Вопрос к Varban'у

varban> В ствольных систем горящий порох заполняет равномерно заснарядное пространство. Причем скорость у горящих пороховых элементов около казенного среза - ноль, а скорость околоснарядных - равна скорости снаряда.

То есть, получается так: во время выстрела камора (или полость гильзы) за снарядом заполнена "сжимаемой жидкостью" пороховых газов, в которой "плавают" горящие пороховые зёрна, и всё это дело по мере продвижения снаряда по стволу вытекает в ствол за снарядом.

И эти зёрна продолжают гореть в стволе, порождая заранее ускоренную массу газов, которая в свою очередь ускоряет горящую массу зёрен перед собой, и так далее (ага, получается интеграл).

И тогда выходит, что максимальная скорость истечения пороховых газов из ствола (забудем про снаряд) всё-таки может больше скорости звука в этих газах, так?

Где ошибка?

AXT> И тогда выходит, что максимальная скорость истечения пороховых газов из ствола (забудем про снаряд) всё-таки может больше скорости звука в этих газах, так?
Никаких ошибок. Скорость истечения в вакуум на бесконечности может быть в разы больше.

AXT>> И тогда выходит, что максимальная скорость истечения пороховых газов из ствола (забудем про снаряд) всё-таки может больше скорости звука в этих газах, так?
AleX413> Никаких ошибок. Скорость истечения в вакуум на бесконечности может быть в разы больше.

Конечно. Если говорим о скорости истечения газов из ствола, то она обязательно сверхзвуковая. И порождает ударную волну в атмосферу. Именно поэтому выстрел не бесшумный, а очень даже наоборот.

varban> Я уже привидил данные из монографии Серебрякова: panzer46
Да, помню, именно поэтому и хотел еще раз уточнить вопрос, т.к. по ссылке было иное.
varban> Есть у меня еще одна книжка по немецким артзарядам, автор - немец, перевели на русском после войны. Не могу ее найти на винте
varban> Найду - выложу.
благодарствуем, будем ждать.

AXT> То есть, получается так: во время выстрела камора (или полость гильзы) за снарядом заполнена "сжимаемой жидкостью" пороховых газов, в которой "плавают" горящие пороховые зёрна, и всё это дело по мере продвижения снаряда по стволу вытекает в ствол за снарядом.

Это почти точно так в случае умеренной скорости и плотности заряжания и давлений.
Такая модель - вполне допустима для гаубиц с зарядами из зерненного пороха.

AXT> И эти зёрна продолжают гореть в стволе, порождая заранее ускоренную массу газов, которая в свою очередь ускоряет горящую массу зёрен перед собой, и так далее (ага, получается интеграл).

Если бы просто интеграл...

Движение горящего порохового заряда - весьма сложно, если учитывать все процессы.
Попробую чисто качественно описать.

Равномерное заполнение заснарядного объема получаем в случае, если пороховые зерна считать материалными точками. В случае зерненного пороха это не совсем так. В случае пучка трубчатого пороха - совсем не так. Ближе всего к равномерному заполнению - мелкие пороха в стрелковке, у которых нет ни пучков, ни картузов, а заряд просто насыпан в гильзе. Но там иные траблы - скорости снаряда и относительная длина ствола. И время выстрела покороче, и порох горит по сложному закону из-за флегматизатора. Короче, стрелковка - тот случай, в котором дешевле стрельнуть, чем считать
Но качественно ее обсуждать можно и нужно.

Вторая большая группа явлений связана с тем, что пороховые элементы - тела переменных размеров и массы. И источники газов к тому же. Скорость горения зависит от давления, но это мы обсудим ниже. Но она зависит и от скорости потока относительно зерна. Если элемент достаточно длинный (лента), то скорость горения по длине различается, поскольку сама лента дает газы. А если рассмотреть трубку, у которой две горящие поверхности? А если семиканальное зерно? А 14? А 19 канальное?
Качественно - у пороховых элементов любой формы есть пределы выгорания, после которого предела зерно распадается.
Лучше всего в этом плане - стрелковка. Там сферические элементы и к моменту распада зерна почти весь порох сгорел.
Зерненные прогрессивные пороха прогорают до распада на лучинки.
А вот трубки после выгорания примерно 2/3 разрушаются. Из-за того, что стенки тоньше, и из-за того, что ко времени утоньшения стенки трубка уже подразогналась и начала неравномерно гореть.

