאה הקודמת, זהו "מכרה" הטנקים הידוע "TM-83" שלו עם אזור הרגה של יותר מ -50 מטרים.. והנה הדוגמה האחרונה, ויותר מכך, מקומית:
זהו "מוקש" נגד מסוקים, טווח המטען בצורת "יריקה" הוא עד 180 מטרים, האלמנט הבולט נראה כך:
זהו צילום של גרעין ההלם במעוף, מיד לאחר יציאתו מסילון הגז המצטבר (ענן שחור מימין), שובל גל ההלם נראה על פני השטח (Mach cone).
בואו נקרא הכל בשמותיהם הנכונים, ליבת ההלם היא קליע במהירות גבוהה, רק התפזר לא בחבית, אלא בזרם גזים. והמטען המעוצב עצמו הוא הר ארטילריה ללא חביות, זה בדיוק מה שאנחנו צריכים לשחזור נשק מהמעבר.
מהירותו של כדור כזה היא 3 קמ"ש, הוא רחוק מאוד מהמגבלה הטכנולוגית התיאורטית של 200 קמ"ש. הרשה לי להסביר מדוע - הגבלת המהירות התיאורטית מושגת במהלך ניסויים מדעיים בתנאי מעבדה, שם מספיקה לקבל לפחות תוצאה שיא אחת במהלך הניסויים. ובנשק אמיתי הציוד צריך לעבוד עם אחריות של מאה אחוז.
שיטת האצת אובייקט באמצעות סילון מצטבר בזוויות סגירה קטנות של חרוט הנפץ (25-45 מעלות) אינה נותנת כיוון מדויק ולעתים קרובות גרעין ההשפעה פשוט מחליק ממוקד סילון הגז ומשאיר את מה שנקרא " חלב".
לשימוש קרבי נעשית הפסקה מצטברת עם זווית סגירה של יותר ממאה מעלות, בזוויות כאלה של הפסקה מצטברת לא ניתן להשיג מהירות של יותר מ -5 קמ ש אפילו בתיאוריה, אך הטכנולוגיה פועלת בצורה מהימנה והיא רלוונטי בתנאי לחימה.
אפשר להאיץ את תהליך "סגירת המספריים", אך במקרה זה יש לנטוש את שיטת הפיצוץ כדי ליצור את נקודת יישום הכוחות בערוץ הנפץ. לשם כך, יש צורך שהפיצוץ יעבור לאורך נתיב האצת הכדורים במהירות גבוהה יותר ממה שמנגנון הפיצוץ יכול לספק.
במקרה זה, תכנית הפיצוץ צריכה להבטיח פיצוץ בו זמנית של חומרי נפץ לכל אורך תעלת הנפץ, ויש להשיג את אפקט המספריים בשל הסידור החרוטי של קירות תעלת הנפץ, כפי שמוצג באיור:
יצירת תכנית לפיצוץ בו זמנית של חומר נפץ בערוץ פיזור הכדורים היא משימה ברת ביצוע ברמה טכנולוגית מודרנית.
וחוץ מזה, סוגיית החוזק הפיזי תיפתר באופן מיידי, הצינור מהחומר המפוצץ לא יספיק להתמוטט במהלך מעוף הכדור, מכיוון שהעומס המכני יועבר לאט יותר מאשר יעבור תהליך הנפץ.
עבור כדור, נקודת הפעלת הכוח היא החשובה, הבעיה היחידה היא השליטה על מהירות התנועה של נקודת הפעלת הכוח, כך שהכדור תמיד נמצא בנקודה זו, אך על כך בהמשך. זו כבר טכניקה, לא תיאוריה.
נותר להבין את קנה המידה של תהליך האוברקלוקינג של כדור כזה, כלומר באילו פרמטרים המוניים-מימדיים ליישם את המנגנון התיאורטי הזה בפועל.
חוק קנה מידה של RTT
אנו חיים באשליות מתמשכות, דוגמה לאשליה כזו היא צרור המושגים האסוציאטיבי: "יותר אמצעים חזקים יותר". מדע הארטילריה הוא מאוד שמרני ומציית עד עקרון זה עד כה, אך שום דבר לא נמשך לנצח מתחת לירח.
