Жидкий порох?

Олег Лазутченко пишет:

> Варбан, есть вопрос. Мы с Сашкой Пугачёвым на МАКСе развели обсуждение
> насчёт использования жидких веществ в качестве замены пороху в огнестрельном
> оружии. Насколько я понимаю, такие опыты проводились. Не поделишься
> информацией, чем дело кончилось?

Тема затрагивалась, но отдельно не обсуждалась. Завтра напишу свое мнение, а пока прошу

ПС
А завожу сейчас, чтобы не забыть

ИМХО самая большая проблема это дозирование рабочей смеси. Если порох на заводе можно взвешивать и раскладывать по зарядам с высокой точностью, то как в боевых условиях дозировать жидкость силами автоматики и расчета орудия.

Ой, какая это древняя идея... Ну в общем, могу дать ссылку на интересный материал, который писал знающий человек, но не знаю как это сделать и поищу материал. Знаю, что эксперементы проводятся в разных странах, но нигда до серийного производства далеко.... Вся эта заваруха из-за желания увеличить скорострельность, боекомплект и испоьзовать "топливо" с большей "каллорийностью"( порох-то имеет малую теплоту горания...)

Применительно к нам, я слышал о ЖМВ в контексте новой 152-мм пушки не то для артиллерии не то для танков, и в контексте авиационной 40-мм пушки.

И Исаев, и # правы.
То, что не дошло до серии, это точно И то, что трудно дозировать - тоже.
Но есть еще одна загвоздка, которая принципиальная.

Что такое порох?
Конденсированное* ВВ, способное гореть закономерно, параллельными слоями, в широком диапазоне давлений и температур.

Как горит пороховое зерно?
Представьте себе горящий кубик из пороха. Горение идет по всем граням, и если условия идеальные, зерно остается все время кубом, в конце горения превращаясь в точку. С циллиндром - то же самое. Циллиндрик уменьшает свой диаметр и длину (из за горения торцов). Все это происходит закономерно. При желании можно написать функции изменения поверхности... для куба S(e) = 6*(2*e0 - 2*ei)², где е0 - начальный горящий свод (и соотв. 2е0 - длина ребра куба), а еi - текущая координата (сгоревшая часть).
Легко расписать такие функции для циллиндра, сферы, ленты, пластинки...
Все эти формы - дегрессивные . Потому что во время горения текущая поверхность уменьшается.
Нейтральная форма - это бесконечно длинный циллиндр с каналом . Тоже легко показать, почему. Насколько внешная поверхность уменьшается, настолько внутренняя поверхность увеличивается, и таким образом сохраняется постоянство горящей поверхности, а значит, и газоприхода.
А что будет, если в циллиндрическом зерне сделать больше, чем один канал? Правильно, поверхность будет увеличиваться! И зерно называют прогрессивно горящим
Чаще всего делают 7 каналов - один по оси и 6 - по среднему радиусу. Такое зерно называется на жаргоне американское и оно горит, увеличивая свою поверхность более чем в 2 раза (2.17 для типичных соотношений размеров D, d и L). Естественно, до распада зерна, но к тому времени большая часть пороха уже сгорела.
Есть еще и другие пути повышения прогрессивности пороха, но все это годится только для твердых систем! Попробуйте придать калпе форму циллиндра с каналом
Можно, конечно, плюнуть на это - существуют же сферические пороха, вернее, лаковые , элементы которых имеют как раз форму сфер. Правда, в большинстве случаев, у них путем спецобработки (флегматизация) уменьшена скорость горения внешных слоёв, но даже это не так важно.
Дело в том, что те же лаковые пороха имеют четко определенные размеры - скажем пистолетные пороха - шарики с диаметром 0.2...0.3 mm, порох к винтовочным патронам уже 0.6 mm, а к малокалиберным пушкам - 1.2...1.5 mm.
Что с каплями делать в этом случае?
Еще одно соображение - плотность заряжания в каморе для зарядов из лаковых порохов приближается к 1 kg/l при плотности пороха 1.6. Это довольно плотная укладка. Боюсь, что для жидких метательных ВВ (видите, я отказался от термина порох для них ) или надо увеличивать объем каморы на пару порядков, чтобы сохранить "капельность" элементов, или просто заливать жидкое ВВ и воспламенять. В последнем случае говорить о закономерности (и воспроизводимости) горения не приходится
Еще штрих - ввиду немгновенности процесса дозирования нельзя использовать двухкомпонентную самовоспламеняющуюся пару, по понятным причинам.
И наконец - во всех экспериментальных установок с жидкими ВВ, которых я знаю, заряд сгорал за время, в 10 раз меньше, чем нормальный порох к такому каллибру. Соответственно, давление в несколько раз больше. А это уже прямой недостаток, и не только из-за увеличенной прочности ствола. Какие же должны быть снаряды к такой пушке?!!

