패스의 무기. 레몬 피트 원리
무기 출입증에서
이 기사의 주제는 초고속 운동 무기입니다. 이 주제는 2 월 1959에서 Dyatlov Pass의 비극적 사건에 대한 분석에서 나왔습니다. 이용 가능한 사실의 양에 대한 9 명의 관광객의 사망은 심지어 공식 조사에서도 알려지지 않은 무기의 사용으로 인해 폭력적인 것으로 간주됩니다. 이것은 이러한 사건에 직접적으로 기여한 기사에서 논의되었습니다 : "분류되지 않은 자료 - 진실은 가까운 곳"이고 "죽은자는 거짓말하지 않습니다."
죽음의 시신에 대한 피해는 소총의 탄환의 힘과 일치하고 피해의 성격 상 이러한 탄환의 크기가 매우 작기 때문에이 탄환은 파괴력을 유지하기 위해 초소형 차원과 1000km / sec의 속도를 가져야한다는 결론에 도달했습니다.
이전 기사 인 "Pass from from Weapons"에서 공기 마찰에 의한 파괴없이 대기권을 통과하는 총알 탄환의 가능성은 근거가 있었지만,이 기사는 무기 자체를 재구성하려고 시도 할 것입니다.
Dyatlov Pass에서의 이벤트 버전에 대해 다시 한번. 저는 2 월 1959에서 우리 주 (당시 소련)가 알려지지 않은 하이테크 대상을 장악하기위한 작전을 수행했다고 생각합니다. 적어도 9 사람들은 죽었습니다. 아마도이 미지의 물건은 "충분하지 않은 것 같습니다."그렇지 않으면 정부는 이러한 사건에 대한 참여를 숨기려하지 않을 것입니다.
이것은 단지 버전입니다, 나는 틀릴 수 있습니다. 사실의 합은 오래된 이벤트에 대한 모호하지 않은 해석에 충분하지 않으며 현재 주제의 맥락에서 중요하지 않습니다.
초고속 운동 무기의 존재에 관한 문제가 제기되는 것이 중요합니다.
그러한 무기의 총알이 가스 (공기) 환경에서 효과적으로 움직일 수 있어야합니다.
그러한 무기는 우리가 처분 할 수있는 기술을 기반으로 실제로 만들어지는 것이 중요합니다.
그러나 이것에 대해 더 자세히 이야기 해보자. "미세 가락"이 알려지지 않은 기술의 산물이라면 무기 자체는 우리에게 알려지지 않은 물리적 원리에 기반을두고 있다고 말할 수있다. 어쩌면 그렇지만 우리에게 알려진 기술은 1000km / sec의 속도까지 총알을 가속시킬 수 있습니다. Gaussian weapons, railguns와 같은 외래종에 대해서 이야기하는 것이 아닙니다. 매우 현대적인 포장 기술만으로는 아주 일반적인 분말 기술이 없습니다.
고속 운동 무기의 기존 기술부터 시작하여 허구로 나아 갑시다.
포병 제한
전통적인 포병 시스템의 경우 이론적 인 발사 속도 상한선이 2-3km / s 주변에 도달했습니다. 화약의 연소 생성물의 속도는 정확하게이 수준에 있습니다. 즉, 발사체 바닥에 압력을 가하여 총구에서 가속합니다.
이러한 결과를 얻으려면 사보탄 발사체 (에너지의 상당 부분을 잃어 버림), 캐스 케이스가없는 기술 (골퍼 웨지의 고압에서의 슬리브), 화약의 연소율 표준화 된 샷 및 다 지점 발파 시스템 (배럴을 따라 발사체의 움직임에 걸쳐 균일 한 압력을 생성하는 것) .
한계에 이르렀을 때,이 기술에서 발사체의 속도가 더 증가하면 배럴에 의해 유지되는 제한 압력에 달려 있는데, 이는 이미 가능한 한계에 직면 해있다. 결과적으로 교정 탭을 재설정 할 때 실제 탄의 스냅 샷과 같은 탄환이 생깁니다.
