Вундервафля Railgun-2

Аватар пользователя nix

Продолжение начатого в http://aftershock.news/?q=node/312134

Предыдущая запись вызвала много споров и потому хотелось бы разобрать основные замечания.


Ускорение снаряда.


Слово "снаряд" в применении к рельсотрону пока что не уместно. Снаряд - изделие сложное, снаряженное. Ресльсотрон же пока стреляет инертными болванками. Считается, что такая болванка несет колоссальную кинетическую энергию и не требут никаких иных средств поражения.

Мне думается, что причина простоты болванки в другом: создать сложное устройство выдерживающее чудовищные ускорения чрезвычайно сложно. Привлечем школьный курс математики.

Допустим длинна ствола 10м. Скорость снаряда на срезе 3000 м/с

a = (V^2)/(2S) = (3000^2)/(2*10) = 450000 M/S^2 = 45 000g

много это или мало? Обратимся к специалистам:

– Какой проект для Вас был самым сложным?

– С нуля начали переход от старой тематики на «Краснополь», это высокие перегрузки от 10 000 единиц. Не случайно у французов ничего не получалось. Мы начали с 3, довели до 5, потом до 10 тысяч. Это была конструкторская и технологическая задача. От этого зависит и дальность стрельбы, и надежность работы. http://rostec.ru/news/3150

Очевидно, что сделать электронно механическую систему управления для движущейся стремительным домкратом болванки, задача отнюдь нетривиальная.

Навигация и руление.

Не буду утверждать наверняка, но помнится мне, что прием сигналов GPS имеет ограничения на скорость движения приемника. Но даже если гиперзвуковая болванка сможет принимать сигнал выжившей при запуске снаряда электроникой, то возникают большие сомнения, что бортовой компьютер успеет адекватно реагировать на меняющееся местоположение. Если снаряд летит на порядок быстрее, то компьютер требуется соответствующий. Не забываем и о массогабаритных характеристиках всего снаряда. Стенки 120мм арт. снаряда значительно толще стенок 120мм мины именно в связи с разницей в ускорении при выстреле.

Руление снарядом на гиперзвуковых скоростях потребует довольно прочные рули и соответствующие механические приводы а так же источник энергии для приведения их в действие.

Импакт.

Каково назначение боевого оружия? Сняться в кино? Напугать врага? Попилить бабло? Если ответ на эти вопросы утвердительный, то пожалуй у рельсопушки на сегодня нет конкурентов. Правда злые языки утверждают, что главная задача боевого оружия поразить цель. Разберемся с этим вопросом плотнее.

Для начала посмотрим это видео

Болванка за $25000 делает аккуратные дырочки в целях и летит себе дальше. Беспорно, в некоторых случаях продырявленная цель будет уничтожена или нейтрализована, но во всех ли?

Если речь идет о корабле, то поражение продырявливанием сильно зависит от места продырявливания. Тоже касается и самолета, хотя и в меньшей степени. Известны случаи, когда самолеты возвращались на аэродромы изрешеченные но выполнившие боевое задание. Да я видел видео, в которых снаряд попадая в цель взрывался и частично испарял саму цель. Но почему снаряд ведет себя различно в различных ситуация? И снова школьный курс физики нам в помощь. Для превшащения кинетической энергии в тепловую необходимо снаряд остановить. То есть цель должна обладать достаточным останавливающим действием, то есть быть достаточно плотной и твердой в месте соприкосновения со стремительным домкратом.

Оценим необходимую останавливающую силу.

F=ma, a = v^2/(2*s)

a = (3000^2)/(2*0.5) = 9 000 000М/C^2

F=3кг*9000000М/C^2 = 27 000 КН = 2700т

Очевидно, что фюзеляж самолета такое сопротивление не окажет и болванка, пробив самолет насквозь, умчится в голубуют даль, унося с собой львинную долю неизрасходованной энергии. Примерно так же будет и в случае с кораблем и многими другими потенциальными целями. Только точное попадание в уязвимое место может вывести цель из строя а это возможно только в зоне прямой видимости, да и то с известной долей погрешности.