---

• т.е. твердое или жидкое - видите, оставляю лазейку

Трёп по теме с Факасом, пока юка лежала:

Fantom     29.8.01  12:01 Меня кстати интересует тема ЖМВ . Давно уже.Но
                               ни разу я не смотрел на нее с точки зрения
                               динамики горения — все больше с конструктивной
                               точки.... Интересно. 

Varban     29.8.01  12:04 Дык пиши:)

Varban     29.8.01  12:04 А с моим постом согласен?

Varban     29.8.01  12:05 или во мне ревность к порохам говорит;)?

Fantom     29.8.01  12:06 Да в свете твоих рассказов смысла нету .
                               Хотя штука на самом деле классная — более
                               плотная упаковка боекомплекта (ЖМВ можно в баках
                               хранить), можно изменять кол-во ЖМВ. Я читал, что
                               гражданкие ЖМВ используют для вскрышных работ .

Varban     29.8.01  12:07 Ааа, есть такое. Но там все же детонатором их,
                               детонатором:)))
                               Так что они не горят, а детонируют

Fantom     29.8.01  12:07 А что, порох должен имеено гореть ? Тогда ставим
                               ТНА и фигачим его в камору как в КС )).

Varban     29.8.01  12:09 Порох должен гореть для сохранения разумных
                               давлений:)
                               Ведь ты не будешь строит ЖРД на нитроглицерине:)
                               За нефиг делать получишь давление в 10000 МПа...
                               до разружения камеры:)

Fantom     29.8.01  12:11 Ну не на нитроглицерине конечно, тебе лучше знать
                               . Но ! Учти — главная проблема давления в КС
                               это не прочность а охлаждение . А тут нагрев
                               циклический...

Varban     29.8.01  12:12 Ага... в случае отсутствия ударной волны
                               Тогда главная проблема будет укрытие для
                               персонала:о))))))

Fantom     29.8.01  12:15 Нэ нада  — ударных волн в ЖРД не бывает. Тут
                               дело такое — или движек или ударная волна в нем
                               ))).
                               У меня была мысль по конструкции пушки с ЖМВ --
                               сделать процессы досылания снаряда и заполнения
                               каморы ЖМВ парлельными .

Varban     29.8.01  12:37 Как?

Fantom     29.8.01  12:42 .
                               1. Камора совмещена с вертикальным клиновым
                               затвором. Октрыта спереди (со стороны ствола).
                               Сзади — система подачи и дозирования.
                               2. При заряжании она опускатся вниз. Ее спереди
                               закрывает одноразовая мембрана. В ней же может
                               быть и запал(детонатор). При опущенной каморе
                               досылается снаряд и одновременно камора
                               заполняется ЖМВ.

Varban     29.8.01  12:59 Ну, в принципе разумно:)
                               Наверное для больших каллибров так и делают.

Fantom     29.8.01  13:00 Я вообще то это для танковой пушки думал .

Varban     29.8.01  13:02 Для нее - гуд.
                               Там важна скорострельность, и бака можно
                               бронировать эффективно.
                               Кстати, [censored] именно над танковых пушек
                               работали:) - там это нужнее всего;)

Fantom     29.8.01  13:03 Во, а я о чем  ... Кстати, ты про такую схему
                               не слыхал ? С мембраной и синхронными
                               досылкой/заполнением ? Мож запатентовать  ?

Varban     29.8.01  13:07 Нет, не слыхал.
                               [censored] грызли механизм горения и
                               управление газоприхода.
                               Считалось, что сначала надо это решать, а потом
                               пушку делать. Установки палили пластиковыми
                               подонами, а перед ними - вода:о))))

Fantom     29.8.01  13:07 А чем инициировали ? При использовании мембраны
                               туда можно хитрый запал пришпандерить .