비행 쉘 인서트 근처의 호에주의하십시오. 이것은 이전 기사에서 작성된 충격파입니다. 충격파에서 기체 분자는 소리의 속도보다 빠르게 움직입니다. 그런 파도가되어서 찾지 못할거야. 그러나 그러한 파도가 만들어 낼 수없는 발사체의 예리한 핵심은 속도가 충분하지 않다는 것입니다 ....
그러나 현대 문명의 처분에는 문자 그대로 우주 규모의 고속 운동 무기를 만드는 또 다른 기술이 있습니다.
신의 화살
최대 에너지 강도의 수천 톤의 연료를 태우는 인류는 수십 톤의 물체를 우주로 10km / 초의 속도로 발사하는 방법을 배웠습니다. 거대한 운동 에너지를 가진이 공간 "투사 체"를 무기로 사용하지 않는 것은 죄악입니다. 이 아이디어는 독창적이지 않습니다. 2000 년 이후 미국이이 프로젝트를 진행하고 있으며 원래 이름은 "신의 화살"입니다. 지상에있는 물체는 길이 약 0,1m, 무게 약 0,3kg의 텅스텐 화살에 맞을 것이라고 가정했습니다. 그러한 속도에서 그러한 화살의 운동 에너지는 대략 10-XNUMX 킬로톤의 TNT 등가입니다. 이 프로젝트가 XNUMX 년 전에 발표 된 방법입니다.
최근 몇 년 동안의 프로젝트는 그림자에 빠져 있거나, 잊어 버렸거나, 그 반대의 경우도있었습니다. 심각한 디자인 작업 단계에 들어서서 "일급 비밀"독수리를 획득했습니다.
두 번째는 인공위성에서만이 무기를 효과적으로 사용하지 않기로되어 있었기 때문에 고통스럽게 유망한 전망이었습니다. 탄도학의 법칙은 냉혹합니다. 물체를 목표물로 지정하면 그러한 텅스텐 붐의 속도가 급격히 감소하므로 모든 에너지가 충돌 지점까지 전달되지는 않습니다. 충돌 지점의 화살표 속도는 기껏해야 5-6 km / 초입니다.
위성 자체의 궤도를 정정하기위한 초기 표적은 하나 밖에 없습니다.이 목적을 위해서 그들은 일반적인 위성이 아니라 기동 궤도 시스템을 사용합니다.이 궤도 시스템은 Bose의 Spiral과 Strela 운반선을 가지고 있습니다. 미국인들은 테마를 잃지 않았습니다. 반대로, 지금 셔틀 X-37B는 우주에 있습니다. 다음은 그 모습입니다.
이 무인 차량의 명백한 용도 중 하나는 이전에 설명한 하나님의 화살로 무장 한 우주 폭격기입니다.
따라서 궤도 운동 동력 무기는 지역 갈등의 미래, 이상적입니다. 그러나 이것이 우리의 주제는 아니며 전통적인 분말 기술인 "우리의 양"으로 돌아가 보자.
운동학 가속기 발사체
작동 원리에 따르면 총 설치는 실린더 (배럴), 피스톤 (발사체) 및 그 사이에 위치한 충전 (분말)입니다. 이러한 계획에서, 발사체의 속도는 한도 내에서 전하 연소 생성물의 분산 속도에 의해 결정되며,이 값은 최대 3-4 km / s이며 연소 체적의 압력 (발사체와 피스톤 바닥 사이)에 따라 달라진다.
현대 포병 시스템은이기구 학적 계획에서 발사체의 이론적 인 속도 제한에 도달했으며 속도는 더 이상 향상되지 않습니다.
그래서 계획을 바꿀 필요가 있지만, 발사체가 제공 할 수있는 제품보다 더 빠른 속도로 발사체를 가속시킬 가능성이 있습니까? 언뜻보기에는 불가능합니다.이 속도 헤드를 수행하는 가스의 속도보다 빠르게 발사체를 밀기 란 불가능합니다.
그러나 선원들은 오랫동안 풍속보다 더 빠른 속도로 항해 선박을 가속화하는 법을 배웠습니다. 우리의 경우는 직접적인 유추입니다. 이동하는 가스 매체가 물리적 인 물체로 에너지를 전달합니다. 이것이 바로 최신 업적입니다.