עד לאחרונה, פרדיגמה אסוציאטיבית זו הייתה נכונה במובנים רבים, ופחות יקרה מבחינת יישום מעשי. אבל עכשיו זה כבר לא המצב, מתבצעות פריצות דרך טכנולוגיות שבהן העקרונות משתנים להפך.
אני אתן דוגמא מהמקצוע שלי, מחשבים ב 20-30 שנה ירדו בנפח פי 1000, וגם כוח המחשוב שלהם גדל פי אלף.
הייתי מכליל את הדוגמה הזו בקנה מידה עולמי, ומנסח אותה בצורה של חוק, למשל: " העלייה ביעילות התהליך הפיזי היא ביחס הפוך לנפח המשמש ליישום תהליך זה ".
אני אקרא לזה חוק R_T_T, בזכותו של המגלה, מה אם השם ישתרש?
אני אהיה מפורסם!
זו בדיחה, כמובן, אבל לכל בדיחה יש גרעין של אמת, אז ננסה להוכיח לתותחנים שגם מדע ההנדסה שלהם מציית לחוק הזה.
בואו נספור את "האיילים שלנו", מתוך ידיעת הלחץ של הגזים של תוצרי הבעירה של חומרי נפץ, המסה של "המיקרו-קליע", ניתן לחשב את פני השטח האפקטיביים שלו את מרחק ההאצה, במילים אחרות, אורך החבית ב אשר "המיקרו-קליע" מואץ למהירות נתונה.
התברר שאפשר להאיץ "מיקרו-קליט" כזה עד 1000 קמ"ש במרחק של 15 סנטימטרים בלבד.
ה"מספריים "שלנו נסגרים במהירות כפולה של הגזים של מוצרי הפיצוץ - 20 קמ"ש, כלומר להשיג מהירות סגירה של 1000 קמ"ש ומד כניסה בקוטר של 1 מ"מ לערוץ נפץ 150 אורך מ"מ, מד הפלט צריך להיות 1.3 מ"מ.
נותר להבין כמה חומר נפץ דרוש להאצה כזו, אך הכל פשוט כאן, הפיזיקה היא אוניברסלית וחוקיה ללא שינוי, לפיזור כדור פי מיליון קל יותר ופי אלף מהסטנדרט שלנו, כדור רובה ידרוש אותה אנרגיה בדיוק כמו להאצת כדור רובים קונבנציונאלי.
כתוצאה מכך, האנרגיה של חומר הנפץ חייבת להישאר ללא שינוי, אך אופיו של חומר הנפץ חייב להיות שונה, אבק השריפה אינו מתאים, נשרף לאט מדי, יש צורך בחומר נפץ מפוצץ. במילים אחרות, עליך ליצור צינור באורך 150 מ"מ מ -5 גרם חומר נפץ, כגון RDX. וקוטר כניסה של 1 מ"מ. וסוף השבוע הוא 1, 3 מ"מ.
לחוזק וריכוז הפיצוץ בתוך תעלת המעבר של "המיקרו-קליע" יש צורך למקם מבנה זה בתוך גליל מתכת חזק. ולהצליח לייצר פיצוץ נפץ בו זמנית ואחיד בכל מרחק טיסת "המיקרו-קליע".
לסיכום, עקרונות פיזיים להאצת כדור למהירות של 1000 קמ ש זמינים אפילו על בסיס טכנולוגיות אבקה, יתר על כן, עקרונות אלה משמשים במערכות נשק אמיתיות.
רק אל תמהרו להיכנס למעבדה ונסו ליישם מערכת האצת נפץ כזו, יש בעיה אחת משמעותית, מהירותו הראשונית של "המיקרו-קליע" בערוץ נפץ כזה חייבת להיות גדולה ממהירות סגירת חזיתות הנפץ, אחרת האפקט של "סגירת מספריים" לא יעבוד.
במילים אחרות, על מנת להזריק "מיקרו-קליע" לערוץ הנפץ, יש להאיץ אותו תחילה למהירות של כ -10 קמ"ש, וזה כלל לא פשוט.
לכן, נשאיר את הפרטים הטכניים של יישום מערכת ירי היפותטית שכזו לחלק הבא של מאמר זה, כך נמשיך …
