Россия впечатлила военных чиновников США "силой и точностью" своего новейшего вооружения, развернутого в Сирии в рамках операции ВКС по борьбе с террористами. Именно поэтому в Вашингтоне обдумывают создание совершенно нового типа оружия, с помощью которого Пентагон планирует сдерживать не только Россию, но и Китай, пишет американская газета The Wall Street Journal.
"Я крайне обеспокоен тем, что США теряют свое традиционное превосходство", — сказал Элбридж Колби, военный эксперт из Center for a New American Security.
Издание пишет, что аналитики в сфере обороны США убеждены, что Соединенные Штаты нуждаются в новых военных достижениях. К этой мысли их подталкивает тот факт, что "Россия разрабатывает ракеты типа "земля-воздух" большого радиуса действия и новые технологии радиоэлектронной борьбы, которые позволяют ей уничтожать любые объекты рядом со своими границами".
"Нельзя игнорировать тот факт, что Россия обладает огромными способностями перебрасывать боеприпасы на большие расстояния", — считает заместитель министра обороны Роберт Уорк.
Ответом для России и Китая, с точки зрения чиновников Пентагона, должен стать так называемый рельсотрон (также имеющий название рельсовая пушка). По утверждениям американских военных, он "не требует ни пороха, ни взрывчатых веществ, питается от электромагнитных рельсов, ускоряющих закаленный снаряд до сверхвысокой скорости".
С помощью рельсотрона, пишет WSJ, американские военные планируют "упростить возможность продвижения американских войск к границам России".
Вместе с тем, продолжает издание, в настоящий момент осуществляются только тестовые испытания, а само продвижение проекта сталкивается с большими техническими барьерами, связанными с прокладкой рельсов и созданием соответствующей инфраструктуры. "Кроме того, законодатели также должны изучить значимые геополитические вопросы", — подчеркивает издание.
Военные советники в США считают, что подобное оружие можно было бы использовать "для защиты прибалтийских стран от России и для поддержки союзников в борьбе против Китая в Южно-Китайском море".
Комментарии
Опасные. Рейлган делают. А характерный "птыщ" он будет делать, как в каноне? Вот этот вот: http://soundfxcenter.com/download-sound/quake-3-railgun-sound-effect/
А если серьезно, то, судя по всему, в цитадели добра (тм) найден очередной отличный способ попила бабла.
Где-то мы все ето ужо видели (18+):
Фома, а на гриль-15 его заменили по приказу из вашингтона, потому что очень точно передавал новейшие штатовские разработки
BFG всё равно круче. и сразу всех.
ну скажем так: на данный момент всё кончено очень далеко от совершенства, однако в перспективе это может быть серьезным оружием
в отличие от ракеты, средства РЭБ на снаряд рельсотрона не подействуют, и перехватить его практически невозможно из-за высокой скорости
с другой стороны снаряд рельсотрона, обладая высокой пробивной силой, имеет очень малую поражающую способность ввиду отсутствия в нём ВВ
то есть вопрос только в количестве снарядов в единицу времени на единицу площади: если их будет много и они прилетят плотнячком, то это серьёзно, но пока что скорострельность чрезвычайно низка
ВВ ему не нужно, на приличных скоростях соударения с твердым телом (для вольфрама - от 2000 м/с, для урана меньше) металлический снаряд детонирует с удельной энергией вдвое выше тротила. Явление называется "металлический взрыв", метеориты при ударе об Луну так взрываются. Вот только энергии на разгон нужно ОЧЕНЬ много. Для питания вменяемого рельсотрона нужен корабельный атомный реактор, и это самая маленькая техническая проблема.
2000 м/с - это начальная скорость, правильно? В атмосфере быстро будет тормозиться, т.к. расход энергии на ударную волну.
Удельная энергия снаряда (т.е. на единицу массы) = квадрат скорости пополам. При указанной скорости в 2000 м/с энергия снаряда 2000 КДж/кг. И это на вылете из устройства. Скорость будет быстро снижаться. У тротила таки вдвое поболее.
