Vũ khí từ đường chuyền
Chủ đề của bài báo là vũ khí động năng tốc độ cực cao. Chủ đề này nảy sinh từ việc phân tích các sự kiện bi thảm tại đèo Dyatlov vào tháng 2 năm 1959. Cái chết của chín du khách, theo tổng hợp các dữ kiện có sẵn, ngay cả trong cuộc điều tra chính thức, đủ tiêu chuẩn là bạo lực với việc sử dụng một loại vũ khí không xác định. Điều này đã được thảo luận trong các bài báo trực tiếp dành cho các sự kiện này: "Vật liệu chưa được phân loại - sự thật ở đâu đó gần đó" và "Người chết không nói dối."
Vì sát thương trên cơ thể của những người chết tương ứng với sức mạnh của viên đạn súng trường, và bản chất của sát thương cho thấy kích thước rất nhỏ của một viên đạn như vậy, nên người ta kết luận rằng viên đạn này, để duy trì lực sát thương của nó, phải có kích thước siêu nhỏ và tốc độ khoảng 1000 km / giây.
Trong bài viết trước, "Vũ khí từ đèo", khả năng di chuyển tốc độ siêu cao của một viên đạn xuyên qua bầu khí quyển mà không phá hủy nó do ma sát với không khí đã được chứng minh; trong bài viết này, chúng tôi sẽ cố gắng tái tạo lại. chính vũ khí.
Một lần nữa về phiên bản của các sự kiện ở đèo Dyatlov. Tôi tin rằng vào tháng 2 năm 1959, nhà nước của chúng tôi (khi đó là Liên Xô) đã tiến hành một chiến dịch chiếm giữ một cơ sở công nghệ cao không xác định. Ít nhất 9 người chết, rất có thể vật thể không xác định này "dường như không phải là một chút", nếu không nhà nước đã không có nhiều nỗ lực để che giấu sự tham gia của mình vào những sự kiện này.
Đây chỉ là một phiên bản, tôi có thể sai. Tổng các sự kiện không đủ để giải thích rõ ràng những sự kiện cũ đó, nhưng nó không quan trọng trong bối cảnh của chủ đề hiện tại.
Điều quan trọng là câu hỏi được đặt ra về thực trạng tồn tại của vũ khí động năng tốc độ cực cao.
Điều quan trọng là đạn của những vũ khí đó có thể di chuyển hiệu quả trong môi trường khí (không khí).
Điều quan trọng là một loại vũ khí như vậy thực sự có thể được tạo ra trên cơ sở các công nghệ theo ý của chúng ta.
Nhưng hãy nói chi tiết hơn về vấn đề này, tất nhiên chúng ta có thể nói rằng nếu "viên đạn siêu nhỏ" là sản phẩm của những công nghệ chưa được biết đến, thì bản thân vũ khí cũng dựa trên những nguyên tắc vật lý mà chúng ta chưa biết. Có thể như vậy, nhưng những công nghệ mà chúng ta biết có khả năng tăng tốc một viên đạn lên tới tốc độ 1000 km / s. Tôi không nói về những thứ kỳ lạ, chẳng hạn như vũ khí Gaussian, súng lửa, các công nghệ bột phổ biến nhất, chỉ trong bao bì mới, hiện đại.
Hãy bắt đầu với các công nghệ hiện có của vũ khí động năng tốc độ cao, và chỉ sau đó chuyển sang tưởng tượng.
Giới hạn pháo binh
Đối với các hệ thống pháo truyền thống, đến nay đã đạt tới trần lý thuyết của tốc độ đường đạn - khoảng 2-3 km / giây. Tốc độ của các sản phẩm cháy của thuốc súng chính xác là ở mức này, cụ thể là chúng tạo ra áp lực lên đáy đạn, gia tốc nó trong nòng súng.
