Орбитальные ломы

Б.г.>>> За 37 секунд полёта в атмосфере вольфрамовый лом наполовину превратится в оксид вольфрама
s.t.>> это почему? Он же не всю траекторию идет в плотных слоях.
Б.г.> Потому что вольфрам - максимально невыгодный, в плане окисления, материал.
Это вообще неважно. Кончик и покрытие могут быть любыми.

Б.г.> А разрежённость слоёв компенсируется большой скоростью движения. По массе подвод кислорода к вольфраму будет приличный и на высоте 70-80 км. Выше 100, конечно, можно пренебречь.
Последние 10-30км (которые только и можно назвать "плотными слоями атмосферы") ломом со скоростью 5-7км/с преодолеваются за 3-10 секунд. Теплоподвод к лому может быть очень ограничен.

Invar> Составам ОДАБ сверхзвук противопоказан - мешать с окислителем надо хорошо и сравнительно неторопливо.
Invar> С металлами/переходными ещё печальнее - порошки плохо и с дикой неравномерностью реагируют даже в ядрёных смесях и съездят разве еще и по глазам аля фотосостав.
Ну а как же урановые ломы, самораспыляющиеся после пробития брони?

Invar> Составам ОДАБ сверхзвук противопоказан - мешать с окислителем надо хорошо и сравнительно неторопливо.
ОДАБ (именно в такой формулировке) - да.
А вот fuel bomb (имея в виду, что окислитель ВВ - кислород атмосферы) - нет.

Взрывчатку можно и нужно рассматривать как термодинамическую машину, производящую механическую работу из химической энергии.

Если просто некий инертный материал, летящий со скоростью 5-7км/с резко распылить в атмосфере, получится та самая ударная волна, которую генерирует любая взрывчатка, только качеством повыше: никакая самая бризантная ВВ не имеет такой скорости детонации и не даёт такой скорости разлёта продуктов взрыва, скорости ударной волны и её динамического давления.
Но если распылить топливо, то его впередиидущие слои будут сгорать с увеличением температуры и давления, поджимаемые импульсом и инерцией следующих слоёв. Адиабатическое сжатие, давление, расширение. В отличие от обычного ВВ (где расширение идёт во все стороны) ударная волна будет почти-плоской и направлена только по направлению начального импульса. Вся поражающая энергия пойдёт туда же.

...одна мелочь всё портит.
Теплота сгорания углеводородов в кислороде - порядка 40-50МДж/кг. А кинетическая энергия того же топлива (или любого инертного материала) на 7км/с - порядка 25МДж/кг. Даже при полном сгорании топлива прибавка невелика. Возни много, толку мало: просто лом даст по энергии почти то же самое, но он ещё и пробивной.
Ну, разве что кидаться жидким водородом, его 120МДж/кг уже дали бы ощутимую разницу.

Б.г.>> Потому что вольфрам - максимально невыгодный, в плане окисления, материал.
Татарин> Это вообще неважно. Кончик и покрытие могут быть любыми.

Однако, для дешёвого оружия оно оказывается крайне дорогим, не так ли? Карбид кремния хорошо защищает, да, 2200 градусов выдерживает в окислительной среде, это было выяснено по совсем другому поводу, но выяснено.

Б.г.>> А разрежённость слоёв компенсируется большой скоростью движения. По массе подвод кислорода к вольфраму будет приличный и на высоте 70-80 км. Выше 100, конечно, можно пренебречь.
Татарин> Последние 10-30км (которые только и можно назвать "плотными слоями атмосферы") ломом со скоростью 5-7км/с преодолеваются за 3-10 секунд. Теплоподвод к лому может быть очень ограничен.

На какой там высоте сгорают метеоры? На какой высоте разрушались боеголовки Р-7 при первых успешных пусках? А, ведь, они, считалось, были рассчитаны на противостояние аэродинамическому нагреву.