Нет, 2000 - это конечная. Энергия взрыва металла на таких скоростях значительно выше кинетической и равна полной энергии связи, минус энергия инициации взрыва, плюс кинетическая энергия. Для вольфрама она составляет 8 МДж/кг (энергия взрыва тротила - 4,2), причем продолжительность взрыва - намного меньше, чем у любой химической взрывчатки, и скорость ударной волны значительно выше. Металл мгновенно превращается в плазму. Чтобы металл взорвался, необходимо приложить к нему энергию, достаточную для инициации проскока электронов мимо атомов. Сделать это можно двумя способами: соударением с твердым телом на скорости не менее 2 км/с или пропусканием через проводник электрического заряда.
Это всё хорошо, но сработает только на попадание в толстую
чугуниевуюдостаточно прочную стену.Что никак не решает проблему маленьких аккуратных дырочек в (самолётной) дюральке вместо ожидаемых разрушений.
*А взрыв металла - вообще возможен от не-релятивистской кинетики? Существуют вещества с такой твёрдостью что смогут обеспечить такой перепад скорости в точке, не разбрызгав в стороны? (Если их не разгонять навстречу друг другу, и в вменяемом диапазоне скоростей?)
Это не столкнуть нужно на 2 км/с. Это мгновенно погасить в мишени 2 км/с нужно.
Хорошие вопросы. Годные.
Эффект частично наблюдается даже на урановых и вольфрамовых танковых снарядах при стрельбе на малую дистанцию: часть снаряда при соударении превращается не то в плазму, не то в атомную пыль (которая еще и пирофорна). Если бы можно было поднять начальную скорость еще хотя бы метров на 500 в секунду - танковый лом превратился бы в самую настоящую вундервафлю. Но современные пушки уже делаются на пределе. При мгновенном торможении со скорости в 2-2,5 км/с до нуля (и неупругом соударении) происходит проскок электронов, и металл взрывается. Чем больше скорость, тем менее твердой может быть мишень: металлический метеорит, попадающий в Землю по нормали (чтобы не успел затормозиться об атмосферу) или имеющий большой вес детонирует при ударе об любой грунт, а, может быть, и об воду (на больших скоростях соударения вода ведет себя как твердое тело). Аризонский кратер как пример результата.
Просвещайтесь - http://www.nkj.ru/archive/articles/4072/. Эффект находится на стыке физики и химии и очень интересный, с большими практическими возможностями. А еще он ставит крест на "звездных войнах": в космическом пространстве преимущество обороняющейся стороны над наступающей - тотальное. Зарывшаяся в астероид сторона может почти безнаказанно расстреливать металлическими болванками любого агрессора.
Допустим, метеорит массой 1 кг падает на Землю со скоростью в момент соударения 10 м/с. Землю считаем абсолютно твердым телом, столкновение абсолютно неупругим. Энергия соударения будет Е=mv2/2 = 5*105 Дж/кг. А энергия металлического взрыва равна полной энергии связей, минус энергия инициации проскока электронов (которая в данной задаче несущественно мала) и составляет 7,6*106 Дж/кг, что на порядок больше. В школе этому не учат.
Простите, не м/с, а км/с, и кинетическая энергия - 5*107 Дж, энергия самого взрыва на порядок меньше - 8*106. Но в школе этому все равно не учат. А вот для снаряда соотношение более интересное: при скорости 2000 м/с удельная кинетическая энергия - 2 МДж/кг, а энергия связей - 7,8, суммарная выходит почти 9,7 МДж/кг.
Конечная 2 км.с. для такой массы это ни о чем. Во первых никуда не попадет, во вторых эффект смехотворен. Попил как всегда.
Я чуть ниже откомментил. Попил как есть. С загоном в "тайное знание", конечно.
Там, по вашей ссылке, не написано главного. Откуда берётся дополнительная энергия?
При обычном взрыве - из химической реакции.
А при взрыве металла откуда?
Треш какой-то. Мне про "металлический взрыв" нигде не рассказывали. А гражданская специальность у меня - артбоеприпасы ("Военмех"), потом РККА (наука, первые 8-9 лет поражающее действие и оценка эффективности). Лом в танке "взрывается" т.к. после "обжатия" в процессе прохождения толщи брони, происходит резкая "разгрузка" после пробития (резкий скачок на эпюре напряжений). Чистый сопромат и никакой мистики с "физико-химическими эффектами". Update. Обычно у "лома" есть 1-2 бронебойных сердечников и "оболочка", которая и "взрывается".
