Waffe aus dem Pass
Das Thema des Artikels sind kinetische Ultra-High-Speed-Waffen. Dieses Thema entstand aus der Analyse der tragischen Ereignisse am Dyatlov-Pass im Februar 1959. Der Tod von neun Touristen wird nach der Summe der vorliegenden Fakten auch in den offiziellen Ermittlungen als gewalttätig durch den Einsatz einer unbekannten Waffe eingestuft. Dies wurde in Artikeln diskutiert, die sich direkt diesen Ereignissen widmeten: "Nicht klassifiziertes Material - die Wahrheit liegt irgendwo in der Nähe" und "Die Toten lügen nicht".
Da der Schaden an den Körpern der Toten der Kraft des Gewehrgeschosses entsprach und die Art des Schadens auf die sehr geringe Größe eines solchen Geschosses hinweist, wurde der Schluss gezogen, dass dieses Geschoss, um seine tödliche Kraft aufrechtzuerhalten, haben mikroskopische Abmessungen und eine Geschwindigkeit von etwa 1000 km/sec.
Im vorherigen Artikel "Waffen vom Pass" wurde die Möglichkeit einer superschnellen Bewegung einer Kugel durch die Atmosphäre ohne Zerstörung durch Reibung gegen die Luft begründet; in diesem Artikel wird versucht, dies zu rekonstruieren die Waffe selbst.
Noch einmal über die Version der Ereignisse am Dyatlov-Pass. Ich glaube, dass unser Staat (damals die UdSSR) im Februar 1959 eine Operation durchgeführt hat, um eine unbekannte High-Tech-Anlage zu beschlagnahmen. Mindestens 9 Menschen starben, höchstwahrscheinlich schien dieses unbekannte Objekt „nicht wenig“zu sein, sonst hätte der Staat nicht so viele Anstrengungen unternommen, um seine Teilnahme an diesen Ereignissen zu verbergen.
Dies ist nur eine Version, ich könnte mich irren. Die Summe der Fakten reicht für eine eindeutige Interpretation dieser alten Ereignisse nicht aus, ist aber im Kontext des aktuellen Themas nicht von Bedeutung.
Es ist wichtig, dass die Frage nach der Realität der Existenz von kinetischen Ultrahochgeschwindigkeitswaffen gestellt wird.
Es ist wichtig, dass sich die Kugeln solcher Waffen in Gas-(Luft-)Umgebungen effektiv bewegen können.
Wichtig ist, dass eine solche Waffe auf Basis der uns zur Verfügung stehenden Technologien tatsächlich erstellt werden kann.
Aber lassen Sie uns genauer darüber sprechen, wir können natürlich sagen, dass, wenn die "Mikrokugel" ein Produkt unbekannter Technologien ist, auch die Waffe selbst auf uns unbekannten physikalischen Prinzipien basiert. Vielleicht ja, aber die uns bekannten Technologien sind in der Lage, eine Kugel auf Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 1000 km / s zu beschleunigen. Ich rede nicht von Exoten, wie Gauss-Waffen, Railguns, den gängigsten Pulvertechnologien, sondern nur in neuen, modernen Verpackungen.
Beginnen wir mit den bestehenden Technologien der kinetischen Hochgeschwindigkeitswaffen und gehen wir erst dann zur Fantasie über.
Artillerielimit
Für traditionelle Artilleriesysteme wurde bisher die theoretische Obergrenze der Geschossgeschwindigkeit erreicht - etwa 2-3 km / s. Die Geschwindigkeit der Verbrennungsprodukte von Schießpulver liegt genau auf diesem Niveau, sie erzeugen nämlich Druck auf den Boden des Projektils und beschleunigen es im Lauf der Waffe.