Để đạt được kết quả này, cần phải sử dụng một loại đạn cỡ nhỏ (để mất một phần năng lượng đáng kể), công nghệ phi tiền mặt (trường hợp nêm ở áp suất cao trong khóa nòng), các phát bắn với tốc độ đốt cháy bột bình thường và đa hệ thống kích nổ điểm (để tạo áp suất đồng đều trong suốt quá trình di chuyển của đạn dọc theo nòng súng) …
Giới hạn đã đạt đến, việc tăng thêm tốc độ của đường đạn trong công nghệ này phụ thuộc vào áp suất giới hạn mà nòng súng đang chịu đựng, vốn đã ở gần khả năng có thể xảy ra. Kết quả là chúng tôi có một đường đạn như vậy, ảnh chụp nhanh của một cảnh quay thực, tại thời điểm đặt lại các tab hiệu chỉnh:
Hãy chú ý đến các vòng cung gần đường đạn bay, đây là các sóng xung kích đã được viết trong bài trước. Trong sóng xung kích, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn tốc độ âm thanh. Để rơi vào một làn sóng như vậy dường như sẽ không phải là một chút. Nhưng lõi đạn được mài nhẵn không thể tạo ra sóng như vậy, tốc độ không đủ….
Nhưng theo sự hủy diệt của nền văn minh hiện đại, có một công nghệ khác để tạo ra vũ khí động năng tốc độ cao, có quy mô vũ trụ theo nghĩa đen.
Mũi tên của thần
Đốt cháy hàng nghìn tấn nhiên liệu có cường độ năng lượng cực đại, nhân loại đã học được cách phóng vật thể nặng hàng chục tấn vào không gian với vận tốc 10 km / giây. Thật là tội lỗi nếu không sử dụng những "đường đạn" không gian với động năng khổng lồ này làm vũ khí. Ý tưởng không phải là nguyên bản, từ năm 2000 Hoa Kỳ đã bắt tay vào thực hiện dự án này, tên ban đầu của nó là "những mũi tên của Chúa". Người ta cho rằng các vật thể trên mặt đất sẽ bị bắn trúng bởi những mũi tên vonfram dài khoảng 6 mét và nặng khoảng một trăm kg. Động năng của một mũi tên ở tốc độ như vậy xấp xỉ 0,1-0,3 Kilôgam TNT tương đương. Đây là cách dự án này được trình bày sau đó, hơn 10 năm trước:
Trong những năm gần đây, dự án đã chìm vào bóng tối, hoặc nó bị lãng quên, hoặc ngược lại, nó bước vào giai đoạn thiết kế nghiêm túc và theo đó, được đóng dấu "Tối mật".
Thứ hai có nhiều khả năng hơn, một viễn cảnh đầy cám dỗ đau đớn, chỉ từ vệ tinh, vì ban đầu nó được cho là không sử dụng vũ khí này một cách hiệu quả, các định luật đạn đạo là không thể thay đổi được. Việc nhắm vào một vật thể sẽ làm giảm tốc độ của một mũi tên vonfram như vậy, và do đó nó sẽ không mang toàn bộ năng lượng đến điểm hủy diệt, tối đa tốc độ của mũi tên tại điểm hủy diệt sẽ là 5. 6 km / s.
Chỉ có một lối thoát, việc nhắm mục tiêu ban đầu được thực hiện bằng cách điều chỉnh quỹ đạo của chính vệ tinh, và vì điều này, họ không sử dụng các vệ tinh thông thường mà sử dụng các hệ thống quỹ đạo cơ động, đối với chúng tôi, đó là "Xoắn ốc" đã chết ở Bose và tàu sân bay "Arrow" của nó. Đối với người Mỹ, chủ đề này vẫn chưa chết, ngược lại, ngay bây giờ tàu con thoi tiếp theo X-37B đang ở trong không gian. Cái này nó thì trông như thế nào:
Một trong những công dụng rõ ràng của phương tiện không người lái này là một máy bay ném bom không gian được trang bị "những mũi tên của Chúa" đã được mô tả.
Vì vậy, vũ khí động năng quỹ đạo là tương lai của các cuộc xung đột cục bộ, lý tưởng, bằng cách này. Nhưng đây không phải là chủ đề của chúng ta, chúng ta hãy quay lại với “công nghệ bột truyền thống của chúng ta”.