Может быть вариант что в статье просто забыли вычесть удельную теплоту на испарение? И весь эффект "взрыва" будет заключаться в том что часть снаряда прилетает внутрь не в виде жидкости а в виде газа (или на грани преобразования в газ), без добавки энергии в других видах?
Или вообще к реальности не относится?
Кмк, концепция в целом - попил "в стиле Тесла". Рэилганы могут шмалять только в зоне прямой видимости - прямой наводкой. Перегрузки, возникающие в канале стаола, делают весьма затруднительным размнщение в снаряде "полезной нагрузки" (ВВ, взрыватель, блок управления/наведения). Ну и такие фундаментальные вещи как рассеивание и "дальность прямого выстрела" (для пт-стрельбы) никак не отменить.
Я так понял, что там металл не испаряется, а превращается в мелкий пирофорный порошок. Хотя, может быть, что-то и испаряется, но это уже вторичный процесс.
Треша никакого нет, эффект известный, вовсе не маргинальные бредни псевдоучёных, как вы это воспринимаете. Если я правильно помню университетский спецкурс по физике сплошных сред, то:
Выделяющаяся энергия это энергия связи кристаллической решётки и по порядку величины сравнима с энергией взрыва тротила той же массы, что разрушающийся кусок металла. Эффект связан с тем, что при соударении бандуры на большой скорости с чем-то массивным, в месте попадания возникают чудовищной силы токи (как в бандуре, так и в преграде, если она металлическая-неаморфная). При таком скоростном ударе электроны в месте попадания чуть смещаются ( так как они намного легче ионов-центров решётки ) от равновесного положения и через доли секунды притягиваются обратно положительно заряженным ядром. То есть это не ядерные реакции, а вполне себе "обычная" химия/физика.
Если по обычному проводу провести очень сильный ток, то его взрывом разорвёт не куски, тут происходит отдалённо похожее.
Если я что-то и переврал, то эффект от этого не перестаёт быть суровой реальностью, данной нам в ощущениях.
По вашей специальности вовсе не так уж странно, что вам это не рассказывали, так как эффект наблюдается при скоростях соударения, близких к скорости звука в металле. Что для современной артиллерии пока скорее отвлечённые рассуждения о вечном, чем практически насущный вопрос.
То, что рельсотроны пока очень проблематично ввести в широкую практику ( проблемы с аккумуляцией энергии и очень сильным физическим износом ствола ), вовсе не отменяют того факта, что потенциально это очень грозное оружие. Потому-то его так усиленно и пытаются допилить, а вовсе не из патологической тяги к попилам, откатам и комиксам ( хотя такая тяга у американских инженеров тоже вполне может иметь место конечно ). Особенно забавно читать рассуждения некоторых товарищей, что при выстреле скоростной металлической чушкой останется аккуратная дырочка. Как вы наверняка знаете сами, если скорость снаряда выше, чем скорость звука в веществе, то физика там принципиально иная (ударная волна сжатия, волна разрежения, всё такое, то что вы упоминали в связи с металлическим ломом). Вместо аккуратной дырочки будет здоровенная рваная дыра. Даже не только и не столько из-за описанного эффекта. Он вообще не особенно определяющий, насколько я понимаю, просто приятная добавка к поражающим факторам.
«Если я что-то и переврал…» - извините, уважаемый камрад, Вы не «что-то», Вы ВСЁ переврали.
«Выделяющаяся энергия это энергия связи кристаллической решётки» - это не выделяющаяся, а поглощающаяся в процессе энергия. В процессе происходит разрушение снаряда (кристаллической решётки), на это требуется знергия. Эта энергия берётся из кинетической энергии снаряда.
«…возникают чудовищной силы токи» - токи, разумеется, возникают, т.к. электронный газ смещается по инерции относительно решётки. Но вовсе не такие чудовищные, как Вам кажется. Энергия этих токов ограничена кинетической энергией снаряда непосредственно перед ударом. Энергия, видите ли, сохраняется, дорогой камрад.