"경사"항해로 인한 40km / h의 풍속에서의이 "기적"은 120 km / h의 속도로 이동할 수 있습니다. 즉,이 범선을 운전하는 공기보다 3 배 빠릅니다. 이것은 언뜻보기에 역설적 인 결과는 속도가 벡터 양이고 "비스듬한"돛의 도움으로 바람의 방향으로 비스듬히 움직이는 것이 아마도 바람 그 자체보다 빠르다는 사실 때문에 성취 될 수 있습니다.
그래서 포수는 포탄 가속을위한 새로운 원칙을 빌릴 사람이 있습니다. 적합한 원리는 재단사 또는 오히려 주요 도구 인 가위입니다.
인터 로킹 블레이드 효과
그러한 개념, 즉 "사고 실험"이 있습니다. 적어도 가정 수준에서 상상력의 존재를 암시하는 모든 것은 11 세의 자녀입니다.
가위 한 쌍을 상상해보세요. 그들은 이혼했고, 팁은 10 센티미터 이혼해야하며, 칼날은 팁에서 XNUMX 센티미터 떨어진 곳에 닫히는 지점이 있습니다.
우리는 그들을 "끝까지"닫습니다.
팁이 1 센티미터까지 유지 될 때까지, 종결 지점은 10 센티미터 움직일 것입니다.
이러한 시스템에서 물리적 인 물체의 이동 속도는 가위의 끝에서 최대가됩니다. 그러나 가장 중요한 점은 힘의 적용 지점 (블레이드의 종점)이 이러한 시스템의 실제 물체 속도보다 10 배 더 빠르다는 점입니다. 마감 시간 (가위의 끝은 1cm 임) 동안 종점은 10 센티미터로 이동합니다.
이제, 블레이드의 교차점에서, (폐쇄 지점에서) 작은 물리적 대상물 (예를 들어, 볼)이 놓여 지므로 폐쇄 지점의 변위 속도로 움직일 것이라고 상상한다. 가위 팁보다 10 배 빠릅니다.
이 간단한 비유를 통해 주어진 물리적 프로세스의 속도에서 물리적 객체 자체보다 훨씬 빠르게 움직이는 힘의 적용 지점을 얻는 것이 어떻게 가능한지 이해할 수 있습니다.
또한 이러한 힘의 적용 지점이 실제 물체를 가속화하여 가속에 관련된 물리적 객체의 이동 속도보다 훨씬 빠른 속도로 어떻게 가속화 할 수 있는지 (이 예에서는 블레이드).
간단히하기 위해, 우리는 물리적 인 물체를 가속시키는 메커니즘을 호출 할 것이다. "연동 가위의 효과".
나는 물리학의 기초를 모르는 사람을 이해하는 것이 쉽다는 생각이 든다. 적어도 11의 한 살짜리 딸은 내가 그녀에게 설명 한 후에 즉시 "... 네, 손가락으로 레몬 뼈와 같아요."라고 분명히 말했습니다.
참으로 단순한 천재의 아이들은 엄지 손가락과 집게 손가락으로 미끄러운 씨를 집어 넣고 그러한 즉석에서 가속화 된 설치에서 "발사"하는 장난에 오랫동안이 효과를 사용 해왔다. 그래서이 방법은 이미 우리 중 많은 사람들이 실제로 어린이로 사용했습니다 ...
"연동 가위"와 "벡터의 속도 추가"의 방법에 의한 탄환의 가속
저자가 신기술을 발견 한 사람인 것처럼 보일 수 있으며, 그와는 반대로 그가 몽상가 인 것처럼 보일 수도 있습니다. 새로운 것을 만들 때까지 감정이 필요 없습니다. 이러한 기술은 이미 누적 폭발의 원리에 따라 실제 포병 시스템에 사용됩니다. 그곳에서 사용 된 단어들만이 너무 까다 롭지 만, 당신도 알다시피 : "당신이 배를 부를 때, ... 그렇게 날 것입니다."
누적 효과는 지난 세기의 30 년 동안 실수로 발견되어 즉시 포병에서 사용되었습니다. 가스 제트의 가속 누적 충전량은 위에서 언급 한 두 가지 효과, 속도의 벡터 추가 효과 및 연동 가위 효과를 사용합니다. 더 진보 된 구현에서 금속 코어는 누적 제트로 배치되며,이 제트에 의해 제트 자체의 속도 인 소위 "충격 코어"로 가속됩니다.