Động học của gia tốc đường đạn
Giá đỡ súng, theo nguyên tắc hoạt động của nó, không thay đổi kể từ thời điểm phát minh ra nó, nó là một xi lanh (nòng), một pít-tông (đạn) và một điện tích (bột) được đặt giữa chúng. Trong sơ đồ này, tốc độ của đường đạn trong giới hạn được xác định bằng tốc độ giãn nở của các sản phẩm cháy của điện tích, giá trị này lớn nhất là 3-4 km / s và phụ thuộc vào áp suất trong thể tích cháy (giữa đường đạn và đáy của piston).
Các hệ thống pháo hiện đại đã đạt đến giới hạn lý thuyết của tốc độ đạn trong sơ đồ động học này, và việc tăng thêm tốc độ là điều gần như không thể.
Vì vậy, sơ đồ cần được thay đổi, nhưng nhìn chung có thể tăng tốc đường đạn lên tốc độ cao hơn các sản phẩm đốt cháy của thuốc súng có thể cung cấp không? Thoạt nhìn, không thể, không thể đẩy đường đạn đi nhanh hơn tốc độ của khí mang áp suất tốc độ cao này.
Nhưng các thủy thủ từ lâu đã học cách tăng tốc tàu buồm của họ đến tốc độ lớn hơn tốc độ gió, trong trường hợp của chúng ta, đây là một phép tương tự trực tiếp, một môi trường khí chuyển động truyền năng lượng của nó sang một vật thể, đây là thành tựu mới nhất của họ:
“Phép màu” với sức gió 40 km / h do cánh buồm “xiên” này có thể di chuyển với tốc độ 120 km / h, tức là nhanh gấp 3 lần so với không khí chuyển động của chiếc thuyền buồm này. Thoạt nhìn, điều này đạt được một kết quả nghịch lý do tốc độ là một đại lượng vectơ và chuyển động theo góc nghiêng so với hướng gió với sự trợ giúp của cánh buồm "xiên" có thể nhanh hơn bản thân gió.
Vì vậy, những người làm pháo có người mượn nguyên lý tản đạn mới, những người thợ may có một nguyên tắc phù hợp, hay nói đúng hơn là từ công cụ chính của họ, chiếc kéo.
Hiệu ứng lưỡi dao đóng
Có một khái niệm như vậy, "thử nghiệm suy nghĩ", tất cả những gì liên quan đến đều cho rằng sự hiện diện của trí tưởng tượng, ít nhất là ở mức độ hàng ngày … của một đứa trẻ mười một tuổi.
Hãy tưởng tượng cây kéo, chúng đã ly hôn, đầu lưỡi của chúng được cho là cách nhau một cm, và các lưỡi dao có điểm đóng ở khoảng cách 10 cm so với đầu lưỡi.
Chúng tôi bắt đầu đóng chúng "tất cả các cách."
Vì vậy, trong thời gian các đầu mút đi qua một cm, điểm đóng sẽ di chuyển 10 cm.
Trong một hệ thống như vậy, tốc độ chuyển động của các đối tượng vật lý sẽ đạt cực đại tại các đầu kéo. Nhưng, quan trọng nhất, điểm tác dụng lực (điểm đóng cánh quạt) sẽ chuyển động với tốc độ lớn hơn gấp 10 lần tốc độ của các vật thể vật chất trong một hệ thống như vậy. Vì trong thời gian đóng (khi đầu kéo vượt qua một cm), điểm đóng sẽ di chuyển 10 cm.
Bây giờ hãy tưởng tượng, tại giao điểm của các lưỡi dao, (tại điểm đóng) một vật thể nhỏ (ví dụ, một quả bóng) được đặt và do đó nó sẽ di chuyển với tốc độ dịch chuyển của điểm đóng, tức là nhanh hơn mười lần so với thủ thuật cắt kéo.
Phép loại suy đơn giản này giúp chúng ta có thể hiểu được làm thế nào, ở một tốc độ nhất định của một quá trình vật lý, có thể thu được một điểm tác dụng của các lực chuyển động nhanh hơn nhiều so với bản thân vật thể đó.