«…если скорость снаряда выше, чем скорость звука в веществе, то физика там принципиально иная (ударная волна сжатия, волна разрежения, всё такое…» - Ударная волна (и волна разрежения потом) возникают, даже если скорость снаряда ниже скорости звука в металле. Даже если Вы просто ударите молотком по металлической плите, в этой плите (и в молотке) возникнет ударная волна, а потом волна разрежения. Если достаточно сильно ударите (напр., подкалиберным снарядом или просто болванкой со скоростью 1000 м/с), то может случиться явление откола – с тыльной стороны плиты могут оторваться кусочки металла. Для танкистов это явление очень опасно.
«Наука и жизнь сойдёт за авторитетный источник?» - Нет. Когда-то это был солидный журнал, но сейчас помойка.
«А *"токи разрывают к фигам снаряд и часть преграды"* это, вероятно, правда.» - нет, это тоже ахинея.
Статья http://www.nkj.ru/archive/articles/14353/?phrase_id=3171142 годная – грамотный человек толково объяснил, что к чему.
Извиняться не за что, ваша критика справедлива. Собственно, я сам поправился чуть ниже всего через пару часов спустя: https://aftershock.news/?q=comment/2659038#comment-2659038
Ну и справедливости ради, при ударе молотком возникает просто волна сжатия, а не ударная волна сжатия. Ударная волна образуется при превышении скорости звука в веществе. Но, правда, это не отменяет того факта, что я действительно много переврал.
ОК
<Извиняюсь, не увидел, что эта ссылка приводилась человеком выше, то есть вы её заведомо читали>
Немного покопался в теме. В той же науке и жизни есть опровержение данной статьи: http://www.nkj.ru/archive/articles/14353/?phrase_id=3171142
Есть одно НО. Опровергается положительный выход энергии в связи с разрушением кристаллической решётки. Иначе бы металл в кристаллической форме был метастабильным состоянием вещества, что не так. Само разрушение преграды и снаряда, вызванное огромными токами от инерционного смещения электронного газа при ударе, вроде бы никто опровергать не пытается. То есть "выделяется энергия, сравнимая со взрывом количества тротила равного массе снаряда" это похоже бред, все процессы возникают при высвобождении запасённой кинетической энергии. А "токи разрывают к фигам снаряд и часть преграды" это, вероятно, правда. Как-то так.
Спасибо за ссылку) А то уж подумал что кусок физики пропустил )
Значит в ощущениях правильно понял:
Тем не менее механику передачи энергии от рейлгана на цель вы не понимаете:
И это именно так:
0.53 и дальше - дырочка буквально по форме снаряда, включая стабилизаторы. А сам снаряд полетел дальше 7км, не передав и доли энергии. (Правда тут и скорость как у БОПСа)
На втором видео - скорость выше, но тоже по первой мишени - маленькая аккуратная дырочка, последующие - только за счёт разрушения снаряда.
Если хочется привязаться к чему-то более приземлённому - смотрите на дырки от кумулятивных зарядов. Там скорость заведомо больше скорости звука в металле. Но - никаких особых спецэффектов, тем более - по тонким пластинам. То есть - совсем-совсем никаких спецэффектов и маленькая аккуратная дырочка.
Ваша видеоподборка шедевральна. ФгранитЪ! По сути, если смотреть внимально, то три этих коротеньких видяшки закрывают всю дискуссию и выпячивают "очередной попил в стиле Тесла".
1) Видяшка №1. На 0:48-0:50 и 1:04-1:11 мы видим элементы "ведущей системы". Подкалиберный снаряд ведётся по стволу в "ведущей системе", состоящей из трёх секторов, которые отделяются-разделяются после выхода из канала ствола. Стрелять "через головы своих войск" - не рекомендуется, особенно пехота, потом сильно огорчается.
2) Видяшка №2. На 3:09-3:29 Чуваки бубнят о том что теоретический максимум системы (начальная скорость) 12-15 км/c, "но военным не надо больше 10 км/с т.к. сопротивление воздуха слишком большое".
3) Видяшка №3. На 3:18 мы видим что кумулятивный заряд швыряет металлическую облицовку в броню со скоростью 10-12 км/c.
