Газодинамический разгон метательного снаряда

Газодинамический разгон метательного снаряда

Я человек с другой " поляны", для меня это " факультатив", ну типа хобби...

Зацепила меня тема Перевала, еще лет двадцать тому назад.

Собственно раскрутка темы перевала в МасМедиа начиналась с моих материалов в КП (Андрей).

Уже тогда для меня было понятно из реконструкций событий, что для " зануления" туристов применялось очень специфическое оружие.

Главное, малый диаметр метательного снаряда, и очень высокая скорость, вызывающая эффект " гидроудара".

Такого оужия официально не существует...

Мистику и инопланетян я рассматриваю в последнюю очередь (хотя не отвергаю).

Значит это можно сделать используя обычные " земные" технологии, и далее о том как это можно сделать...

Что имеем в публичном доступе

Для разгона метательного снаряда в стволе оружия используется либо поршневой метод либо реактивный.

Поршневой метод разгона в настоящее время подошел к своему пределу эффективности. Уже практически более 100 лет ограничения по скорости и энергии метательного снаряда не преодолимы.

Технологический предел поршневой технологии обьясняется достижением предельных давлений в канале ствола. Повысить давление не позволяют физические свойства материалов ствола и затворного механизма. Современные стволы и затворы более 10 000 атмосфер давления выдержать не могут.

Реактивный метод разгона в канале ствола не эффективен, он работает только после выхода метательного снаряда из дульного среза и ограниченно применяется в артилеристких системах большого калибра и гранатометах

Однако существует еще один способ передачи энергии пороховых газов метательному снаряду. Этот метод называется «газодинамический» и он используется во всех турбинах.

Сутью этого метода является передача кинетической энергии газовой струи на турбинные лопатки. Можно превратить метательный снаряд в ротор турбины, который будет свободно перемещаться в канале ствола.

За счет дополнительного расхода пороховых газов метельному снаряду будет передаваться дополнительная (кинетическая) энергия истекающей газовой струи.

Газодинамический разгон позволяет без повышения давления в канале ствола, за счет сгорания дополнительного порохового заряда, разогнать метательный снаряд до гораздо больших значений скорости и энергии нежели это возможно при поршневом разгоне.

Кроме того, метательный снаряд будет приобретать вращательное движение без использования «нарезов» на стволе, только за счет турбинного эффекта.

Вроде простой и очевидный способ повышения эффективности порохового оружия, но по непонятным мне причинам этот метод не то что не используется, о нем нет даже упоминаний в специализированной литературе…

Ближайшим аналогом (отдаленным) является «пуля Майера», в ней тоже есть турбинные лопасти, но они закручивают пулю уже в полете, за счет набегающего воздушного потока, а не за счет пороховых газов.

Для проверки эффективности газодинамического разгона в лабораторных условиях использовалась стандартная пневматическая винтовка, принцип газодинамического разгона работает естественно и на пневматике.

Эта винтовка была превращена в ружье, для чего ствол был заменен на «гладкий», калибра 7. 62 мм. и длиной 500 мм.. Кроме этого был удален понижающий редуктор для стрельбы полным давлением и обьемом резервуара высокого давления. Других изменений в конструкцию не вносилось.

На 3D принтере распечатывалась пластиковая турбина, для утяжеления конструкции в качестве оси турбины использовался болт длиной 50мм., с фиксирующими гайками.

Вот как это выглядит.

Испытания макетов метательного снаряда (далее по тексту «болт») проводились на базе испытательной лаборатории ЦКИБ СОО г. Тула.

Линейная скорость замерялась в трех режимах, на давлении 200атм., 250атм., и 300атм., в каждом режиме отстреливалось по 3 болта и затем 1 штатная пуля.

Пуля (вес 2. 9грамма) и болт (вес 5. 15 грамма в среднем) имели разные массы, поэтому оценка эффективности стрельбы производилась на основе энергии метательного снаряда на расстоянии 1метра от дульного среза.

Поскольку в гладком стволе штатная пуля не вращалась, замер ее энергии носил оценочный характер и не имел практического значения. Для реального сравнения эффективности использовался официальный отстрел этих пуль произведенный производителем винтовки. Видео можно посмотреть по этой ссылке https: //www. youtube. com/watch? v=liDoMY89p4Q.

Вот кадр с результатами отстрела стандартных пуль из видео производителя винтовки «Леший-2».

На давлении 290атм. аналогичная винтовка с нарезным стволом длиной 600мм. калибра 7. 62мм. в прямоточном режиме показала скорость 320м/сек., что дает дульную энергию выстрела 148, 5 джоуля для стандартной пули весом 2. 9грамма.

В приведенном ниже протоколе отстрела болты на таком же давлении выстрела (300атм. ) обеспечивали энергию выстрела 182. 1- 188. 8 джоуля.

Таким образом Болты оказались на 40джоулей (на 25%) эффективнее по сравнению со штатной пулей.

На всех давлениях в гладком стволе штатная пуля и болты показали одинаковые энергетические характеристики, что говорит об наличии конструктивных ограничений боевого клапана винтовки «Леший-2» по пропускной способности сжатого газа.

Можно предположить с высокой долей вероятности, что увеличение пропускной способности клапана приведет к значительному повышении энергии выстрела для болтов, но врядли скажется на стрельбе штатными пулями.

Штатная пуля в гладком стволе не вращалась, а болт вращался. Была замерена скорость вращения болта методом видеофиксации.

Для фиксации скорости вращения хвостовики болтов маркировались черной полосой. На первом снимке эта полоса четко видна. На втором снимке полоса сместилась в невидимую область, а на третьем снимке виден только хвостовик болта уже снова с черной полосой.

При длине болта 50мм. получается что болт совершил оборот на расстоянии полета в 100мм., это соответствует аналогичному шагу нарезов для нарезного ствола.

Для снайперского оружия применяется шаг нарезов 320мм, это ограничение по срыву пули с нарезов и началу рыскания. Увеличение скорости вращения в 3 раза болта по сравнению с обычными пулями приводит к увеличению гироскопического эффекта в 9 раз, что должно положительно сказываться на параметрах кучности стрельбы и уменьшению угла рикошетирования.

Так что вот так...