Третяя группа - волновые явления. Только в нулевом приближении попроховые газы не достигают скорсость звука. На самом деле в период воспламенения заряда и горение зерен при высоких плотностях заряжания скорости истечения пороховых газов достигают критических. И образуются системы ударных волн. если элементы мелкие, то эти волны гасят друг друга, но в случае длинных и неудачно сконструированных трубчатых зарядов они могут усиливаться и приводить к неравномерному и невоспроизводимому горению. И всегда приходится считаться с этой особеностью. А используют трубчатые заряды, потому что они быстро и воспроизводимо воспламеняются.
Если отвлечемся от ударных волн и рассмотрим давление по длине ствола, то оно тоже не одинаково. Более того, в канале распространяются волны сжатия (не ударные, с дозвуковой скоростью, но дозвуковая скорость для продуктов сгорания превосходит скорость снаряда!).

AXT> И эти зёрна продолжают гореть в стволе, порождая заранее ускоренную массу газов, которая в свою очередь ускоряет горящую массу зёрен перед собой, и так далее (ага, получается интеграл).

Эх, если бы просто интеграл

AleX413> Никаких ошибок. Скорость истечения в вакуум на бесконечности может быть в разы больше.
угу, если не врет древний конспект,
Vmax=sqrt(2kRT/(k-1)) = sqrt(2kP/(k-1)ro)
где к - число степеней свободы частиц газа.. Для воздуха 1.4, для пороховых - хз..

> при высоких плотностях заряжания скорости истечения пороховых газов достигают критических
насчет критических, тут как перечитал... можно напомнить смысл лямбды, которая = V/a(kr)? и которая стремится к 6 при М стремящейся к бесконечности
если критический режим и есть когда местная скорость потока = скорости звука?
(тупо забыл (()

Bredonosec> где к - число степеней свободы частиц газа.. Для воздуха 1.4, для пороховых - хз..

k = Cp/Cv - отношение изобарной к изохорной теплоемкости. Для продуктов горения разных порохов 1.15 ... 1.3
В статистической термодинамике физический смысл - среднее число степеней свободы, однако в химической термодинамике это - показатель политропы

Bredonosec> насчет критических, тут как перечитал... можно напомнить смысл лямбды, которая = V/a(kr)? и которая стремится к 6 при М стремящейся к бесконечности

Ты мне не буквами, а словами. В баллистике и в термодинамике - несколько разные обозначения. М - скорость звука при данных условияй, а V - скорость потока? А а что такое? и kr (или k*r)?

Bredonosec> если критический режим и есть когда местная скорость потока = скорости звука?

Ага.

varban> k = Cp/Cv - отношение изобарной к изохорной теплоемкости. Для продуктов горения разных порохов 1.15 ... 1.3
ага, пасиб и политропа - да, вспомнил словечко, было такое

Bredonosec>> насчет критических, тут как перечитал... можно напомнить смысл лямбды, которая = V/a(kr)? и которая стремится к 6 при М стремящейся к бесконечности
varban> Ты мне не буквами, а словами. В баллистике и в термодинамике - несколько разные обозначения. М - скорость звука при данных условияй, а V - скорость потока? А а что такое? и kr (или k*r)?

М -число маха, вэ - скорость потока, а(крит) - скорость звука в критическом режиме.
еще нашел обозначение, что лямбда - отношение местной Екинетической к полной тепловой энергии потока, но как скорость отличается от скорости звука, если режим критический, или тогда скорость чего это, если нет - не улавливаю..

вот, сфотал страницу древнего своего конспекта по а\динамике, где упоминается - ща гляжу и не улавливаю, как параметры критического режима в одну формулу с некритическим идут..

Варбан, плиз, проясни ситуацию, как пороховые газы влияют на пулю, помещенную в телескопический патрон, в твердую пороховую шашку? Особенно, если эта пуля - стреловидный оперенный боеприпас.

В каком смысле? Что оперение стрелки находится в продуктов сгорания пороха?

varban> В каком смысле? Что оперение стрелки находится в продуктов сгорания пороха?

Да.

И вообще, насколько равномеры силы, давящие на пулю именно с боков.

varban> В ствольных систем горящий порох заполняет равномерно заснарядное пространство. Причем скорость у горящих пороховых элементов около казенного среза - ноль, а скорость околоснарядных - равна скорости снаряда.
varban> Пороховые трубки в пучках рвутся на части в последней фазе горения.
varban> В нулевом приближении считают, что средняя скорость горящего пороховохо заряда - половина скорости снаряда.