그러나이 기술에는 물리적 한계가 있으며, 폭발 속도는 10km / s (한계)이며 누적 원뿔의 각도는 1 : 10 (물리적 인장 강도)입니다. 결과적으로 우리는 100-200 km / s 수준의 가스 유속을 얻습니다. 이론적으로.
이것은 매우 비효율적 인 과정이며, 대부분의 에너지는 낭비됩니다. 또한 정형 된 충전물의 균질성과 균질성에 따라 타겟팅에 문제가 있습니다.
그럼에도 불구하고,이 기술은 이미 연구소를 떠났고 지난 세기 중반 이래로 표준 무기로 사용되어 왔습니다. 이것은 83 미터 이상의 충돌 면적을 가진 잘 알려진 대전차 "광산"TM-50입니다. 그리고 여기에 마지막으로, 그리고 더군다나 국내의 예가 있습니다 :
이것은 반 헬리콥터 "광산"입니다. 180 계량기의 성형 된 충전물의 "뱉는"범위입니다. 눈에 띄는 요소는 다음과 같습니다.
이것은 핵 누적 제트 (검은 구름이 오른쪽으로 나옵니다.)에서 출발 한 직후의 비행 핵의 사진입니다. 충격파 (Mach cone)의 흔적이 표면에 나타납니다.
그 모든 것을 부르는 이름 인 쇼크 코어로 부르 자. 고속 총알, 배럴이 아닌 가스 흐름에만 분산되었습니다. 그리고 모양의 전하 자체는 무적 포병, 이것은 우리가 패스에서 무기를 재건하는데 필요한 것입니다.
그러한 총알의 속도는 3km / s이며 이론적 기술 한계 인 200km / s와는 매우 거리가 멀습니다. 이유를 설명하겠습니다. 실험실 조건에서 과학 실험 과정에서 이론적 속도 제한에 도달하면 실험 중에 최소한 하나의 기록 결과를 얻을 수 있습니다. 그리고 실제 무기에서는 장비가 XNUMX % 보증으로 작동해야합니다.
폭발 원뿔 (25-45도)의 작은 닫힘 각에서 누적 제트로 물체를 가속하는 방법은 정확한 조준을 제공하지 않으며 흔히 충격 코어가 단순히 가스 흐름의 초점에서 빠져 나와 "우유"라는 것을 남깁니다.
전투 용으로 누적 노치는 100 각도보다 크므로 누적 노치 각도가 5km / sec를 초과하는 속도는 이론적으로도 달성 할 수 없지만 기술은 안정적으로 작동하며 전투 조건에서 적용 할 수 있습니다.
"가위 닫기"과정을 가속화 할 수 있지만,이 경우 폭파 경로에 힘의 적용 지점을 형성하기 위해 폭발 방법을 포기해야합니다. 이를 위해, 폭발은 폭발 메커니즘을 제공 할 수있는 속도보다 빠른 속도로 탄환의 가속 경로를 따라 가야합니다.
이 경우, 발파 계획은 폭발물 채널의 전체 길이에 걸쳐 폭발물을 동시에 발파해야하며, 가위 효과는 그림과 같이 폭발물 채널의 벽을 원추형 배열로 얻어야합니다.
총알 가속 채널에서 폭발물을 동시에 폭발시키기위한 계획을 수립하는 것은 현대 기술 수준에서 매우 적절한 작업입니다.
게다가 폭발적인 과정보다 기계적 부하가 더 천천히 옮겨지기 때문에 체력 문제가 즉시 해결 될 것입니다. 폭발물의 관은 총알이 통과하는 동안 붕괴 할 시간이 없습니다.
총알의 경우, 힘의 적용 지점이 중요합니다. 유일한 문제는 힘의 적용 지점의 이동 속도를 제어하는 것이므로 총알은 항상이 시점에 있지만 더 나중에는 기술이 아니라 이론입니다.
그것은 그러한 총알의 가속화 과정, 즉 실제적으로이 이론적 인 메커니즘을 구현하기위한 어떤 질량 - 차원 매개 변수의 스케일링을 이해해야한다.