Và hơn thế nữa, cách điểm ứng dụng lực này có thể gia tốc các vật thể đến tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ chuyển động của các vật thể liên quan đến gia tốc (các lưỡi dao trong ví dụ của chúng ta).
Để đơn giản, chúng ta sẽ gọi đây là cơ chế tăng tốc cho các đối tượng vật lý "Hiệu ứng kéo đóng".
Tôi nghĩ nó dễ hiểu ngay cả đối với một người không biết những kiến thức cơ bản về vật lý, ít nhất là đứa con gái 11 tuổi của tôi, ngay lập tức, sau khi tôi giải thích nó cho nó, đã tạo cho tôi một liên tưởng rõ ràng, nói: .. vâng, nó giống như bắn một hạt chanh bằng ngón tay của bạn …”.
Thật vậy, những đứa trẻ thiên tài về sự đơn giản của chúng từ lâu đã sử dụng hiệu ứng này cho những trò đùa của chúng, dùng ngón cái và ngón trỏ kẹp chặt hạt trơn và “bắn” từ một bộ tăng cường ngẫu hứng như vậy. Vì vậy, phương pháp này đã được nhiều người trong chúng ta sử dụng trong thực tế thời thơ ấu …
Gia tốc của đạn bằng các phương pháp "kéo đóng" và "cộng vectơ vận tốc"
Ai đó có thể nghĩ rằng tác giả là người khám phá ra những công nghệ mới, với ai đó thì ngược lại, có vẻ như ông là một người mơ mộng. Không cần cảm xúc cho đến khi tôi nghĩ ra một cái gì đó mới. Những công nghệ này đã được sử dụng trong các hệ thống pháo ngoài đời thực dựa trên nguyên lý nổ tích lũy. Chỉ có những từ được sử dụng ở đó quá phức tạp, nhưng như bạn biết: "như bạn đặt tên cho con tàu, vì vậy nó sẽ … bay."
Hiệu ứng cộng dồn tình cờ được phát hiện vào những năm 30 của thế kỷ trước và ngay lập tức được ứng dụng trong pháo binh. Một điện tích định hình để gia tốc một luồng khí sử dụng đồng thời hai hiệu ứng nêu trên - tác dụng của phép cộng vectơ vận tốc và tác dụng của lực kéo đóng. Trong các ứng dụng tiên tiến hơn, một lõi kim loại được đặt trong phản lực tích lũy, được gia tốc bởi phản lực này bằng tốc độ của chính phản lực, cái gọi là "lõi va chạm".
Nhưng công nghệ này có một giới hạn vật lý, tốc độ nổ là 10 km / giây (giới hạn) và góc mở của hình nón cộng dồn là 1:10 (sức mạnh vật lý tối cao). Kết quả là, chúng tôi nhận được vận tốc dòng khí ở mức 100-200 km / giây. Về lý thuyết.
Đây là một quá trình rất kém hiệu quả, hầu hết năng lượng bị lãng phí. Ngoài ra, có một vấn đề với việc xác định mục tiêu, điều này phụ thuộc vào tính đồng nhất của vụ nổ điện tích hình dạng và tính đồng nhất của nó.
Tuy nhiên, công nghệ này đã rời khỏi các phòng thí nghiệm và được sử dụng trong vũ khí tiêu chuẩn từ giữa những năm tám mươi của thế kỷ trước, đây là loại "mìn" chống tăng nổi tiếng TM-83 với vùng tiêu diệt hơn 50 mét.. Và đây là ví dụ cuối cùng, và hơn thế nữa, một ví dụ trong nước:
Đây là một "quả mìn" chống trực thăng, phạm vi tấn công hình "khạc nhổ" lên đến 180 mét, phần tử nổi bật trông như thế này:
Đây là ảnh chụp hạt nhân xung kích đang bay, ngay sau khi nó rời khỏi tia khí tích lũy (đám mây đen ở bên phải), dấu vết của sóng xung kích hiện rõ trên bề mặt (hình nón Mach).
Hãy gọi tất cả bằng tên riêng của chúng, cốt lõi xung kích là Đạn tốc độ cao, chỉ phân tán không phải trong thùng, mà trong một dòng khí. Và bản thân điện tích định hình là Pháo không nòng, đây chính xác là những gì chúng tôi cần cho việc tái tạo vũ khí từ đèo.