Um dieses Ergebnis zu erzielen, war es notwendig, ein Unterkaliber-Geschoss (um einen erheblichen Teil der Energie zu verlieren), eine hülsenlose Technologie (die Hülse verkeilt sich bei hohen Drücken im Verschluss), Schüsse mit normalisierten Pulververbrennungsraten und eine Multi- Punktdetonationssystem (um einen gleichmäßigen Druck während der gesamten Bewegung des Projektils entlang des Laufs zu erzeugen) …
Die Grenze ist erreicht, eine weitere Steigerung der Geschossgeschwindigkeit bei dieser Technologie beruht auf den Grenzdrücken des Laufs, die bereits am Rande des Möglichen sind. Als Ergebnis haben wir ein solches Projektil, eine Momentaufnahme eines echten Schusses, zum Zeitpunkt des Zurücksetzens der Kalibrierungsregister:
Achten Sie auf die Bögen in der Nähe der fliegenden Projektilliner, dies sind die Stoßwellen, über die im vorherigen Artikel geschrieben wurde. Bei einer Stoßwelle bewegen sich Gasmoleküle schneller als die Schallgeschwindigkeit. Unter eine solche Welle zu fallen, wird nicht wenig erscheinen. Aber der geschärfte Kern des Geschosses kann eine solche Welle nicht erzeugen, die Geschwindigkeit reicht nicht aus ….
Aber der modernen Zivilisation steht eine andere Technologie zur Herstellung kinetischer Hochgeschwindigkeitswaffen zur Verfügung, die buchstäblich kosmischen Ausmaßes hat.
Pfeile Gottes
Durch die Verbrennung von Tausenden von Tonnen Treibstoff mit maximaler Energieintensität hat die Menschheit gelernt, tonnenschwere Objekte mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 10 km / s in den Weltraum zu schleudern. Es ist eine Sünde, diese Weltraum-"Projektile" mit enormer kinetischer Energie nicht als Waffe zu verwenden. Die Idee ist nicht originell, seit 2000 arbeiten die USA an diesem Projekt, der ursprüngliche Name ist "the arrows of God". Es wurde angenommen, dass Objekte auf dem Boden von etwa sechs Meter langen und etwa hundert Kilogramm schweren Wolframpfeilen getroffen würden. Die kinetische Energie eines solchen Pfeils bei solchen Geschwindigkeiten beträgt ungefähr 0,1-0,3 Kilotonnen TNT-Äquivalent. So wurde dieses Projekt damals, vor mehr als 10 Jahren, vorgestellt:
In den letzten Jahren ist das Projekt in den Schatten gerückt, entweder wurde es vergessen oder umgekehrt, es trat in die Phase ernsthafter Designarbeit ein und erhielt dementsprechend den Stempel "Top Secret".
Die zweite ist eher eine schmerzlich verlockende Aussicht, nur vom Satelliten aus, da er diese Waffe ursprünglich nicht effektiv einsetzen sollte, sind die Gesetze der Ballistik unerbittlich. Das Zielen auf ein Objekt führt zu einer starken Abnahme der Geschwindigkeit eines solchen Wolframpfeils und trägt daher nicht die gesamte Energie bis zum Zerstörungspunkt, bestenfalls beträgt die Geschwindigkeit des Pfeils am Zerstörungspunkt 5- 6km/s.
Es gibt nur einen Ausweg, das anfängliche Zielen erfolgt durch die Korrektur der Umlaufbahn des Satelliten selbst, und dafür verwenden sie nicht die üblichen Satelliten, sondern manövrierende Umlaufsysteme, für uns ist es die "Spirale", die in der Bose gestorben ist und sein Träger "Arrow". Für die Amerikaner ist das Thema nicht gestorben, im Gegenteil, gerade jetzt ist das nächste Shuttle X-37B im All. So sieht es aus:
Eine der offensichtlichen Verwendungen für dieses unbemannte Fahrzeug ist ein Weltraumbomber, der mit den bereits beschriebenen „Pfeilen Gottes“bewaffnet ist.
Orbitale kinetische Waffen sind übrigens die Zukunft lokaler Konflikte, ideal. Aber das ist nicht unser Thema, kommen wir zurück zu „unseren Widdern“, traditionellen Pulvertechnologien.
