Физические
основы орудий
кратного действия
Прежде
всего необходимо
выяснить, есть
ли физическая
возможность
сообщить снаряду
начальную
скорость порядка,
скажем, 5000 м/сек
?
Как
известно,
артиллерийское
орудие является
обыкновенной
термодинамической
машиной, в которой
при сгорании
горючих веществ
их потенциальная
энергия превращается
в кинетическую,
а последняя,
в свою очередь,
передается
потребителю:
снаряду - в
артиллерийских
орудиях, поршню
- в моторах и
паровых машинах,
турбине - в паровых
и газотурбинных
двигателях.
От того, сколько
мы введем горючего
вещества в
единицу времени
в эту машину,
будет зависеть
величина
освобождающейся
в момент сгорания
кинетической
энергии, а отсюда
и величина
передачи ее
потребителю.
Чем больше
сгорит горючего
в термодинамической
машине в единицу
времени, тем
больше освободится
кинетической
энергии и тем
больше примет
энергии потребитель
- снаряд, поршень,
турбина. Значит
для того, чтобы
сообщить снаряду
необходимую
величину энергии,
а отсюда и
необходимую
величину скорости
(положим, раз
в 5-7 больше, чем
у существующих
артиллерийских
орудий) необходимо
создать такую
термодинамическую
машину, такую
артиллерийскую
систему, в которой
можно будет
сжечь в единицу
времени раз
в 5-7 больше пороха,
чем в современном
орудии. Эти
простые логические
рассуждения
убедительно
говорят за то,
что есть физическая
возможность
сообщить
артиллерийскому
снаряду скорость,
в несколько
раз превышающую
скорость, достигнутую
в современных
артиллерийских
орудиях.
В
разделе "Предел
скорости
артиллерийских
снарядов"
мы нашли, что
в современных
артиллерийских
орудиях сколько-нибудь
значительное
увеличение
скорости снаряда
невозможно.
Поэтому для
того, чтобы
сообщить снаряду
скорость порядка
5000 м/сек мы должны
создать принципиально
новую артиллерийскую
систему. Для
того чтобы
определить
путь, по которому
мы должны идти
к созданию
этих, принципиально
новых артиллерийских
орудий и уяснить
их физическую
сущность, приведу
такой пример.
Пусть
платформу 'А',
на которой
покоится тело 'С'
(фиг.7а),
толкают люди.
Сила действия
их на платформу
выражается
вектором 'a'.
Мы знаем, что
скорость движения
человека ограничена
и равна примерно
10 км/час. Эта
скорость
является предельной
скоростью
движения человека.
Предположим,
что платформу
сначала толкает
со всей своей
силой один
человек. В результате
этого платформа
будет двигаться
с какой-то небольшой
скоростью.
Затем прибавим
еще одного
человека. Платформа
в этом случае
будет двигаться
несколько
быстрее. Увеличивая
таким образом
количество
людей, толкающих
платформу, мы
будем увеличивать
скорость платформы
с покоящимся
на ней телом 'C'.
Предположим
теперь, что 20
человек смогут
придать платформе
скорость в 10
км/час, которая
в свою очередь
является и
предельной
скоростью
движения для
самих людей.
Следовательно,
дальнейшее
увеличение
числа людей
бесполезно.
Мы можем увеличивать
число людей
до 50, до 100, до 1000, а
скорость платформы
останется
неизменной
и равной 10 км/час,
т.к. сами люди
не могут двигаться
быстрее 10-ти
км/час. Стало
быть скорость
в 10 км/час является
предельной
скоростью для
платформы,
которая обусловлена
скоростью
движения людей.
Теперь
возьмём обыкновенное
артиллерийское
орудие и сравним
его с приведенным
примером. Молекулы
пороховых
газов, как и
люди в приведенном
примере, двигаются
в стволе с
ограниченной
скоростью ,
величина которой
обусловлена
максимально
допустимой
температурой,
давлением газа
и степенью
его расширения
(см. раздел "Предел
скорости
артиллерийских
снарядов").
Увеличивая
величину заряда,
оставляя при
этом неизменными
максимальную
температуру
и давление, а
также степень
расширения
газа в стволе
(их неизменность
обусловит
постоянство
скорости движения
газа в стволе)
мы будем увеличивать
скорость движения
снаряда и приближать
ее к скорости
движения газа
в стволе орудия,
также как и в
приведённом
примере с платформой.
Дальнейшее
увеличение
величины заряда
свыше той, которая
сообщит снаряду
предельную
(критическую)
скорость, также
бесполезно,
как бесполезно
увеличение
числа людей
свыше 20-ти в примере
с платформой.
Спрашивается
теперь, как же
найти выход
из этого положения?
Как сообщить
телу 'C' в примере
с платформой
скорость большую,
чем скорость
движения людей,
и как сообщить
артиллерийскому
снаряду в
артиллерийских
орудиях скорость
большую, чем
скорость движения
пороховых
газов?
Для
примера с платформой
есть единственная
возможность
- сделать двойную
платформу (
фиг.7б).
На платформу 'A',
которую двигает
сила людей 'a'
поставить
вторую платформу 'B',
которую будет
двигать сила
людей 'b'.
Нетрудно понять,
что в данном
случае тело 'C'
может двигаться
относительно Земли с предельной
скоростью не
10 км/час, а 20 км/час.
Эта скорость
является сложной
скоростью, она
будет складываться
из переносной
скорости платформы 'A'
относительно
Земли и относительной
скорости платформы 'B'
относительно
платформы 'A'.
Для
артиллерийского
орудия имеется
также единственная
возможность
- это сделать
двойное, тройное
и т.д. орудие,
т.е. чтобы орудие
стреляло не
сразу снарядом,
а орудием, которое
уже стреляет
снарядом. Назовем
такие орудия
кратными орудиями.
В данном случае,
как и в примере
с платформой,
при двукратном
заряде предельная
скорость снаряда
будет в два
раза больше
предельной
скорости при
одинарном
заряде, при
3х-кратном заряде
- в три раза больше
и т.д. Поэтому,
применяя идею
кратных зарядов,
мы можем увеличить
предельную
скорость снаряда
и скорость
снаряда по
сравнению с
существующими
орудиями в
кратное число
раз, равное
кратности (т.е.
числу) зарядов.
Значит у нас
есть и физическая
и техническая
возможность
создать такую
термодинамическую
машину, такую
артиллерийскую
систему, которая
сможет сообщить
снаряду скорость
теоретически
любой величины.
Эта термодинамическая
машина должна
представлять
из себя кратные
артиллерийские
орудия.
Остается
теперь разрешить
техническую
проблему
артиллерийских
орудий кратного
действия. Решение
этой проблемы
я и поставил
перед собой
и после восьмилетних
трудов нашел
довольно простое
ее решение в
виде артиллерийских
орудий кратного
действия с
одновременным
взрывом всех
зарядов.
|