Tốc độ của một viên đạn như vậy là 3 km / s, nó còn rất xa so với giới hạn công nghệ lý thuyết là 200 km / s. Hãy để tôi giải thích tại sao - giới hạn tốc độ lý thuyết đạt được trong quá trình thí nghiệm khoa học trong điều kiện phòng thí nghiệm, ở đó đủ để thu được ít nhất một kết quả kỷ lục trong quá trình thí nghiệm. Và trong vũ khí thực, thiết bị phải hoạt động với sự đảm bảo một trăm phần trăm.
Phương pháp tăng tốc vật thể bằng phản lực tích lũy ở góc đóng nhỏ của hình nón nổ (25-45 độ) không cho phép nhắm chính xác và thường lõi tác động chỉ đơn giản trượt ra khỏi tiêu điểm của tia khí, để lại cái được gọi là " Sữa".
Để sử dụng trong chiến đấu, một góc lõm tích lũy được thực hiện với góc đóng hơn 100 độ, ở những góc độ lõm tích lũy như vậy, tốc độ hơn 5 km / s không thể đạt được ngay cả trên lý thuyết, nhưng công nghệ này hoạt động đáng tin cậy và là áp dụng trong điều kiện chiến đấu.
Có thể đẩy nhanh quá trình “đóng dao kéo”, nhưng trong trường hợp này nên bỏ phương pháp kích nổ để tạo thành điểm tác dụng lực trong rãnh nổ. Để làm được điều này, điều cần thiết là vụ nổ phải đi dọc theo đường gia tốc của đạn với tốc độ cao hơn tốc độ mà cơ chế kích nổ có thể cung cấp.
Trong trường hợp này, sơ đồ kích nổ phải đảm bảo kích nổ đồng thời dọc theo toàn bộ chiều dài của kênh nổ, và hiệu ứng cắt kéo phải đạt được do sự bố trí hình nón của các thành của kênh nổ, như thể hiện trong hình:
Việc lập sơ đồ kích nổ đồng thời thuốc nổ trong kênh phân tán đạn là một nhiệm vụ khá khả thi đối với trình độ công nghệ hiện đại.
Và bên cạnh đó, vấn đề thể lực sẽ được giải quyết ngay lập tức, ống từ chất nổ sẽ không có thời gian để xẹp xuống trong quá trình bay của đạn, do tải trọng cơ học sẽ truyền chậm hơn quá trình nổ đi.
Đối với một viên đạn, điểm tác dụng lực là quan trọng, vấn đề duy nhất là kiểm soát tốc độ di chuyển của điểm tác dụng lực, sao cho viên đạn luôn ở điểm này, nhưng sau này nhiều hơn, đây đã là một kỹ thuật, không phải là một lý thuyết.
Vẫn còn phải tìm ra quy mô của quá trình ép xung của một viên đạn như vậy, cụ thể là, theo các tham số khối lượng nào để thực hiện cơ chế lý thuyết này trong thực tế.
Luật chia tỷ lệ RTT
Chúng ta đang sống trong những ảo tưởng dai dẳng, một ví dụ của sự ảo tưởng đó là sự kết hợp của khái niệm: "nhiều hơn có nghĩa là mạnh mẽ hơn." Khoa học pháo binh rất bảo thủ và hoàn toàn tuân theo nguyên tắc này cho đến nay, nhưng không có gì tồn tại mãi mãi dưới mặt trăng.
Cho đến gần đây, mô hình kết hợp này đúng theo nhiều cách và ít tốn kém hơn về mặt thực tế. Nhưng bây giờ điều này không còn như vậy nữa, các đột phá công nghệ được thực hiện khi các nguyên tắc được thay đổi hoàn toàn ngược lại.
Tôi sẽ đưa ra một ví dụ từ nghề nghiệp của tôi, máy tính trong 20-30 năm đã giảm khối lượng 1000 lần, và sức mạnh tính toán của chúng cũng tăng lên một nghìn lần.