Kinematik der Projektilbeschleunigung
Die Waffenhalterung hat sich nach dem Prinzip ihrer Wirkung seit ihrer Erfindung nicht geändert, sie besteht aus einem Zylinder (Lauf), einem Kolben (Geschoss) und einer dazwischen angeordneten Ladung (Pulver). In diesem Schema wird die Geschwindigkeit des Projektils im Grenzbereich durch die Expansionsgeschwindigkeit der Verbrennungsprodukte der Ladung bestimmt, dieser Wert beträgt maximal 3-4 km / s und hängt vom Druck im Verbrennungsvolumen ab (zwischen das Projektil und der Boden des Kolbens).
Moderne Artilleriesysteme haben sich bei diesem kinematischen Schema der theoretischen Grenze der Geschossgeschwindigkeit angenähert und eine weitere Geschwindigkeitserhöhung ist fast unmöglich.
Das Schema muss also geändert werden, aber ist es im Allgemeinen möglich, das Projektil auf eine höhere Geschwindigkeit zu beschleunigen, als die Verbrennungsprodukte von Schießpulver liefern können? Auf den ersten Blick ist es unmöglich, das Projektil schneller zu schieben als die Geschwindigkeit der Gase, die diesen Hochgeschwindigkeitsdruck ausüben.
Aber Segler haben längst gelernt, ihre Segelschiffe auf Geschwindigkeiten über der Windgeschwindigkeit zu beschleunigen, in unserem Fall ist dies eine direkte Analogie, ein bewegtes Gasmedium überträgt seine Energie auf ein physikalisches Objekt, hier ist ihre neueste Errungenschaft:
Dieses "Wunder" mit einer Windgeschwindigkeit von 40 km / h ist aufgrund des "schrägen" Segels in der Lage, sich mit einer Geschwindigkeit von 120 km / h zu bewegen, dh dreimal schneller als die Luft, die dieses Segelboot bewegt. Dieses auf den ersten Blick paradoxe Ergebnis wird dadurch erreicht, dass die Geschwindigkeit eine Vektorgröße ist und die Bewegung schräg zur Windrichtung mit Hilfe des "schrägen" Segels möglicherweise schneller ist als der Wind selbst.
Die Artilleristen haben also jemanden, der sich von den neuen Prinzipien der Granatenstreuung leihen kann, die Schneider haben ein geeignetes Prinzip, oder besser gesagt, von ihrem Hauptwerkzeug, der Schere.
Schließklingen-Effekt
Es gibt ein solches Konzept, "Gedankenexperiment", alles, was weiter angeht, setzt die Anwesenheit von Imagination zumindest auf der alltäglichen Ebene voraus … eines elfjährigen Kindes.
Stellen Sie sich eine Schere vor, sie ist getrennt, ihre Spitzen sollen um einen Zentimeter getrennt sein und die Klingen haben einen Schließpunkt in einem Abstand von 10 Zentimetern von den Spitzen.
Wir fangen an, sie "ganz" zu schließen.
Während die Spitzen also einen Zentimeter überschreiten, bewegt sich der Schließpunkt um zehn Zentimeter.
In einem solchen System sind die Bewegungsgeschwindigkeiten von physischen Objekten an den Spitzen der Scheren maximal. Aber am wichtigsten ist, dass sich der Kraftangriffspunkt (der Schließpunkt der Klingen) mit einer Geschwindigkeit bewegt, die zehnmal höher ist als die Geschwindigkeit von physischen Objekten in einem solchen System. Denn während der Schließzeit (während die Scherenspitzen einen Zentimeter passieren) bewegt sich der Schließpunkt um 10 Zentimeter.
Stellen Sie sich nun vor, am Schnittpunkt der Klingen (am Schließpunkt) wird ein kleines physisches Objekt (z. B. eine Kugel) platziert, und es bewegt sich mit der Geschwindigkeit der Verschiebung des Schließpunkts, d. zehnmal schneller als Scherenspitzen.