Пожалуй накопленых замечаний достаточно, что бы сделать выводы о перспективах этого чудо оружия.

Комментарии

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

кхм.. почитал посмеялся... но в целом вы не поверите, но например унас есть институт где  занимаются проблематикой  рельсотронов.... 

Главная ваша ошибка вы не понимаете что сейчас в 10кг можно впихнуть мощность в 3-5 мегават для импульса 5 милисекунд а это даже при КПД в 20% - 3кДж....

да и многие  энтузиасты их строят, есть не подтвержденная инфа о достижении скорости в 800м/с у "домашних рельсы".... Моя самая  быстрая  давала 180 для 30 граммового снаряда, но я этим еще в школе занимался в 90-х.... как увидел в книжке про СОИ так и заболел....

Это лет 15  назад 1 000А казалось огромным током.... а сейчас 20 Lipo батарей в режиме КЗ дают 50C * 5 А*ч * 20 = 5 000 А, при 19-20В, а это 100 кВт от источника весом 16 кг...

А еще есть энтузиасты которые делают конденсаторные сборки и сами конденсаторы клеют и индуктивные накопители энергии - это уже мегаваты.

А если не жалко денег можно и ступенчатые системы делать и управляемые внешние источники поля для концентрации магнитного потока, и сегментные шины и много чего еще.... 

Насчет управляемости Рельсотронные снаряды управляемыми не  будут - никогда слишком Быстро, слишком большие нагрузки.... как рулить метеоритом представляете? вот и я нет, а при движении на Гиперзвуке  там такие  нагрузки что рулить можно только смещением центрамасс  и то не факт что получится тк слишком  мало время активной жизни снаряда.

И да вы хотите поспорить что при скоростях соприкосновения порядка 7км/с  метал будет вести себя как твердое тело - обоснуете? 

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Mikhail_T
Mikhail_T(11 лет 5 месяцев)

Почему нельзя ограничиться 3 км/с ? Зачем это гигантомания ?

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

потому чт о смысла нет.

(m*v^2)/2 - вот по этому при возможности надо уменьшать массу  снаряда и повышать скорость.

тк что бы доставить одну и туже энергию к цели можно взять - или болванку 1кг при 3 км/с или болванку в 150 грамм при 8км/с - 4,5 МДж

а таскать с собой в 10 раз больше  боеприпаса  гораздо выгоднее....

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Mikhail_T
Mikhail_T(11 лет 5 месяцев)

На меньших скоростях снаряд может быть управляемым в полёте и соответственно точным а это не менее важно чем количество энергии. 

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

Зачем? после определной скорости атмосфера просто неуспевает повлиять на снаряд.

а если задумыватся об управляемости и тп то это скорости уже ниже даже не 3км/с, а 1,5км/с... и это уже не имеет смысла тогда дешевле использовать не рельсы, а разработки вермахта в  области цилиндроконических стволов да и наши разработки в обласити специфических артелиристких технологий.....

и да - экономика войны - дешевле произвести и подвести электричество чем гильзы и метательное ВВ - тут только один минус хранить нельзя много.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

Собственно, зачем тогда изобретать велосипед?

Скорость БОПС также ограничена величинами в интервале 1500—1800 м/с и зависит от конструкции артиллерийских орудий и боеприпасов к ним

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

я про то же управляемость на космических скоростях это не совсем то что нужно здесь.... 

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя nix
nix(9 лет 5 месяцев)

Я уже обосновал. Поведение снаряда будет зависесть от характера мишени.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

не всегда еще  и от структуры  снаряда. если он будет из мягкого Свинца отдача  энергии будет одна   а если из карбида  вольфрама  то совсем  дургая.... ну а прискоростях больше 100Км/с  это все снова поменятеся и совсем в другую сторону...

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

100 кВт от источника весом 16 кг...

Собственно, это приговор.