Varban     29.8.01  13:11 Инициировали всем, чем попало. От детонаторов до
                               электр. дуги:о)))
                               Короче - это одна из фишек.
                               У [censored] была хитрая система "прострела" жидкого
                               заряда, поскольку использовалось медленногорящее
                               ВВ
                               А [censored] обходили это стороной - молчали
                               как партизаны на допросе.
                               Ну и [censored] молчали. Смотрели друг у друга как пушки
                               стреляют, но деталями не делились. Потому и не
                               сделали... наверное:(

Fantom     29.8.01  13:12 Т.е. инициировали заряд от оси каморы
                               "выстрелом" ? 

Varban     29.8.01  13:22 Скорее мощным лучом огня.

Fantom     29.8.01  13:23 Ну тип того — что то навроде кумулятивного
                               эффекта, да ? Я так и думал .

Varban     29.8.01  13:30 Да как сказать. Есть направляющая трубка, она не
                               дает разлететься частицам/газам
                               Скорее сопло:)

Fantom     29.8.01  13:31 Понятно .

Fantom     29.8.01  13:35 А что инициация заряда ЖМВ по оси каморы так
                               выгодна ? Тогда у меня есть еще одна идея .

Varban     29.8.01  13:36 Для медленногорящих выходна.
                               Если быстрогорящий, стараются инициировать СО
                               СТОРОНЫ СНАРЯДА:)))
                               так что мембрана - очень в жилу:)

Fantom     29.8.01  13:38 Так все, побег патентовать )).
                               А как насчет много копмпонентных ЖМВ ?

Varban     29.8.01  13:39 есть и такие.
                               Но только не самовоспламеняющиеся:))))
                               такое нельзя:)

Fantom     29.8.01  13:44 Коню понятно. Они наврено как раз медленно
                               горящие :)? А в чем вообще проблема с ЖМВ ? Вроде
                               идея совсем неплоха, особенно для танковых
                               пушек...

Varban     29.8.01  13:45 чувствительны, невоспроизводимы
                               это хватает:(

Fantom     29.8.01  13:45 А многокомпонентные ?

Varban     29.8.01  13:46 не слышал о таких
                               хотя трёпу много было
                               типа тетранитрометан + горючка
                               Но там еще и проблемы смесеобразования:(

Fantom     29.8.01  13:47 А с ЖРДистами консультировались ?  По
                               смесеобразованию, компонентам ?

Varban     29.8.01  13:48 а у [censored] их нет... но книжки читали:)
                               пороха отличаются на два порядка по плотности заряда
                               в камере от РД...

Fantom     29.8.01  13:49 Что есть плотность заряда в твоем понимании для
                               ЖРД ?

Varban     29.8.01  13:49 сколько топливо на единицу объема

Fantom     29.8.01  13:50 Это зависит от плотности топлива.

Varban     29.8.01  13:51 и от плотности заселения:))))
                               не будешь же заполнять всю камеру компонентами?!
                               А там именно так...

Fantom     29.8.01  13:52 Нуу... Горение у вас отличается, но вопросы
                               скажем смесеобразования для ЖРД открытой схемы и
                               каморы ЖМВ близки. 

Varban     29.8.01  13:54 не сказал бы:(
                               Дело в том, что в камерах ЖРД - капельки 
                               а в каморах пушки - плотное заполнение эмульсии.
                               Или раствора...

Fantom     29.8.01  13:56 Ээээ... Как раз в открытой схеме с форсунками
                               жикость-жидкость там сначала эмульсия образуется.
                               Вобщем я бы прописал для ЖМВ двухкомпонентные
                               центробежные форсунки 

Varban     29.8.01  13:57 ага...
                               + ультразвук для стабиллизации эмульсии - ведь
                               льется секундами...

Fantom     29.8.01  14:01 А какое коиличество нужно ? Меня расходами не
                               напугаешь .

Varban     29.8.01  14:02 несколько килограмм
                               порядка 5...10

Fantom     29.8.01  14:02 Тю ))). Нефиг делать за 1 сек вфигачить )).

Varban     29.8.01  14:03 на вытеснение;)?

Fantom     29.8.01  14:04 Да запросто. Вытеснять в АД от которого и бум
                               турбину приводить.

Varban     29.8.01  14:04 АД?

Fantom     29.8.01  14:05 Аккумулятор давления.

Varban     29.8.01  14:06 некомпактно:)
                               да и потом начальное давление низкое - на хрена
                               ТНА?

