سلاح از پاس
موضوع مقاله سلاح های جنبشی با سرعت بسیار بالا است. این موضوع از تجزیه و تحلیل حوادث غم انگیز در گذرگاه دیاتلوف در فوریه 1959 نشأت گرفت. مرگ نه گردشگر ، با توجه به مجموع حقایق موجود ، حتی در تحقیقات رسمی ، با استفاده از سلاح ناشناخته خشونت آمیز ارزیابی می شود. این مورد در مقالاتی که مستقیماً به این رویدادها اختصاص داده شده است مورد بحث قرار گرفت: "مطالب طبقه بندی نشده - حقیقت در جایی نزدیک است" و "مردگان دروغ نمی گویند".
از آنجا که آسیب به بدن کشته شدگان با قدرت گلوله تفنگ مطابقت داشت و ماهیت آسیب نشان دهنده اندازه بسیار کوچک چنین گلوله ای بود ، به این نتیجه رسیدند که این گلوله برای حفظ نیروی کشنده خود باید دارای ابعاد میکروسکوپی و سرعت حدود 1000 کیلومتر بر ثانیه است.
در مقاله قبلی ، "سلاح از گردنه" ، امکان حرکت فوق العاده سریع گلوله در جو بدون تخریب آن در اثر اصطکاک در برابر هوا اثبات شد ؛ در این مقاله سعی می شود بازسازی شود خود سلاح
بار دیگر در مورد نسخه رویدادها در گذرگاه دیاتلوف. من معتقدم که در فوریه 1959 ، ایالت ما (در آن زمان اتحاد جماهیر شوروی) عملیاتی را برای تصرف یک تأسیسات ناشناخته با تکنولوژی بالا انجام داد. حداقل 9 نفر جان باختند ، به احتمال زیاد این شی ناشناخته "کمی به نظر نمی رسید" ، در غیر این صورت دولت این همه تلاش نمی کرد تا مشارکت خود را در این رویدادها پنهان کند.
این فقط یک نسخه است ، ممکن است اشتباه کنم. مجموع حقایق برای تفسیر بدون ابهام از آن رویدادهای قدیمی کافی نیست ، اما در زمینه موضوع فعلی مهم نیست.
مهم است که این س aboutال در مورد واقعیت وجود سلاح های جنبشی با سرعت بسیار بالا مطرح شود.
مهم است که گلوله های چنین سلاح هایی بتوانند به طور م inثر در محیط های گاز (هوا) حرکت کنند.
نکته مهم این است که چنین سلاحی می تواند بر اساس فناوری هایی که در اختیار داریم ایجاد شود.
اما اجازه دهید در این مورد با جزئیات بیشتری صحبت کنیم ، البته می توانیم بگوییم که اگر "میکرو گلوله" محصول فناوری های ناشناخته باشد ، خود سلاح نیز بر اساس اصول فیزیکی ناشناخته برای ما است. شاید چنین باشد ، اما فناوری هایی که ما می شناسیم قادرند یک گلوله را به سرعت 1000 کیلومتر بر ثانیه شتاب دهند. من در مورد چیزهای عجیب و غریب ، مانند سلاح های گاوسی ، اسلحه های راه آهن ، رایج ترین فناوری های پودری ، فقط در بسته بندی جدید و مدرن صحبت نمی کنم.
بیایید با فناوری های موجود سلاح های جنبشی با سرعت بالا شروع کنیم و تنها پس از آن به سراغ فانتزی برویم.
محدودیت توپخانه
برای سیستم های توپخانه سنتی ، سقف نظری سرعت پرتابه تا به امروز رسیده است - حدود 2-3 کیلومتر در ثانیه. سرعت محصولات احتراق باروت دقیقاً در این سطح است ، یعنی آنها فشار را در قسمت پایین پرتابه ایجاد می کنند و آن را در لوله تفنگ افزایش می دهند.