Б.г.>>> Потому что вольфрам - максимально невыгодный, в плане окисления, материал.
Татарин>> Это вообще неважно. Кончик и покрытие могут быть любыми.
Б.г.> Однако, для дешёвого оружия оно оказывается крайне дорогим, не так ли?
Я бы не сказал, что абляционная защита какая-то дорогая. Особенно на фоне стоимости самой РСД.

Б.г.> На какой там высоте сгорают метеоры? На какой высоте разрушались боеголовки Р-7 при первых успешных пусках? А, ведь, они, считалось, были рассчитаны на противостояние аэродинамическому нагреву.
Там совершенно иная история: механическое разрушение - резкий рост лобового сечения и энерговыделения - быстроменяюшиеся переменные нагрузки - механическое разрушение и фрагментация - резкий рост лобового сечения и энерговыделения - конец.

Причиной проблем тут чистая механика и аэродинамика, а выделение тепла - это уже финал. Если ты кое-как слепишь ком из того же карбида кремния или там абляционной защиты (да, вот 100% тела, входящего в атмосферу будет составлять защита), финал этой хрени будет такой же, как и у любого астероида.

Это совершенно не то же самое, что горение конца лома в атмосфере.

Татарин> Ну, разве что кидаться жидким водородом, его 120МДж/кг уже дали бы ощутимую разницу.

зачем жидким?
металлическим.

Б.г.> За 37 секунд полёта в атмосфере вольфрамовый лом наполовину превратится в оксид вольфрама.

Давай прикинем с другой стороны. При отвесном падении лом площадью 1 м² летит через 10 тонн атмосферы, где 2300 кг кислорода. Этого количества достаточно, чтобы превратить в триоксид 4400 кг вольфрама и ВСЁ. Больше его окислять просто нечем, так как больше кислорода чем в лоб он просто не встретит. 6600 кг, если таки сублимировать будет двуокись. А это хз, плотность мощности высокая, до трёхокиси он может уже в "кометном хвосте" догорать будет. Плюс вклад азота, округлим до 7000. При пролёте под углом - пропорционально синусу. В общем - да, вольфрам будет выгорать сильно. Но даже кубик из вольфрама выгорит только примерно на треть. А любой стержень - пропорционально степени удлинения относительно калибра. Скажем, уменьшив лобовое сечение в 10 раз за счёт роста длины, у тебя будет выгорать порядка 3% от массы лома.

Татарин> Если просто некий инертный материал, летящий со скоростью 5-7км/с резко распылить в атмосфере, получится та самая ударная волна, которую генерирует любая взрывчатка, только качеством повыше: никакая самая бризантная ВВ не имеет такой скорости детонации и не даёт такой скорости разлёта продуктов взрыва, скорости ударной волны и её динамического давления.

Скорость детонации ВВ вот вообще без проблем. Хоть 20 км/сек. А со скоростью разлёта - выше скорости молекул в воздухе, пожалуй, не прыгнешь никак. А это что-то до 3 км/сек в пределе

Б.г.>> За 37 секунд полёта в атмосфере вольфрамовый лом наполовину превратится в оксид вольфрама.
Naib> А любой стержень - пропорционально степени удлинения относительно калибра. Скажем, уменьшив лобовое сечение в 10 раз за счёт роста длины, у тебя будет выгорать порядка 3% от массы лома.

Это слишком оптимистичное предположение при том характере обтекания, который будет у этого лома, погранслой, конечно, будет обеднён кислородом, но перемешивание будет идти до очень далёких слоёв. Не готов предсказать числа, но, особенно, при ненулевом угле атаки, в реакцию успеет вступить больше кислорода, чем получается из чисто геометрических соображений.

Или волнового сопротивления на гиперзвуке не существует? Впрочем, даже неокисленный вольфрам будет иметь температуру, сравнимую с температурой плавления. Опять же, не готов предсказать цифры, но в ударной волне 4000 градусов при первой космической бывает легко.