Да, я редкий мудофиль, надо признать Протокол исследования входного отверсвия начинается с поиска следов пороха(парафин-цинк-щелоч), причем четко вычисляется (до см) дисстанция выстрела Мог бы и сам сообразить

AGRESSOR> И вообще, насколько равномеры силы, давящие на пулю именно с боков.

А фиг их знает
Считаю их достаточно равномерными, если порой оперение стрелки используется в качестве ведущей части снаряда.

У многих стрелок в там напихан порох - оперение погружено до половины в пороховом заряде.
Так что не только продукты горения там, но и горящие элементы.

Wyvern-2> ... начинается с поиска следов пороха(парафин-цинк-щелоч)

Парафин? Откуда он?

Wyvern-2>> ... начинается с поиска следов пороха(парафин-цинк-щелоч)
varban> Парафин? Откуда он?

Парафиновая проба
Парафином делают слепок, и потом тестируют на нитраты. Старая метода - счас куда круче есть, но я судебкой не очень интересуюсь

Bredonosec>> где к - число степеней свободы частиц газа.. Для воздуха 1.4, для пороховых - хз..

Тебя не смущает, что это самое якобы число степеней свободы - дробное? И при этом даже слова "средний" нет?

На самом деле это вовсе не число степеней свободы, конечно - у тебя где-то опечатка - а показатель адиабаты, приличные люди обычно обзывают его маленькой греческой буковкой "гамма"
Определение вводится как gamma = C_p/C_v.

Другой вопрос, что для простых случаев идеальных газов можно - грубо! - посчитать как C_p/C_v = N+2/N, и вот тут N уже действительно будет числом степеней свободы молекулы; оно зависит от числа атомов в молекуле, её геометрии, рода молекулы и температуры.
Отсюда для воздуха (двухатомный, степеней свободы N=5) и получается N = 7/5 = 1,4 - это не только для воздуха, а для любого идеального двухатомного газа при комн. температурах.

По-хорошему, это число N - особенно при нормальных условиях - целым не является, поэтому в жизни часто показатель адиабаты и не получается простой дробью.


varban> k = Cp/Cv - отношение изобарной к изохорной теплоемкости. Для продуктов горения разных порохов 1.15 ... 1.3

...а тут отличия уже из-за того, что там смеси газов с разным числом молекул, (значит - степеней свободы), они уже не только двухатомные, плюс высокие температуры - колебательные степени уже могут возбуждаться. У некоторых сортов.

varban> В статистической термодинамике физический смысл - среднее число степеней свободы, однако в химической термодинамике это - показатель политропы

Кхм... Показатель адиабаты вообще-то
И это везде, поскольку это универсальный термодинамический "макропараметр". Определять его как среднее число степеней было бы несколько опрометчиво

Показатель адиабаты - означает, что уравнение для адиаб. процесса, связывающее давление с объёмом, имеет вид P*V^gamma=const.

А политропа - это когда в ходе процесса теплоёмкость системы постоянна, и тогда процесс (не обязательно адиабатический!!!) описывается ур-ем такого же вида, но с ДРУГИМ показателем (НЕ показателем адиабаты gamma), и вот тогда это будет показатель политропы. Кстати, изобарический и изохорический процессы - примеры политропического процесса. Равно как и адиабатический тоже - все они частные случаи политропы.

Bredonosec>> насчет критических, тут как перечитал... можно напомнить смысл лямбды, которая = V/a(kr)? и которая стремится к 6 при М стремящейся к бесконечности

Судя по контексту, это о максимальной степени сжатия газа единичным скачком уплотнения.
Подчёркиваю, речь об увеличении именно плотности, она ограничена - сколь интенсивной бы не была ударная волна (вплоть до Мах = бесконечность). Вот давление может расти неограниченно, до бесконечности. А плотность - нихт, никак.

Wyvern-2> Парафином делают слепок, и потом тестируют на нитраты. Старая метода - счас куда круче есть, но я судебкой не очень интересуюсь

Парафин просто сорбент, собирает порох. ЕМНИП.

Все-таки слепок.

Wyvern-2>> Парафином делают слепок, и потом тестируют на нитраты. Старая метода - счас куда круче есть, но я судебкой не очень интересуюсь
AGRESSOR> Парафин просто сорбент, собирает порох. ЕМНИП.