برای دستیابی به این نتیجه ، استفاده از یک پرتابه زیر کالیبر (برای از دست دادن بخش قابل توجهی از انرژی) ، فناوری بدون کیس (مورد در فشارهای زیاد در بریچ) ، شلیک با نرخ احتراق پودر نرمال و چند سیستم انفجار نقطه (برای ایجاد فشار یکنواخت در طول حرکت پرتابه در امتداد بشکه) …
حد مجاز رسیده است ، افزایش بیشتر سرعت پرتابه در این فناوری به فشارهای محدود کننده مقاوم در برابر بشکه ، که در حال حاضر در آستانه امکان هستند ، متکی است. در نتیجه ، ما در هنگام بازنشانی زبانه های کالیبراسیون چنین پرتابه ای داریم ، یک عکس فوری از یک شلیک واقعی:
به قوس های نزدیک خطوط پرتابه پرتاب کننده توجه کنید ، اینها امواج ضربه ای هستند که در مقاله قبلی در مورد آنها نوشته شده است. در موج ضربه ای ، مولکولهای گاز سریعتر از سرعت صوت حرکت می کنند. افتادن در چنین موجی کمی به نظر نمی رسد. اما هسته تیز شده پرتابه نمی تواند چنین موجی ایجاد کند ، سرعت کافی نیست …
اما در اختیار تمدن مدرن ، فناوری دیگری برای ایجاد سلاح های جنبشی با سرعت بالا ، به معنای واقعی کلمه در مقیاس کیهانی وجود دارد.
تیرهای خدا
بشر با سوزاندن هزاران تن سوخت با حداکثر شدت انرژی ، آموخته است که اجسامی به وزن ده ها تن را به فضا و با سرعت 10 کیلومتر بر ثانیه به فضا پرتاب کند. استفاده از این "پرتابه" های فضایی با انرژی جنبشی عظیم به عنوان سلاح گناه است. این ایده اصلی نیست ، از سال 2000 ایالات متحده بر روی این پروژه کار می کند ، نام اصلی آن "پیکان های خدا" است. فرض بر این بود که اجسام روی زمین با تیرهای تنگستن به طول حدود شش متر و وزن حدود صد کیلوگرم برخورد خواهند کرد. انرژی جنبشی چنین پیکان با چنین سرعتی تقریباً 0.1-0.3 کیلوتن معادل TNT است. این چگونه این پروژه در آن زمان ، بیش از 10 سال پیش ارائه شد:
در سالهای اخیر ، این پروژه به سایه رفت ، یا فراموش شد ، یا برعکس ، وارد مرحله کار جدی طراحی شد و بر این اساس ، مهر "فوق سری" را به دست آورد.
دومی به احتمال زیاد ، یک چشم انداز وسوسه انگیز دردناک است ، فقط از ماهواره ، زیرا در ابتدا قرار بود از این سلاح به طور م useثر استفاده نشود ، قوانین بالستیک غیرقابل تحمل است. هدف قرار دادن یک جسم منجر به کاهش شدید سرعت چنین پیکان تنگستنی می شود و بنابراین تمام انرژی را تا حد نابودی حمل نمی کند ، در بهترین حالت سرعت پیکان در نقطه تخریب 5 خواهد بود 6 کیلومتر بر ثانیه
تنها یک راه خروج وجود دارد ، هدف گیری اولیه با تصحیح مدار خود ماهواره انجام می شود ، و برای این منظور از ماهواره های معمولی استفاده نمی کنند ، بلکه از سیستم های مداری مانور می دهند ، برای ما این "مارپیچ" است که در بوز مرده است و حامل آن "Arrow". برای آمریکایی ها ، موضوع هنوز مرده است ، برعکس ، در حال حاضر شاتل بعدی X-37B در فضا است. این به نظر می رسد:
یکی از کاربردهای بارز این وسیله نقلیه بدون سرنشین ، بمب افکن فضایی مسلح به "پیکان های خدا" است که قبلاً توضیح داده شد.
بنابراین ، سلاح های جنبشی مداری آینده درگیری های محلی هستند ، به هر حال ، ایده آل هستند. اما این موضوع ما نیست ، بیایید به "قوچ های ما" ، فن آوری های سنتی پودر برگردیم.