스케일링 법칙 RTT
우리는 끊임없는 망상 속에 살고 있습니다. 그러한 망상의 예는 개념의 결합 적 결합입니다 : "더 - 더 강력한 것을 의미합니다". 포병 과학은 매우 보수적이며 지금까지이 원칙의 적용을 완전히 받지만 달 아래 영원히 지속되는 것은 없습니다.
최근까지 이러한 연관 패러다임은 대체로 정확했으며 실용적인 구현의 관점에서는 비용이 적게 듭니다. 그러나 이제는 더 이상 사례가 없으며 원리가 정반대로 바뀌는 기술 혁신이 이루어집니다.
20-30에 대한 컴퓨터는 1000 인수로 줄어들었고 컴퓨팅 파워는 1000 배나 증가했습니다.
저는이 사례를 세계적인 규모로 일반화하여 법으로 공식화 할 것입니다. 예를 들면 :물리적 공정의 효율 증가는이 공정을 구현하는 데 사용 된 양과 반비례합니다. ".
나는 그것을 발견 자의 오른쪽에있는 법 R_T_T라고 부를 것이고, 그 이름이 뿌리를지면 무엇일까요?
유명 해지자!
물론 농담이지만 모든 농담에는 진실이 있습니다. 그래서 우리는 사기꾼들에게 엔지니어링 과학이이 법에 순종 함을 증명하려고 노력할 것입니다.
"우리의 양"을 고려하면, 폭발물의 연소 생성물의 압력, 마이크로 탄환의 질량, 그 유효 표면을 알면 가속 거리, 즉 "마이크로 탄환"이 주어진 속도로 가속되는 총구의 길이를 계산할 수 있습니다.
1000km / s와 같은 "미세 구 간"은 15 센티미터의 거리에서 가속 될 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.
우리의 "가위"는 폭발물 가스의 두 배 속도-20km / s로 닫힙니다. 즉, 1000mm 길이의 폭발성 채널에 대해 1km / s의 폐쇄 속도와 150mm 직경의 입력 게이지를 얻으려면 출력 게이지가 1,3mm 여야합니다.
그러한 가속화에 필요한 폭발물이 얼마나되는지를 이해해야하지만 모든 것은 간단합니다. 물리학은 보편적이며 그 법칙은 변하지 않습니다. 총알을 분산시키는 것은 우리 표준보다 1 천 배나 더 쉽고 천 배나 빠릅니다. 소총 총알은 가속 일반적인 라이플 총알.
결과적으로 폭발물의 에너지는 변하지 않아야하지만 폭발물의 성격이 달라야하고 화약이 맞지 않고 너무 느리게 연소되고 폭발하는 폭발물이 필요합니다. 즉, RDX와 같은 5g의 폭발물로 150mm 길이의 튜브를 만들어야합니다. 및 1mm의 입구 직경. 출력은 1,3mm입니다.
"마이크로 총알"이 통과하는 통로 내부의 폭발 강도와 집중을 위해이 구조를 강력한 금속 실린더에 배치해야합니다. 그리고 폭발물의 동시적이고 획일적 인 폭발을 일으키기 위해 "마이크로 총알"의 통과 거리 전체를 관리해야합니다.
요약하면 총알을 1000km / sec의 속도로 분산시키는 물리적 원리는 분말 기술을 기반으로하며 심지어 실제 무기 시스템에서 사용됩니다.
실험실에 즉시 들어가서 그런 폭발적인 가속 시스템을 구현하려고하지 마십시오. 하나의 중요한 문제가 있습니다. 폭발적인 채널에서의 마이크로 부츠의 초기 속도는 폭발적인 전선을 닫는 속도보다 커야합니다. 그렇지 않으면 닫는 가위의 효과가 작동하지 않습니다.
즉, 폭발성 채널에 "마이크로 벨트"를 주입하려면 먼저 약 10km / s의 속도로 가속해야하며 이것은 간단하지 않습니다.
따라서, 이러한 가상 소총 시스템의 구현에 대한 기술적 인 세부 사항은이 기사의 다음 부분을 위해 남겨질 것이므로, 계속되는 내용은 다음과 같다.
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