Diese einfache Analogie macht es möglich zu verstehen, wie es bei einer gegebenen Geschwindigkeit eines physikalischen Prozesses möglich ist, einen Kraftangriffspunkt zu erhalten, der sich viel schneller bewegt als das physikalische Objekt selbst.
Und darüber hinaus, wie dieser Kraftangriffspunkt physikalische Objekte auf Geschwindigkeiten beschleunigen kann, die viel höher sind als die Bewegungsgeschwindigkeit physikalischer Objekte, die an der Beschleunigung beteiligt sind (Klingen in unserem Beispiel).
Der Einfachheit halber nennen wir diesen Beschleunigungsmechanismus für physikalische Objekte "Schließschere-Effekt".
Ich denke, es ist auch für jemanden, der die Grundlagen der Physik nicht kennt, leicht zu verstehen, zumindest hat mir meine 11-jährige Tochter sofort, nachdem ich es ihr erklärt hatte, eine offensichtliche Assoziation gegeben, die sagte: ".. ja, es ist, als würde man mit den Fingern auf einen Zitronenkern schießen …".
Tatsächlich nutzen geniale Kinder in ihrer Einfachheit diesen Effekt schon seit langem für ihre Streiche, klemmen mit Daumen und Zeigefinger in den glitschigen Samen und „schießen“aus einem solchen improvisierten Booster-Set. So wurde diese Methode von vielen von uns bereits in der Kindheit in der Praxis angewendet …
Beschleunigung von Geschossen durch die Methoden "Schere schließen" und "Vektoraddition von Geschwindigkeiten"
Jemand mag denken, dass der Autor der Entdecker neuer Technologien ist, jemandem im Gegenteil, er scheint ein Träumer zu sein. Ich brauche keine Emotionen, bis mir etwas Neues einfällt. Diese Technologien werden bereits in realen Artilleriesystemen verwendet, die auf dem kumulativen Explosionsprinzip basieren. Nur die Worte sind dort zu knifflig, aber bekanntlich: "wie du das Schiff nennst, so wird es … fliegen."
Die kumulative Wirkung wurde in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts zufällig entdeckt und fand sofort Anwendung in der Artillerie. Eine Hohlladung zum Beschleunigen eines Gasstrahls nutzt gleichzeitig zwei der oben genannten Effekte - den Effekt der Vektoraddition von Geschwindigkeiten und den Effekt der sich schließenden Schere. Bei fortgeschritteneren Ausführungen wird ein Metallkern in den kumulativen Strahl eingebracht, der von diesem Strahl auf die Geschwindigkeit des Strahls selbst beschleunigt wird, der sogenannte "Aufprallkern".
Aber diese Technologie hat eine physikalische Grenze, die Detonationsgeschwindigkeit beträgt 10 km / s (begrenzend) und der Öffnungswinkel des Summenkegels beträgt 1:10 (physikalische Endfestigkeit). Als Ergebnis erhalten wir die Gasausströmgeschwindigkeit auf dem Niveau von 100-200 km / s. In der Theorie.
Dies ist ein sehr ineffizienter Prozess, die meiste Energie wird verschwendet. Außerdem gibt es ein Problem beim Zielen, das von der Gleichmäßigkeit der Hohlladungsdetonation und ihrer Gleichmäßigkeit abhängt.
Dennoch hat die Technologie bereits die Labore verlassen und wird seit Mitte der achtziger Jahre des letzten Jahrhunderts in Standardwaffen eingesetzt, dies ist die bekannte Panzerabwehr-„Mine“TM-83 mit einer Abschusszone von mehr als 50 Metern. Und hier ist das letzte und noch dazu ein inländisches Beispiel:
Dies ist eine Anti-Helikopter-"Mine", die Reichweite der "spuckenden" Hohlladung beträgt bis zu 180 Meter, das markante Element sieht so aus:
Dies ist ein Foto des Stoßkerns im Flug, unmittelbar nach seinem Abgang aus dem kumulativen Gasstrahl (schwarze Wolke rechts) ist die Spur der Stoßwelle an der Oberfläche sichtbar (Machkegel).