что бы было понятно мощность АК-74 при выстреле - примерно 150кВт

Массу патрона напомнить?


Вот когда случится прорыв всего-то на два порядка в плотности хранения энергии - тогда можно вспоминать про не-корабельные рельсотроны.

Как вариант, конечно - взрывомагнитные генераторы, но по логистике - это обычная пушка.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

Вы теплое с мягким не путайте - я говорю про то что такую установку может свободно собрать и купить ЛЮБОЙ это даже не очень дорого....

А насчет плотности Энергии индукционный накопитетль на 40 кДж с мощностью несколько ГВт это уже не потолок и весит он всего 80 кило....а что сейчас есть у ребят в халатах и у ребят в Форме я не скажу "низзя..." да и допуска уже нет....

И да КПД можно иподнять и тогда  это станет не так уж критично....

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

может свободно собрать и купить ЛЮБОЙ

А купить охотничий или снарядить гильзу патрона и найти трубу + шпингалет + резинку/пружину + немного скотча - может вообще любой. При том стоимость - около нуля, собирается из мусора.


40 кДж с мощностью несколько ГВт это уже не потолок и весит он всего 80 кило

Подкините ссылку? Интересуюсь темой. А экранировка в этот вес входит? И через сколько после зарядки он утечёт если он индукционный?


Правда если посчитать - вообще ниразу не радует (

1000дж - ваша же цифра дульной энергии для калашникова.

40 выстрелов - 80кг. Против 400г. Два порядка. 

Массами пуль для  рельсотрона при таком раскладе можно пренебречь.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

делали для себя - под импусльный магнит для  одного эксперимента.

и да вы еще КПД не учитыываете

Главный ведь вопрос не Ообъем  энергии, а скорость её перехода из Электричества в кинетику...а уже там вылазит скорость Отдачи от источника и тп... 

для рельсы  такой  индукционник  не пойдет он СЛИШКОМ быстрый... туту или реально LiPo в режиме КЗ или медленные конденсаторные сборки.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

делали для себя - под импусльный магнит для  одного эксперимента.

и да вы еще КПД не учитыываете

Главный ведь вопрос не Ообъем  энергии, а скорость её перехода из Электричества в кинетику...а уже там вылазит скорость Отдачи от источника и тп... 

для рельсы  такой  индукционник  не пойдет он СЛИШКОМ быстрый... туту или реально LiPo в режиме КЗ или медленные конденсаторные сборки.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

Да, я ещё не учитываю кпд (

С кпд - там и к трём порядкам приблизится.

Главный ведь вопрос не Ообъем  энергии

Нет, главный вопрос для практического применения - именно объём энергии. Ну нет у человечества достаточно плотных (и не сверхдорогих) хранилок которые могли бы выдавать сразу ток. Химические пороха - на порядки эффективнее в плане запасания. А если пытаться конвертировать из чего-то в ток - там ещё несколько раз на разные кпд множить. Взрывомагнитные - именно по этому пути идут и вроде даже приличного кпд добились, но всё равно - тяжело и дорого.

Аватар пользователя Partisan
Partisan(12 лет 1 неделя)

А можно, наверное, ещё и с сердечничками поиграть - уран там, вольфрам, керамика...

Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

Особо не разрушаясь при этом, и практически не меняя траектории.

Собственно, чего вы хотите добиться крылышком, даже любопытно? Того что снаряд выйдет из задней стенки по той же траектории, но на метр в стороне? Передав ровно столько же энергии?

Если хотите закрутить а-ля современные пули со смещёным центром тяжести - тут сразу две проблемы.

Первое и главное - у рельсотрона нет стабилизации вращением, снаряд начнёт кувыркаться уже в воздухе.

Второе - даже если удастся решить проблему стабилизации неуравновешенного снаряда - 

появляется ещё одна проблема - или оно легче проворачивается, и относительно короткое, либо наоборот. При том - для каждого типа преград - разные параметры. Земля/бетон/броня - для каждой цели разные боеприпасы не эффективные по другим?