سینماتیک شتاب پرتابه
پایه اسلحه ، با توجه به اصل عمل آن ، از زمان اختراع آن تغییری نکرده است ، این یک استوانه (بشکه) ، یک پیستون (پرتابه) و یک بار (پودر) بین آنها قرار گرفته است. در این طرح ، سرعت پرتابه در حد با سرعت گسترش محصولات احتراق بار مشخص می شود ، این مقدار حداکثر 3-4 کیلومتر بر ثانیه است و به فشار در حجم احتراق بستگی دارد (بین پرتابه و ته پیستون).
سیستم های توپخانه ای مدرن در این طرح جنبشی به حد نظری سرعت پرتابه نزدیک شده اند و افزایش بیشتر سرعت تقریباً غیرممکن است.
بنابراین طرح باید تغییر کند ، اما آیا می توان به طور کلی پرتابه را با سرعتی بیشتر از محصولات احتراق باروت شتاب داد؟ در نگاه اول ، غیرممکن است ، غیرممکن است که پرتابه را سریعتر از سرعت گازهایی که این فشار سریع را انجام می دهند ، فشار دهید.
اما ملوانان مدتهاست آموخته اند که کشتی های بادبانی خود را به سرعتی بیشتر از سرعت باد تسریع کنند ، در مورد ما این یک قیاس مستقیم است ، یک محیط گاز متحرک انرژی خود را به یک شی فیزیکی منتقل می کند ، در اینجا آخرین دستاورد آنها آمده است:
این "معجزه" با سرعت باد 40 کیلومتر در ساعت به دلیل بادبان "مایل" قادر است با سرعت 120 کیلومتر در ساعت حرکت کند ، یعنی سه برابر سریعتر از هوایی که این قایق بادبانی را حرکت می دهد.این ، در نگاه اول ، به دلیل این واقعیت است که سرعت یک مقدار بردار است و حرکت در زاویه جهت باد با کمک بادبان "مایل" احتمالاً سریعتر از خود باد است.
بنابراین توپچی ها کسی را دارند که از اصول جدید پراکندگی پوسته وام بگیرد ، خیاط ها اصل مناسبی دارند ، یا بهتر بگویم از ابزار اصلی خود ، قیچی.
بستن جلوه های تیغه ها
چنین مفهومی وجود دارد ، "آزمایش فکری" ، هر چیزی که بیشتر مربوط می شود ، مستلزم وجود تخیل ، حداقل در سطح روزمره … یک کودک یازده ساله است.
قیچی را تصور کنید ، آنها طلاق گرفته اند ، نوک آنها قرار است یک سانتیمتر جدا شود و تیغه ها دارای نقطه بسته شدن در فاصله 10 سانتی متری از نوک ها هستند.
ما شروع به بستن آنها می کنیم "تمام راه".
بنابراین ، در طول زمان عبور نوک یک سانتی متر ، نقطه بسته شدن ده سانتی متر حرکت می کند.
در چنین سیستمی ، سرعت حرکت اجسام فیزیکی در نوک قیچی حداکثر خواهد بود. اما ، مهمتر از همه ، نقطه اعمال نیروها (نقطه بسته شدن تیغه ها) با سرعتی 10 برابر بیشتر از سرعت اجسام فیزیکی در چنین سیستمی حرکت می کند. از آنجا که در زمان بسته شدن (در حالی که نوک قیچی از یک سانتی متر عبور می کند) ، نقطه بسته شدن 10 سانتی متر حرکت می کند.
حالا تصور کنید ، در تقاطع تیغه ها ، (در نقطه بسته شدن) یک جسم فیزیکی کوچک (به عنوان مثال ، یک توپ) قرار می گیرد ، و بنابراین با سرعت جابجایی نقطه بسته شدن حرکت می کند ، یعنی ده برابر سریعتر از نوک قیچی.
این قیاس ساده درک می کند که چگونه می توان با سرعت معینی از یک فرایند فیزیکی ، نقطه ای از نیروها را بدست آورد که بسیار سریعتر از خود جسم فیزیکی حرکت می کند.