Fantom     29.8.01  14:07 Дык для быстрого заполнения. Да и ТНА это самый
                               компактный из известных способов подачи жидкостей
                               .

Varban     29.8.01  14:08 а как у него старт-стоп?
                               Потому как это дело такое - секунда заряжание и
                               час ожидания?

Varban     29.8.01  14:09 не будешь же ВВ молотить лопатками... так до
                               взрыва недалеко, да и топливо жрет

Fantom     29.8.01  14:09 Да можно быстро сделать, муфту пришпандерить...
                               Я на обеде. Если интересно — продолжим .

Varban     29.8.01  14:09 оки:)

Fantom     29.8.01  14:17 Зачем ВВ ? Я ж про многокомпонентное ЖМВ говорю.
                               ВВ оно только в каморе становится. Привод не надо
                               от газовой турбины. Гидравлическая из АД. АД
                               подпитывается насосом с приводом от основного
                               силового аггрегата танка. По моему нехило
                               получатся .

Varban     29.8.01  14:19 А оставить одного АД:)))
                               Бак забронирован, так что он все равно тяжелый.
                               Наддуть на 100 атмосфер и все дела;)?

Fantom     29.8.01  14:20 Нее.... Потери давления будут. Я ж предлагаю
                               гидрожидкость из запоршневого пространства каморы
                               туда фигачить.

Varban     29.8.01  14:21 дык конечное давление - около 5 атмосфер:)
                               А то снаряд полетит до зажигания;)

Fantom     29.8.01  14:21 Не полетит — мембрана .

Varban     29.8.01  14:22 Ну, а тем более:)
                               На какое давление ее расчитывать?
                               Не на 100 атмосфер же - заглушка выдерт:)

Fantom     29.8.01  14:23 Какое давление в каморе при выстреле ?

Varban     29.8.01  14:25 О!
                               При выстреле пороховым снарядом - 3000 атмосфер.
                               При длительности около 0.01 сек.
                               Боюсь, такой расход непосилен... я понял о чем
                               речь, хочешь закачивать за снарядом...
                               Но перебор-с:(

Fantom     29.8.01  14:27 Нет, не хочу, нереально. Это 30 мПа получается ? 

Varban     29.8.01  14:28 нет, 300 MPa

Fantom     29.8.01  14:28 Аааа, тогды хужей .

Varban     29.8.01  14:30 Я запишу разговор и пошлю редактированную часть
                               на одобрение, ладна?

Fantom     29.8.01  14:31 Хм... Ну давай .

varban>>Что с каплями делать в этом случае?

au>A kak naschet aerozolya topliva i okislitelya?

Сказали же, проблемы с точной дозировкой и по-времени надо точно попасть...

По поводу аэрозоля:

Самое существенное - объем зарядной каморы. Для аэрозоля концентрация 10 g/l уже недостижимая - будет конденсация.
А нам надо 10 килограмм. Что, кубометровую камору изображать?
А если хочется продолжать закачивать аэрозоль в заснарядный объем, как в работающем ЖРД, то смотрите наш разговор с Факасом.

По поводу пушки с открывающимся до вылета снаряда затвором:

Непонятно!
Одно дело, если затвор начинает открываться до вылета снаряда из ствола (система со свободным затвором, скажем ПМ), и совсем другое - полностью открыть казенник. Потому как давление в казеннике типичного орудия на момент вылета - около 500 атмосфер и никакого разряжения там нет и быть не может
Уточни позицию, а если предвидишь больше, чем пару постингов, то в другом топике.

varban>А если хочется продолжать закачивать аэрозоль в заснарядный объем, как в работающем ЖРД, то смотрите наш разговор с Факасом.
varban>По поводу пушки с открывающимся до вылета снаряда затвором:

Ну с ЖРД и затвором понятно. Но что если разнести заряд по нескольким точкам по длине ствола. Идея навеяна немецкими сверхдальнобойными многокаморными орудиями. Представьте себе ствол, к которому снизу прикреплены наклонные каморы, соединенные системой трубопроводов с баком ЖМВ. Командир командует: "Первый заряд!" и каждая камора заполняется определенным объемом ЖМВ и закрывается отсечным клапаном. При выстреле криотроны(как на атомной бомбе) с высокой точностью отсчитывают время поджигания электрозапалом каждой порции жидкости(или впрыскивания ее плунжером в камору в момент выстрела и поджигания при прохождении снарядом каморы). Снаряд двигатеся по стволу, как только проходит очередную камору в ней вспыхиваем ЖМВ. Решается основная проблема - скорость сгорания капельно-воздушной смеси. После выстрала - продувка камор воздухом.