Nennen wir alles beim richtigen Namen, der Schockkern ist Hochgeschwindigkeitsgeschoss, nur nicht im Fass, sondern in einem Gasstrom verteilt. Und die Hohlladung selbst ist Lauflose Artilleriehalterung, genau das brauchen wir für die Rekonstruktion von Waffen aus dem Pass.
Die Geschwindigkeit eines solchen Geschosses beträgt 3 km / s, sie ist sehr weit von der theoretischen Technologiegrenze von 200 km / s entfernt. Lassen Sie mich erklären, warum - das theoretische Tempolimit wird im Rahmen wissenschaftlicher Experimente unter Laborbedingungen erreicht, da reicht es aus, im Verlauf von Experimenten mindestens ein Rekordergebnis zu erzielen. Und bei echten Waffen sollte die Ausrüstung mit hundertprozentiger Garantie funktionieren.
Die Methode, ein Objekt mit einem kumulativen Strahl bei kleinen Schließwinkeln des Sprengkegels (25-45 Grad) zu beschleunigen, ermöglicht kein genaues Zielen und oft rutscht der Aufprallkern einfach aus dem Fokus des Gasstrahls und hinterlässt das sogenannte " Milch".
Für den Kampfeinsatz wird eine kumulative Aussparung mit einem Schließwinkel von mehr als 100 Grad hergestellt, bei solchen Winkeln einer kumulativen Aussparung kann eine Geschwindigkeit von mehr als 5 km / s auch theoretisch nicht erreicht werden, aber die Technologie funktioniert zuverlässig und ist unter Kampfbedingungen anwendbar.
Es ist möglich, den Vorgang des "Schließens der Schere" zu beschleunigen, aber in diesem Fall sollte die Detonationsmethode aufgegeben werden, um den Angriffspunkt der Kräfte im Sprengkanal zu bilden. Dazu ist es erforderlich, dass die Explosion den Geschossbeschleunigungspfad mit einer höheren Geschwindigkeit durchquert, als der Detonationsmechanismus bereitstellen kann.
In diesem Fall sollte das Detonationsschema die gleichzeitige Detonation von Sprengstoff über die gesamte Länge des Sprengstoffkanals gewährleisten und der Schereneffekt sollte aufgrund der konischen Anordnung der Wände des Sprengstoffkanals erzielt werden, wie in der Abbildung gezeigt:
Die Schaffung eines Schemas zur gleichzeitigen Detonation eines Sprengstoffs im Geschossverbreitungskanal ist für einen modernen technologischen Stand eine durchaus machbare Aufgabe.
Außerdem wird das Problem der körperlichen Stärke sofort gelöst, das Rohr aus der detonierenden Substanz hat keine Zeit, während des Fluges des Geschosses zu kollabieren, da die mechanische Belastung langsamer übertragen wird als der Explosionsprozess.
Für ein Geschoss ist der Kraftangriffspunkt wichtig, das einzige Problem ist die Kontrolle über die Bewegungsgeschwindigkeit des Kraftangriffspunkts, damit sich das Geschoss immer an diesem Punkt befindet, aber dazu später mehr. Dies ist bereits eine Technik, keine Theorie.
Es bleibt die Skalierung des Übertaktungsprozesses eines solchen Geschosses herauszufinden, nämlich in welchen massendimensionalen Parametern dieser theoretische Mechanismus in die Praxis umgesetzt werden soll.
RTT-Skalierungsgesetz
Wir leben in hartnäckigen Wahnvorstellungen, ein Beispiel für eine solche Wahnvorstellung ist das assoziative Begriffsbündel: „Mehr heißt stärker“. Die Artilleriewissenschaft ist sehr konservativ und folgt diesem Prinzip bisher vollständig, aber nichts hält ewig unter dem Mond.
Bis vor kurzem war dieses assoziative Paradigma in vielerlei Hinsicht richtig und in der praktischen Umsetzung kostengünstiger. Aber jetzt ist dies nicht mehr der Fall, es werden technologische Durchbrüche durchgeführt, bei denen die Prinzipien ins genaue Gegenteil geändert werden.