و علاوه بر این ، چگونه این نقطه از اعمال نیروها می تواند اجسام فیزیکی را به سرعتی بسیار بیشتر از سرعت حرکت اجسام فیزیکی دخیل در شتاب برساند (تیغه ها در مثال ما).
برای سادگی ، ما این مکانیسم شتاب را برای اجسام فیزیکی می نامیم "بستن جلوه قیچی".
فکر می کنم حتی برای فردی که اصول فیزیک را نمی داند ، به راحتی می توان فهمید ، حداقل دختر 11 ساله من بلافاصله ، پس از توضیح آن ، به من ارتباطی آشکار داد و گفت: ".. بله ، مثل این است که یک دانه لیمو را با انگشتان خود شلیک کنید … ".
در واقع ، کودکان نابغه در سادگی خود مدتهاست از این اثر برای شوخی های خود استفاده می کنند ، دانه های لغزنده را با انگشت شست و سبابه خود فشار می دهند و از چنین مجموعه تقویت کننده بداهه "تیراندازی" می کنند. بنابراین این روش قبلاً توسط بسیاری از ما در دوران کودکی در عمل استفاده شده است …
شتاب گلوله با روشهای "قیچی بستن" و "افزودن بردار سرعت"
ممکن است کسی فکر کند که نویسنده کاشف فناوری های جدید است ، برای کسی ، برعکس ، ممکن است به نظر برسد که او یک رویاپرداز است. تا به چیز جدیدی نرسیدم نیازی به احساسات ندارم. این فناوری ها در حال حاضر در سیستم های توپخانه واقعی بر اساس اصول انفجار تجمعی استفاده می شوند. فقط کلمات در آنجا بسیار پیچیده استفاده می شوند ، اما همانطور که می دانید: "همانطور که کشتی را نام می برید ، آن … پرواز خواهد کرد."
اثر تجمعی به طور تصادفی در دهه 30 قرن گذشته کشف شد و بلافاصله در توپخانه کاربرد پیدا کرد. یک بار شکل یافته برای تسریع یک جت گازها از دو اثر فوق الذکر به طور همزمان استفاده می کند - اثر افزودن بردار سرعتها و اثر بستن قیچی. در پیاده سازی های پیشرفته تر ، یک هسته فلزی در جت تجمعی قرار می گیرد ، که توسط این جت به سرعت خود جت ، که اصطلاحاً "هسته ضربه" نامیده می شود ، شتاب می گیرد.
اما این فناوری دارای محدودیت فیزیکی است ، سرعت انفجار 10 کیلومتر در ثانیه (محدود کننده) و زاویه باز شدن مخروط تجمعی 1:10 (قدرت نهایی فیزیکی) است. در نتیجه ، سرعت خروج گاز را در سطح 100-200 کیلومتر بر ثانیه بدست می آوریم. در تئوری.
این یک فرایند بسیار ناکارآمد است ، بیشتر انرژی هدر می رود.علاوه بر این ، یک مشکل در هدف گیری وجود دارد که بستگی به یکنواختی انفجار شارژ شکل و یکنواختی آن دارد.
با این وجود ، این فناوری در حال حاضر آزمایشگاه ها را ترک کرده و از اواسط دهه هشتاد قرن گذشته در سلاح های استاندارد استفاده می شود ، این "مین" ضد تانک معروف TM-83 با منطقه کشتار بیش از 50 متر است به و در اینجا آخرین ، و علاوه بر این ، یک نمونه داخلی است:
این یک "مین" ضد هلیکوپتر است ، برد شارژ شکل "تف" تا 180 متر است ، عنصر قابل توجه به این شکل است:
این یک عکس از هسته شوک در حال پرواز است ، بلافاصله پس از خروج از جت گاز تجمعی (ابر سیاه در سمت راست) ، دنباله موج ضربه ای در سطح (مخروط ماخ) قابل مشاهده است.
بگذارید همه را با نام اصلی خود صدا کنیم ، هسته شوک است گلوله با سرعت بالا ، فقط در بشکه ، بلکه در جریان گازها پراکنده شده است. و خود شارژ شکل است سوار توپخانه بدون بشکه ، این دقیقاً همان چیزی است که ما برای بازسازی سلاح ها از گذرگاه نیاز داریم.