Да. И лучшего пока не нашли Народ, видящий именно парафин - он же потом пробирки или спектрограф не видит - и назвал сию пробу "парафиновой"

MIKLE> есть лии какието принципиальные недостатки у нарезов системы Метфорда, Энфилда, и французской системы(не знаю как описать-в обсчем где нерабочая грань выступа плавно сходит на нет к очередному нарезу)?
MIKLE> есть ли какието нюансы/разница в стрелковке с чётным и нечётным и нечётным числом нарезов, мелкая нарезка вс крупная(4 прямоугольных вс 7 нарезов метфорда)
Что такое нарезной ствол - это во-1 шлицевое соединение Наверное от этого и надо отталкиваться. Общие закономерности оттуда, прочностные хотя бы. Со своей спецификой - резание за 1 проход, очень быстро, плюс нагрев, плюс давление газов. Четное-нечетное число - без разницы. Широкие труднее резать - материалу деваться некуда, соответственно усилия в процессе нарезания больше. Мелкие труднее чистить, плюс при нагрев трением сильнее (и площадь больше, и теплоотвод внутрь снаряда хуже), а значит загаживаться будут еще сильнее.
А по форме, в этом смысле пилообразные выглядят наиболее симпатично. Насколько технологичны и практичны - а черт знает...

AleX413> Что такое нарезной ствол - это во-1 шлицевое соединение

В случае постоянного шага нарезов, после прохода снарядного входа - сущая правда

AleX413> Наверное от этого и надо отталкиваться.

Разумно. Давай с этой точки зрения

AleX413> Четное-нечетное число - без разницы.

С точки зрения работы - да. С точки зрения обмера предпочтительнее иметь симметричный канал. Таким образом калибры дешевле получаются. Но это не принципиально.

AleX413> Широкие труднее резать - материалу деваться некуда, соответственно усилия в процессе нарезания больше. Мелкие труднее чистить, плюс при нагрев трением сильнее (и площадь больше, и теплоотвод внутрь снаряда хуже), а значит загаживаться будут еще сильнее.

Оптимум - примерно одинаковая ширина полей и нарезки. Но это - для снарядов. Для пуль поля стараются сделать несколько уже - т.е. нарезы - очень широкие.

Число нарезов - 4 штуки - нижняя граница... были трехнарезные стволы (у первых мосинок, например), но потом сделали 4.
Я спросил парня-оружейника, он считает, что для стрелковки 6...8 штук лучше всего
Заодно предупредил, что тшательно выполненный даже трехзаходный ствол будет в разы лучше восьмизаходного. И по кучности, и по живучести.

Кстати, в какой-то мере число и глубина нарезов зависит и от доставшегося набора пуль. Для более мелкой нарезки с бОльшим числом нарезов подходит более тонкая и более пластичная рубашка.

Так что к патронам с толстой стальной оболочкой пуль 4 нареза - в самый раз

AleX413> А по форме, в этом смысле пилообразные выглядят наиболее симпатично. Насколько технологичны и практичны - а черт знает...

Считается, что пилообразные дают больший ресурс и большее рассеивание. Все из-за более сложной формы инструмента для получения пилообразных нарезов.

Однако современные технологии в металообработке позволяют вернуться даже к полигональным стволам, что, собственно, и делают порой.

varban> Считается, что пилообразные дают больший ресурс и большее рассеивание. Все из-за более сложной формы инструмента для получения пилообразных нарезов.


???? если резать-то понятно. давить или ковать-какая разница?

Преимущества прогрессивной нарезки давно известны, но ее в стрелковке стараются не использовать. Во всяком случае, конторы, которые используют ротационную ковку для формообразования канала

Но иногда приходится, даже под существующий уже патрон.
Пример - патрон ВЯ. После войны стволы автоматов 2А14 получили прогрессивную нарезку и патронник Ревелли.
Все это - из-за более жесткого теплового режима зенитного ствола по сравнению с авиационным. У 2А7 вообще жидкостное охлаждение, но там патронов по 500 на ствол.

ПС: Я забыл, как по-русски продольно нарезанный патронник, и зацепил мурзилочку по снайперским нарезным стволам: РАЗДЕЛ 9 - ИСКУССТВО СНАЙПЕРА

Вроде все по устройствам нарезов правильно

varban>> Считается, что пилообразные дают больший ресурс и большее рассеивание. Все из-за более сложной формы инструмента для получения пилообразных нарезов.
MIKLE> ???? если резать-то понятно. давить или ковать-какая разница?

Сначала надо сделать инструмент и обмерить его. Вот это-то и более сложно.
Да и потом стволов надо обмерять.