Вот к этому с точки зрения горения меньше претензии!
Вернее - навскидку не вижу
Пошлю Ball'у, пущай ник оправдывает [img]biggrin.gif[/img]
Кстати, студенческо-аспирантский* диспут на теме сверхдальнебойные пушки в 88 году привел к всеобщему заключению, что если и использовать жидкие ВВ, то в многокаморные или в газодинамические системы особого могущества

---

*носители прогресса; все, кому за 30 - ретрограды и душат новизну

А как вы относителсь к этому: в МВТУ видел пушку(точнее, её ствол), у которой затвор открывается до вылеа из ствола снаряда. Разряжение не должно успеть "добежать" до снаряда до того, как он успеет ваылететь из ствола.

varban>Вот к этому с точки зрения горения меньше претензии!
varban>Вернее - навскидку не вижу
Ага. А маску пушки представляете? Если в танк. Да еще и трубы к каждой каморе.
varban>------
varban>*носители прогресса, все, кому за 30 - ретрограды и душат новизну
Блин, а кому жаловаться на модератора? Мне 33.

Мне и жалуйся - скоро 40 у меня будет

> А маску пушки представляете? Если в танк. Да еще и трубы к каждой каморе

Нет, на хрена такое в танк пихать. Это - для уничтожения авианосцев с берега [img]biggrin.gif[/img], во всяком случае говорили о скоростях за 3000 m/s и о 800...1000 mm. Калибр, естественно, молодые же

140466>А как вы относителсь к этому: в МВТУ видел пушку(точнее, её ствол), у которой затвор открывается до вылеа из ствола снаряда. Разряжение не должно успеть "добежать" до снаряда до того, как он успеет ваылететь из ствола.

Уфф! Я иногда удивляю, и не только других! Ведь прочитал постинг, а про пушку просмотрел! Ну ладно, ща исправлю.

Вся идея в том, чтобы получить гибрид динаморакетной и обычной пушки. Затвор открывается полностью и газы устремляются из ствола. Их энергия не передаётся стволу. Можно сделать более лёгкие и более компактные противооткатные устройства, но если "разраяжение" достигнет снаряда раньше, чем он вылетит из ствола, то будет толкать его хуже, а если "разряжение" не достигнет снаряда, то всё будет хорошо.

Ну и... А то на Авиабазе всё совсем замерло, поговорить не о чем.


Придётся привыкать в следующие каникулы Опять на какой-нибудь экномике или ОБЖ сидеть будут заставлять...

Привыкай - в выходные действительно все замирает.

#, я же тебе ответил и просил уточнить позицию

Я уточнил, если Вы не видишь. Извените за назойливость. Читайте в прошлом воём постинге.

#> ... если Вы не видишь...
Не, с тобой не соскучишься [img]biggrin.gif[/img]
Давай уж на ты
Вопрос теперь увидел, понял.
А не увидел твой пост, когда свой писал, потому как не прокрутил окошко вниз перед ответом

В принципе согласен.
Вот только о 1600 m/s поясните - не понял, почему предел ЖВВ такой? Кстати, и пороха - тоже
А то, что жидкие ВВ лучше вписываются в тяжелые каллибры, чем в танковые пушки... ммм... это с какой стороны смотреть еще зависит.
Вот мнение (не мое)* - ЖВВ лучше всего вписываются в стрелковое оружие, у него ствол можно прочнее сделать без особого ущерба
Да и разгар ему не так страшен.
А крупные каллибры в этом плане вообще жуть. Рессурс на полных зарядах сотня выстрелов, а тут еще и уменьшится

---

• А свое мнение я уже высказывал - человек, имевший дело с жидкими ВВ, ни за какие коврижки не согласиться использовать их в качестве пороха. А я имел. С нитроглицерином, тоннами.

ну раз с жидким порохом ни чего не получилось, то почему бы вообще не избывиться? В ТМ была статья Маликова про попытки сделать пушку на правиле Ленца. Нас китайцы догоняют!Но пока на уровне 70-хгодов

И всё-таки, какое твоё мнение о пушке с открывающимся затвором. Я тогда сам был виноват, отредактировал своё сообщение после твоего поста.