Аватар пользователя Mikhail_T
Mikhail_T(11 лет 5 месяцев)

Первое и главное - у рельсотрона нет стабилизации вращением,

А вот в ролики снаряд вертится кому верить ?

Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

Физике верить, физике. В частности тому как его носит из стороны в сторону после вылета из ствола. Предназначенный для того чтобы провернуться в мишени снаряд - уже бы провернулся.

А так - раскрутить крылышками во время полёта можно, и это даже чуть улучшит точность.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

обычная рельса  не может выдавать вращающиеся снаряды, но есть несколько вариантов которые  позволяют это обойти, но я не вижу смысла... при таких скоростях нет смысла в этом тк  время полеита снаряда  измеряется даже не секундами....

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя nix
nix(9 лет 5 месяцев)

Вы технически невежественны и потому неправы.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

покажите ка мне  хотя бы от руки как будет работать Рельсотрон в котором должен получатся на выходе вращающийся снаряд да еще и так что бы у вас не было пробоя между витками ведущих электродов - я то такой могу и нарисовать и построить...

можно в личку чтобы не позорится

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя nix
nix(9 лет 5 месяцев)

Вращение достигается таким же способом как и на РПГ-7. Пассивная крылчатка вращает снаряд. Но мое замечание относилось к вашему принебрежению к вращению. Не важно какова скорость, нестабилизированный снаряд все равно может сильно отклониться от прямой.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

угу:

Вот так  будет выглядеть ваша снаряда на скорости всего 3км/с и крыльчатка окажется в вакууме.... от чего она  будет там вращатся понятно только ВАМ....

Еще  раз при скорости выше 2км/с Про аэродиномические методы управления можно ЗАБЫТЬ, от слова СОВСЕМ. Тк  Трение на кромке ударной  волны  будет давать Темературу под 1000 градусов и плавить тело снаряда о каких крыльчатках вы говорите в  таких условиях?

Блин просто Попробуйте сделать Пулю раскручиваюмую набегающим потоком воздуха и обнаружите что она  хуже чем обычная  не вращающаяся тк теряет на порядок  больше  энергии изза больше аэро динамического сопротивления.

Для  гиперзвука или отклоенение центра масс или Нарезы или реактивный двигатель.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

Ну, на видео всё-таки крылышки есть и какую-то раскрутку обеспечивают. Но изначально снаряд не стабилизирован вообще и его мечет из стороны в сторону.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

скорость у них слишком маленькая.... лучше бы снаряд меньше скорость выше.... 

а так  да  как его не перевернуло не понятно.... а еще вопрос почему нет видео со стрельбы на  хотя бы  километровой  дистанции.

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

Как не перевернуло - он похоже не цельночугуниевый а сложной формы/развесовки внутри. Такое поведение может быть только при центре тяжести спереди и соответственно стабилизации за счёт этого.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

Похоже.... но тогда почему не сабот и отработанные стреловидные  боеприпасы,  а именно такая  форма  болванки? 

да  это видео больше вопросов  дает чем ответов.... нету  такого облака газов при работе  рельсы да и скосрости у них должнгы  быть реально в 10-ки Км/с а не то что они показывают

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя Mikhail_T
Mikhail_T(11 лет 5 месяцев)

Болванка на вид весит 10 кг +/- они говорят про энергию в 30 МДЖ вроде сходиться со скоростью нет ?

Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 9 месяцев)

Чтобы не сравнивали с обычными БОПСами.

Может какие хитрости гиперзвукового обтекания, может им на их крылышки хоть сколько-то воздуха привести нужно, может просто не заморачивались, ибо "прототип". Они и так в край мишени попали с мизерного расстояния.

Аватар пользователя EcuaRED
EcuaRED(10 лет 3 месяца)

Оценим необходимую останавливающую силу.

F=ma, a = v^2/(2*s)

a = (3000^2)/(2*0.5) = 9 000 000М/C^2

F=3кг*9000000М/C^2 = 27 000 КН = 2700т


а чо такое s равное 0,5 ?