Итого:
Давным давно приняты на вооружение кумулятивные заряды и заряды типа "ударное ядро", которые обеспечивают скорости, которые когда-то будут достигнуты предлагаемым "рельсотроном". Я лично, не против рельсотронов и новых технологий-исследований, но я против того чтобы "люди в очках и белых халатах" (учОные) вместе с "эффективными менеджерами - венчурными инвесторами" (типа Илона Маска и Ко) пробрасывали нас на время и бабки.
Соглашусь с Вами ув. ПиротехникЪ. Я так же не против.
А джентельменам из американской армии и чиновникам Пентагона хочется пожелать - Спили мушку!
Спасибо, исчерпывающе. Спецэффекты с надкалиберной дыркой там будут, но при скоростях в несколько раз больших, чем обещают для зумволтовского рельсотрона. Я существенно попутал порядки скоростей. Признаю вашу правоту.
Энергия межатомных связей. 7,8 мегаджоулей на килограмм.
?? Чтобы разорвать такие связи нужна энергия, видать погашенная кинетическая. А она у вас всего 2 МДж/кг. А ведь часть ее уйдет и на тепло.
статью в науке и жизни писал безграмотный журналист. в конце сказано, что исчезло 4 грамма. это мегатонновая бомба. да и вообще ясно, что плотности энергии маленькие. короче кто-то тупо не посчитал энергию окисления. сгорел металл, пока тёк и брызгался.
То, что оно исчезло - не значит, что оно превратилось в энергию по схеме е=мс2. При металлическом взрыве НЕТ ядерных реакций, более того, энергия, необходимая на испарение металла, больше, чем энергия, которая может выделиться при взрыве. В противном случае металл просто не мог бы существовать: физику не обманешь. Часть металла превращается в очень мелкодисперсный порошок, естественно, он окислился (он же пирофорный) и его не посчитали. А вот энергия на испарение больше потенциальной энергии связей и берется целиком из энергии соударения, это механизм взрыва металлического метеорита при ударе. На малых скоростях (2-4 км/с) металл только распыляется.
Прочитайте статью внимательно. Металлический взрыв происходит при проскоке электронов мимо атомов. Энергия, которую необходимо приложить для его инициации, многократно ниже энергии, выделяемой при взрыве.
Окисление множества металлов в кислороде и даже просто на воздухе идет с выделением энергии, и немалой (горение). В том числе все что широко применяется в боевой технике прекрасно горит даже на воздухе: железо, уран, магний, алюминий. Нужно только условия создать подходящие - как правило достаточно перемолоть в тонкую фракцию, исключить образование окисной пленки на поверхности и обеспечить температуру.
Все эти условия прекрасно создаются при столкновении с высокими скоростями.
PS Вы что не делали магниевых бомб??
Как я выше писал, эффект горения пирофорных порошков металла с выделением энергии - побочный. Тут на самом деле целый букет красивых эффектов.
Букет у вас в лапах.
Полное сгорание 1 кг железа дает по моим прикидкам около 30 000 кДж энергии, что покрывает как бык овцу все остальные "эффекты" И уж всяко никаких смещений электронов! - ни-ни! Это типичная петриковщина.
Вы знаете, чем бомба отличается от костра? В бомбе окислитель смешан с горючим материалом, и поэтому реакция происходит практически мгновенно во всём объёме. А костру нужен приток кислорода. Если бы не потребность во внешнем окислителе, обычная деревяшка рванула бы как взрывчатка.
Так вот, в состав металла снаряда рейлгана - окислитель не входит. Иначе бы он так и назывался - взрывчатка. А просто железо, без окислителя - может гореть может выделить энергию, но медленно, как в костре. Взрываться там не с чем.
Дык в том и дело, что есть. Причем вдвое мощнее тротила. Просто заставить взорваться сложно.
Где есть? Есть металл. Он сам с собой уже химически прореагировал, образовал металлическую решётку. Что там ещё есть, кроме металла? Откуда энергия берётся. Разрыв межатомных связей требует энергии, а не даёт энергию.