Tôi sẽ khái quát ví dụ này trên phạm vi toàn cầu, xây dựng nó dưới dạng luật, ví dụ: “ Sự gia tăng hiệu quả của quá trình vật lý tỷ lệ nghịch với khối lượng được sử dụng để thực hiện quá trình này .
Tôi sẽ gọi nó là luật R_T_T, theo quyền của người phát hiện, nếu cái tên đó bắt nguồn từ gốc rễ thì sao?
Tôi sẽ trở nên nổi tiếng!
Tất nhiên đó là một trò đùa, nhưng mọi trò đùa đều có một phần sự thật, vì vậy chúng tôi sẽ cố gắng chứng minh cho những người lính pháo binh rằng khoa học kỹ thuật của họ cũng tuân theo luật này.
Hãy tính “rams của chúng ta”, biết áp suất của khí của các sản phẩm cháy của thuốc nổ, khối lượng của “viên đạn siêu nhỏ”, bề mặt tác dụng của nó có thể tính được khoảng cách gia tốc, hay nói cách khác, chiều dài của nòng súng trong mà "viên đạn siêu nhỏ" được tăng tốc đến một tốc độ nhất định.
Hóa ra "viên đạn siêu nhỏ" như vậy có thể tăng tốc lên tới 1000 km / giây ở khoảng cách chỉ 15 cm.
"Cái kéo" của chúng tôi đóng lại với vận tốc gấp đôi của khí của các sản phẩm nổ - 20 km / s, có nghĩa là để có được tốc độ đóng 1000 km / s và một thước đo đầu vào có đường kính 1 mm cho kênh nổ 150 dài mm, khổ đầu ra phải là 1,3 mm.
Vẫn chưa hiểu cần bao nhiêu chất nổ để tăng tốc như vậy, nhưng mọi thứ rất đơn giản ở đây, vật lý là phổ quát và các định luật của nó không thay đổi, để phân tán một viên đạn dễ dàng hơn một triệu lần và nhanh hơn một nghìn lần so với tiêu chuẩn của chúng ta, một viên đạn súng trường sẽ yêu cầu chính xác bằng năng lượng như đối với gia tốc của một viên đạn súng trường thông thường.
Do đó, năng lượng của thuốc nổ phải không thay đổi, nhưng tính chất của thuốc nổ phải khác, thuốc súng không vừa, cháy quá chậm, cần phải nổ thuốc nổ. Nói cách khác, bạn cần tạo ra một ống dài 150 mm từ 5 gam thuốc nổ, chẳng hạn như RDX. và đường kính đầu vào là 1mm. và cuối tuần là 1, 3 mm..
Đối với sức mạnh và nồng độ của vụ nổ bên trong kênh truyền của "viên đạn siêu nhỏ", cần phải đặt cấu trúc này trong một hình trụ kim loại chắc chắn. Và quản lý để tạo ra kích nổ đồng thời và đồng đều ở toàn bộ khoảng cách của chuyến bay "đạn siêu nhỏ".
Tóm lại, các nguyên tắc vật lý để tăng tốc một viên đạn lên tốc độ 1000 km / s luôn có sẵn trên cơ sở công nghệ bột, hơn nữa, những nguyên tắc này được sử dụng trong các hệ thống vũ khí thực.
Chỉ cần không lao vào phòng thí nghiệm và cố gắng thực hiện một hệ thống gia tốc nổ như vậy, có một vấn đề quan trọng, vận tốc ban đầu của "viên đạn vi mô" trong một kênh nổ như vậy phải lớn hơn tốc độ đóng các mặt trước của chất nổ, nếu không thì tác dụng “đóng kéo” sẽ không có tác dụng.
Nói cách khác, để đưa một viên "đạn siêu nhỏ" vào kênh nổ, trước tiên nó phải được tăng tốc đến tốc độ xấp xỉ 10 km / s, và điều này không hề dễ dàng chút nào.
Vì vậy, chúng tôi sẽ để lại các chi tiết kỹ thuật của việc thực hiện một hệ thống bắn giả định như vậy cho phần tiếp theo của bài viết này, để được tiếp tục….