سرعت چنین گلوله ای 3 کیلومتر بر ثانیه است ، بسیار دور از محدودیت تئوریک 200 کیلومتر بر ثانیه است. بگذارید توضیح دهم چرا - محدودیت سرعت نظری در طول آزمایشات علمی در شرایط آزمایشگاهی به دست می آید ، در آنجا به اندازه کافی است که در طول آزمایشات حداقل یک نتیجه ثبت شده بدست آورید. و در سلاح های واقعی ، تجهیزات باید با ضمانت صد درصدی کار کنند.
روش شتاب دادن به یک جسم با یک جت تجمعی در زوایای کوچک بسته شدن مخروط انفجاری (25 تا 45 درجه) هدف گیری دقیقی را ارائه نمی دهد و اغلب هسته برخورد به سادگی از تمرکز جت گاز خارج می شود و آنچه را که " شیر".
برای استفاده رزمی ، یک فرورفتگی تجمعی با زاویه بسته شدن بیش از 100 درجه ایجاد می شود ، در چنین زاویه هایی از یک شکاف تجمعی ، حتی در تئوری نمی توان به سرعت بیش از 5 کیلومتر بر ثانیه دست یافت ، اما این فناوری به طور قابل اعتماد کار می کند و قابل اجرا در شرایط رزمی
می توان روند "بستن قیچی" را تسریع کرد ، اما در این حالت باید از روش انفجار صرف نظر کرد تا نقطه اعمال نیروها در کانال انفجاری ایجاد شود. برای انجام این کار ، لازم است که انفجار در طول مسیر شتاب گلوله با سرعتی بیشتر از مکانیسم انفجار عبور کند.
در این مورد ، طرح انفجار باید از انفجار همزمان مواد منفجره در تمام طول کانال انفجاری اطمینان حاصل کند و اثر قیچی باید به دلیل آرایش مخروطی دیواره های کانال انفجاری به دست آید ، همانطور که در شکل نشان داده شده است:
ایجاد طرحی برای انفجار همزمان یک ماده منفجره در کانال پخش گلوله برای سطح تکنولوژیکی مدرن یک کار کاملاً امکان پذیر است.
و علاوه بر این ، مسئله قدرت فیزیکی بلافاصله حل خواهد شد ، لوله از ماده منفجر کننده در حین پرواز گلوله زمان سقوط نخواهد داشت ، زیرا بار مکانیکی کندتر از روند انفجاری منتقل می شود.
برای یک گلوله ، این نقطه اعمال نیرو است که مهم است ، تنها مشکل کنترل سرعت حرکت نقطه اعمال نیرو است ، به طوری که گلوله همیشه در این نقطه است ، اما بعداً بیشتر ، این در حال حاضر یک تکنیک است ، نه یک نظریه.
باقی مانده است که مقیاس بندی فرایند اورکلاک چنین گلوله ای مشخص شود ، یعنی در چه پارامترهای ابعادی جرمی این مکانیزم نظری را در عمل پیاده سازی کنیم.
قانون مقیاس بندی RTT
ما در هذیان های مداوم زندگی می کنیم ، نمونه ای از چنین توهمی مجموعه ای از مفاهیم است: "بیشتر به معنی قوی تر است". علم توپخانه بسیار محافظه کار است و تا کنون کاملاً از این اصل تبعیت می کند ، اما هیچ چیز برای همیشه در زیر ماه باقی نمی ماند.
تا همین اواخر ، این پارادایم انجمنی از جهات مختلف صحیح بود و از نظر اجرای عملی هزینه کمتری داشت. اما اکنون دیگر اینطور نیست ، پیشرفت های تکنولوژیکی در جایی انجام می شود که اصول به عکس آن تغییر کرده است.
من از حرفه خود مثال می زنم ، حجم رایانه ها در 20-30 سال 1000 بار کاهش یافته و قدرت محاسبه آنها نیز هزار برابر افزایش یافته است.