Можно ломать стену, а можно выдернуть гвозди, стена сама рухнет. Задача - в том, чтобы электронов в этой металлической решетке стало недостаточно для ее поддержания. Силы отталкивания одноименных зарядов разнесут ее в порошок. Способов сделать это - два, и оба я уже разжевал, дальше мне впадлу. Доступнейшую статью по тематике металлического взрыва - выложил. Если хотите - могу и еще что-нибудь найти, у меня сборник есть. А можете и сами найти, если вам не лень. Можете продолжать упорствовать в своем невежестве, а можете почитать.
блин, бесит когда недоучки меня начинают учить:
При ударе по цели болванка может выполнить грубо говоря три сценария - болванка пробивает цель. болванка отскакивает от цели целой или почти целой, болванка образует в цели кратер (может даже и с пробитием), попутно разрушаясь на множественные фрагменты. Все зависит от скоростей соударения и от взаимной твердости и прочих свойств материалов болванки и цели.
Нас интересует последний сценарий. Если болванка разрушается на достаточно мелкие фрагменты (пыль) да еще это облако подогрето выделением кинетической энергии, то относительная к массе площадь контакта с кислородом воздуха возростает многократно и железная пыль начинает активно реагировать (гореть или даже взрываться) с кислородом вздуха. Прикинул на бумажке, - если школьная память меня не подводит, то 1 кг обычного железа, полностью прореагировав с кислородом воздуха даст около 30МДж энергии.
Почему взрыв а не горение, - а потому что частицы мелкие. Происходит то же самое что в боеприпасе объемного взрыва - где мелкие капельки (туман) топлива по всему объему реагируют с кислородом воздуха.
Без всяких дурацких смещений электронов.
Масса кислорода необходимого для сгорания 1 кг железа? Объём воздуха, в котором эта масса кислорода содержится?
для Fe2O3 это будет около 435 грамм или около 1, 45 м3 воздуха.
это соответствует облаку длиной 1,45 м и радиусом 56 см. Но вам и не нужны кубометры. Реакция будет идти в небольшой области в центре облака, где достаточная температура от удара. (300-1000 доя железа) Заодно с 30 Мдж/кг выйдете на свои любимые - сколько там - 8МДж/кг? Т.е. КПД процесса около 25%
Не стыдно вам считать, что в полутора кубометрах воздуха находится 435 грамм кислорода? Он же занимает пятую часть по объёму и чуть больше по массе, то есть по вашему, кубометр воздуха весит 2 кг?
ЗЫ Чёрт, а в энциклопеции пишут, что так и есть, 1.25 кг в кубометре. Чего-то я в этой жизни не догоняю...
мог и ошибится немного. Еще по работе с двигателями помню этот коэф пересчета 1м3 =~ 330 гр кислорода. Совпадает со скоростью звука - легко запоминать. А чо, сильно ошибся?
Нет нужды помнить то, что легко считается.
Если предположить, что в воздухе 80% азота и 20% кислорода, то грамм-моль воздуха весит (4*28+32)/5 = 28.8 грамма и занимает объём 22.4 литра при нормальном давлении. Значит 1 куб. метр (1000 литров) весит 28800/22.4 = около 1300 граммов. Кислорода там 20%, т.е. около 260 г.
"Если болванка разрушается на достаточно мелкие фрагменты (пыль) " - которые (фрагменты) летят со сверхзвуковой скоростью в воздухе -> сильно греются и горят.
"Происходит то же самое что в боеприпасе объемного взрыва"
"Без всяких дурацких смещений электронов"
Точно так.
Тема закрыта, такщетаю.
"Окисление множества металлов в кислороде" - наконец-то я понял Вашу мысль. Витиевато излагаете.
При высокоскоростном ударе образуется множество мелких осколков (размером много поболее, чем один атом), и эти осколки летят в разные стороны с весьма большой скоростью, существенно превышающей скорость звука. Когда нечто движется в воздухе быстрее звука, возникает ударная волна, за фронтом которой температура воздуха тем выше, чем выше скорость этого движущегося нечто. В этом горячем газе частицы металла успешно сгорают (т.е. окисляются) с выделением энергии, естественно. И эта энергия, или теплота сгорания, другими словами, действительно в несколько раз больше энергии взрыва тротила.
Только это совсем не детонация, это быстрое горение, явление совсем другой природы.
Детонация это когда скорость распространения фронта реакции превышает скорость звука. Так что это детонация, ибо:
Страницы