Ich werde ein Beispiel aus meinem Beruf geben, Computer haben in 20-30 Jahren das Volumen um das 1000-fache verringert, und ihre Rechenleistung hat sich auch um das Tausendfache erhöht.
Ich würde dieses Beispiel auf einen globalen Maßstab verallgemeinern und es in Form eines Gesetzes formulieren, zum Beispiel: „ Die Effizienzsteigerung des physikalischen Prozesses ist umgekehrt proportional zum Volumen, das zur Umsetzung dieses Prozesses verwendet wird..
Ich werde es das R_T_T-Gesetz nennen, nach dem Recht des Entdeckers, was ist, wenn der Name Wurzeln schlägt?
Ich werde berühmt!
Es ist natürlich ein Witz, aber in jedem Witz steckt ein Körnchen Wahrheit, also werden wir versuchen, den Artilleristen zu beweisen, dass auch ihre Ingenieurwissenschaften diesem Gesetz gehorchen.
Zählen wir „unsere Widder“, indem wir den Druck der Gase der Verbrennungsprodukte von Sprengstoffen, die Masse der „Mikrokugel“kennen, ihre wirksame Oberfläche kann die Beschleunigungsstrecke, mit anderen Worten, die Länge des Laufs in. berechnet werden wodurch die „Mikrokugel“auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt wird.
Es stellte sich heraus, dass eine solche "Mikrokugel" in einer Entfernung von nur 15 Zentimetern auf bis zu 1000 km / s beschleunigt werden kann.
Unsere "Schere" schließt mit einer verdoppelten Geschwindigkeit der Gase der Explosionsprodukte - 20 km / s, was bedeutet, dass eine Schließgeschwindigkeit von 1000 km / s und ein Eingangsmesser mit einem Durchmesser von 1 mm für einen Sprengkanal 150. erreicht werden mm lang, die Ausgabelehre sollte 1,3 mm betragen..
Es bleibt zu verstehen, wie viel Sprengstoff für eine solche Beschleunigung benötigt wird, aber hier ist alles einfach, die Physik ist universell und ihre Gesetze sind unverändert exakt die gleiche Energie wie bei der Beschleunigung eines herkömmlichen Gewehrgeschosses.
Folglich muss die Energie des Sprengstoffs unverändert bleiben, aber die Art des Sprengstoffs muss anders sein, das Schießpulver passt nicht, brennt zu langsam, es wird ein detonierender Sprengstoff benötigt. Mit anderen Worten, Sie müssen aus 5 Gramm Sprengstoff wie RDX eine 150 mm lange Röhre herstellen. und einen Einlassdurchmesser von 1 mm. und das wochenende ist 1, 3 mm..
Für die Stärke und Konzentration der Explosion im Durchgangskanal der "Mikrokugel" ist es erforderlich, diese Struktur in einen starken Metallzylinder zu legen. Und es zu schaffen, eine gleichzeitige und gleichmäßige explosive Detonation über die gesamte Entfernung des "Mikrokugel"-Flugs zu erzeugen.
Zusammenfassend sind physikalische Prinzipien zur Beschleunigung eines Geschosses auf Geschwindigkeiten von 1000 km / s auch auf Basis von Pulvertechnologien verfügbar, außerdem werden diese Prinzipien in realen Waffensystemen verwendet.
Beeilen Sie sich nur nicht ins Labor und versuchen Sie, ein solches explosives Beschleunigungssystem zu implementieren. andernfalls funktioniert der Effekt von "Schere schließen" nicht.
Mit anderen Worten, um eine „Mikrokugel“in den Sprengkanal zu injizieren, muss diese zunächst auf eine Geschwindigkeit von ca. 10 km/s beschleunigt werden, und das ist gar nicht so einfach.
Daher belassen wir die technischen Details der Implementierung eines solchen hypothetischen Schusssystems für den nächsten Teil dieses Artikels, um fortzufahren….