Аватар пользователя nix
nix(9 лет 5 месяцев)

длинна снаряда. Это конечно упрощение но оно не слишком важно так как расчеты носят оценочных характер.

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

не а не длина снаряда.... 

это длина  пути разгона - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя EcuaRED
EcuaRED(10 лет 3 месяца)

если длинна пути разгона - вообще не понятно

о какой такой "останавливающей силе" идет речь

и как это относится к характеристикам цели

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

ну я же говорю автор не сколько забыл курс физики за 7 класс... 

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя EcuaRED
EcuaRED(10 лет 3 месяца)

а про экспансивные снаряды просто не слышал

Аватар пользователя nix
nix(9 лет 5 месяцев)

Вообще то речь шла о столкновении снаряда с целью. Разгон тут непричем. Вы мне надоели я вас удаляю

Аватар пользователя EcuaRED
EcuaRED(10 лет 3 месяца)

непонятно каким образом вообще длина болванки может каким то образом влиять на "останавливающую силу"

и вообще что собственно характеризует такая сила?

что вы из ее значения(оценочного) делаете какие то выводы

важна скорость, масса и площадь воздействия

а вы про какую то длину речь ведете

Аватар пользователя nix
nix(9 лет 5 месяцев)

Я писал, что для превращения кинетической в тепловую, тело нужно остановить, то есть выполнить работу. работа = сила*путь. путь равен длинне снаряда так как при ударе он будет деформироваться.

Аватар пользователя EcuaRED
EcuaRED(10 лет 3 месяца)

Ахренеть!

Нет слов!....

добрый совет

не пишите ничего что хоть как то, хоть с какого то боку может быть с физикой связано 

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

кхм понятны ваши заблуждения, не которые, вы хотите  3кг на  отреезке 0,5 метра  разогнать до скорости в 3000 м/с конечно что сила нужна  огромная 

но вот если в ваши же расчеты поставить адекватную длину(3метра)  то получится:

F=ma, a = v^2/(2*s)

a = (3000^2)/(2*3) = 1 500 000М/C^2

F=3кг*1 500 000М/C^2 = 4 500 000Н = 458 тонн что не так уж и много например 80 МПа на площадь дна снаряда диаметром 5 см = 16,1 тонны....

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя EcuaRED
EcuaRED(10 лет 3 месяца)

он не разогнать я так понял хочет, а затормозить



Очевидно, что фюзеляж самолета такое сопротивление не окажет и болванка, пробив самолет насквозь, умчится в голубуют даль, унося с собой львинную долю неизрасходованной энергии. Примерно так же будет и в случае с кораблем и многими другими потенциальными целями.

А вот из чего  пристекает такая  очевидность для автора я так и не понял?

Аватар пользователя layaratan15
layaratan15(9 лет 1 месяц)

какаято странная истерика

Аватар пользователя DenverElrond
DenverElrond(11 лет 3 месяца)

автору видно руководитель идею приказал развить: "рельсотрон!" - вот он (автор) и ищет "осколки этого зеркала"...

Аватар пользователя Nordicx86
Nordicx86(12 лет 3 месяца)

Продам не  дорого Идею Могу помочь с реализацией  совсеми придуманными за 15  лет извращениями для повышения КПД

Комментарий администрации:  
*** Криптобес ***
Аватар пользователя DenverElrond
DenverElrond(11 лет 3 месяца)

Позвольте угадаю, максимальный КПД рельсотрона: 35, ладно: гулять так гулять: 42 %?!

Аватар пользователя serg45
serg45(11 лет 5 месяцев)
Все классно , обсуждается скорость снаряда , стоимость , степень поражения цели , но почему не обсуждается попадет ли снаряд в цель вообще ? Почему не обсуждается самый важный параметр современного оружия -точность ? Какой КВО рельсотрона на расстоянии допустим 500 метров ( что бы можно было сравнить с обычным огнестрелом ) ? Без ответа на этот вопрос обсуждать все остальное бессмысленно .

Страницы