من این مثال را در مقیاس جهانی تعمیم می دهم و آن را در قالب یک قانون تدوین می کنم ، به عنوان مثال: " افزایش کارایی فرایند فیزیکی با حجم مورد استفاده برای اجرای این فرایند متناسب است. ".
من آن را قانون R_T_T می نامم ، به حق کاشف ، اگر نام ریشه دار شود چه؟
معروف می شوم!
البته این یک شوخی است ، اما هر شوخی یک ذره حقیقت دارد ، بنابراین ما سعی خواهیم کرد به توپچی ها ثابت کنیم که علم مهندسی آنها نیز از این قانون تبعیت می کند.
بیایید "قوچ های خود" را بشماریم ، با دانستن فشار گازهای محصولات احتراق مواد منفجره ، جرم "میکرو گلوله" ، سطح موثر آن را می توان فاصله شتاب ، به عبارت دیگر ، طول بشکه در که "میکرو گلوله" به سرعت معینی شتاب می گیرد.
معلوم شد که چنین "میکرو گلوله" را می توان تا 1000 کیلومتر بر ثانیه در فاصله تنها 15 سانتی متر شتاب داد.
"قیچی" ما با دو برابر شدن سرعت گازهای محصولات انفجاری - 20 کیلومتر در ثانیه بسته می شود ، به این معنی که برای به دست آوردن سرعت بسته شدن 1000 کیلومتر در ثانیه و اندازه گیری ورودی با قطر 1 میلی متر برای یک کانال انفجاری 150 میلی متر طول ، اندازه گیری خروجی باید 1.3 میلی متر باشد.
هنوز باید بفهمیم که چقدر مواد منفجره برای چنین شتابی مورد نیاز است ، اما همه چیز در اینجا ساده است ، فیزیک جهانی است و قوانین آن بدون تغییر است ، برای پراکنده کردن یک گلوله میلیون بار راحت تر و هزار برابر سریعتر از استاندارد ما ، یک گلوله تفنگ نیاز دارد دقیقاً همان انرژی شتاب گلوله تفنگ معمولی.
در نتیجه ، انرژی مواد منفجره باید بدون تغییر باقی بماند ، اما ماهیت مواد منفجره باید متفاوت باشد ، باروت مناسب نیست ، خیلی آهسته می سوزد ، یک ماده منفجره منفجر کننده مورد نیاز است. به عبارت دیگر ، شما باید لوله ای به طول 150 میلی متر از 5 گرم مواد منفجره مانند RDX بسازید. و قطر ورودی 1 میلی متر و آخر هفته 1 ، 3 میلی متر است..
برای قدرت و غلظت انفجار در داخل کانال عبور "میکرو گلوله" لازم است که این ساختار را در یک استوانه فلزی قوی قرار دهید. و مدیریت تولید انفجار همزمان و یکنواخت در تمام فاصله پرواز "میکرو گلوله".
به طور خلاصه ، اصول فیزیکی برای سرعت بخشیدن به گلوله تا سرعت 1000 کیلومتر بر ثانیه حتی بر اساس فناوری پودر موجود است ، علاوه بر این ، این اصول در سیستم های تسلیحاتی واقعی استفاده می شود.
فقط عجله نکنید به آزمایشگاه و سعی کنید چنین سیستم شتاب دهنده انفجاری را اجرا کنید ، یک مشکل مهم وجود دارد ، سرعت اولیه "گلوله کوچک" در چنین کانال انفجاری باید بیشتر از سرعت بستن جبهه های انفجاری باشد ، در غیر این صورت اثر "بستن قیچی" کار نخواهد کرد.
به عبارت دیگر ، برای تزریق "میکرو گلوله" به کانال انفجاری ، ابتدا باید آن را با سرعت تقریبی 10 کیلومتر بر ثانیه شتاب داد ، و این به هیچ وجه آسان نیست.
بنابراین ، ما جزئیات فنی اجرای چنین سیستم تیراندازی فرضی را برای قسمت بعدی این مقاله می گذاریم ، بنابراین ادامه دارد….
