Водородная пушка, потенциальное новое средство выведения.

[Culibin777]

Идея посылать в космос снаряды из пушки появилась задолго до того, как начали летать первые мощные ракеты.
 Идею пушечного запуска впервые появилась еще в 19 веке. Ее описал писатель Жуль Верн в своем романе "Из пушки на луну". Но он не был ее автором, он был только популяризатором.
 Авторство космической пушки принадлежит группе ученых, которые обдумывали возможность доставки космического корабля на орбиту луны. Из всех возможных средств доставки тогда тогда  была известна только пушка. Поэтому другие средства не рассматривались. По проекту, пушка Жуль Верна, должна была иметь длину - 275 метров, диаметр канала ствола - 2,74 метра, и придавать снарядам скорость в 16 километров в секунду. В качестве пороха планировалось использовать заряд нитрата целлюлозы весом - 180 тонн.
 Проект тогда был не реализуем. Потому что скорость движения пороховых газов которые образуются при горении нитрата целлюлозы, и аналогичных веществ, только немного превосходит  2 километра в секунду.
 Нитрат целлюлозы до сих пор используется как один из основных компонентов пороха. В бездымный порох так же входят другие органические нитраты, нитроглицерин, нитрат гликоля, и их аналоги.
 Этот порох невозможно использовать для космических пушек. Из за недостатков описанных в начале темы.
 Проект пушечного запуска был забыт после появления баллистических ракет. На основе баллистических ракет были сделаны первые космические ракеты носители.  
 Но идею пушечного запуска вспомнили, когда появились проекты электромагнитных пушек. Электромагнитные пушки потенциально способны запускать снаряды на орбиту.
 Пушечный запуск при помощи электромагнитной пушки, считается дешевой альтернативой космическим ракетам. Но на практике до сих пор не удалось создать даже противотанковую электромагнитную пушку.
 Если и удастся создать электромагнитную космическую пушку, то ее стоимость будет космической без преувеличений.
 Водородная пушка способна выводить снаряды на орбиту, или в суб-орбитальный полет. Это технически простое и относительно дешевое орудие.
 Пиротехническая водородная пушка, новое изобретение, и в широких научных кругах раньше не рассматривалась. Хотя были проекты газо-динамических водородных пушек. И даже сделаны действующие образцы оружия, которое служит для научных исследований связанных с противоракетной обороной.ХХХ
 У газодинамических пушек есть свои недостатки. Это сложные орудия. Они используют или сильно сжатый водород, аналогично пневматическим винтовкам. Или водород который нагревается в отдельной камере, под большим давлением, в тысячи атмосфер на квадратный сантиметр. Устройства для сжатия или нагревания водорода имеют большие габариты и технически сложные. С этими недостатками можно мириться в лабораторных условиях, или на малогабаритных экспериментальных пушках. Но для проектов полномасштабных космических пушек, которые и так далеко не маленькие, газодинамические устройства слишком сложные и дорогие. Пиротехнические водородные пушки намного проще. Они мало отличаются от обычных артиллерийских орудий по своему устройству.
 Порох для водородных пушек, по химическому составу похож на традиционное твердое топливо для ракет. Только в нем перхлорат калия вместо перхлората аммония, и эпоксидная смола вместо каучука. И другое соотношение компонентов. Но такие составы хорошо изучены.
 У пушек есть свои преимущества перед ракетами. Выше коэффициент полезного действия - КПД, а значит топлива нужно меньше. Для пушек не нужно делать ракеты имеющие несколько стадий, и двигатели. После выстрела шлак остающийся от пороха можно перерабатывать как вторичное сырье.
 Проект водородной космической пушки технологически не сложный, и реализуемый на основе уже имеющейся научной и технологической базы. А значит не требует больших затрат времени и денег на научные исследования. Пушечный запуск дешевле ракетного. Поэтому идея пушечного запуска на орбиту, с помощью водородной пушки, должна заинтересовать инвесторов. Возможно с научными исследованиями и финансированием помогут военные. Так как любая пушка это потенциальное оружие.
 Приблизительная стоимость космической водородной пушки, должна быть несколько сотен миллионов долларов. По космическим стандартам цена не высокая, тем более для нового средства выведения на орбиту. Эта цена сравнимая с одним стартом тяжелой космической ракеты или спейс шаттла.
 Единственный проект сверхмощной пушки, который был почти доведен до реализации, это так называемая - "Пушка Хусейна". Которую сконструировал профессор - Джеральд Бюлль, по заказу Иракского лидера.
 Для пушки Хусейна использовался традиционный порох. Единственным нестандартным техническим решением, реализованным на этой пушке, были многочисленные устройства для заряжания расположенные вдоль ствола. Схема пушки Хусейна позволяла разгонять снаряды до скорости 2400 метров в секунду, на традиционном бездымном порохе.
 В своем проекте, который я назвал "Пушка Кулибина", я предлагаю использовать схему с устройствами для заряжания расположенными вдоль ствола, аналогично пушке Хусейна.
 Эта схема позволяет достигать оптимального соотношения стоимость - эффективность.
 хххххххххххххххххххххххххххххххх  
При внутреннем диаметре ствола, около метра, внешний будет, около двух метров. При таком размере вес отдельных частей ствола будет на грани транспортабельности. Вес пороха для космической водородной пушки должен быть во много раз больше, чем вес снаряда. Если использовать одно устройство заряжания, его диаметр будет намного больше диаметра ствола. При таком размере и весе, устройство заряжания будет сложно сделать, перевозить, и эксплуатировать. Многочисленные зарядные устройства расположенные вдоль канала ствола, по своему размеру и весу должны быть сопоставимы с сегментами ствола. А значит их можно будет перевозить и использовать без больших сложностей.  
 Канал ствола пушки должен содержать заменяемые вставки, или легкие внутренние сегменты из металла обладающего высокой устойчивостью к износу, устойчивостью к коррозии, и действию высокой температуры.
 Таким металлом может быть, титан, сплав титана с никелем, или сплав меди с вольфрамом.
Оптимально пушка должна строиться на местности имеющей естественный уклон, близкий к углу возвышения ствола пушки.  
 Пушка должна монтироваться на бетонном фундаменте, и держаться на стальной эстакаде (конструкции) адаптированной к тепловому удлинению ствола.
 
  Николай Агапов.

[ааа]

Простите, а на орбиту с какими параметрами можно запускать снаряды из пушки?

[El Selenita]

Простите, а на орбиту с какими параметрами можно запускать снаряды из пушки?

В апогее можно дать дополнительный импульс специальным РДТТ. Но вот много грузов для подобного способа выведения вряд ли найдётся.

[Saul]

Полубредовая идея для вывода сверхлёгких КА.
 Водородный аэростат "пончик" подымается с ракеткой и кислородным баллончиком. Наверху кислород добавляется к водороду, "пончик" подрывается, неплохо бы с кумулятивным направлением (не соображу как). Ракетка (на юбочку) получает доп. ускорение.
 Вот такая стратосферная "водородная пушка".

[Дмитрий Виницкий]

Срочно патентуйте водорожную пушку на самолёте с аэростатной поддержкой! Это очевидная альтернатива ПРО!    

[Saul]

О "красная капелла" активизировалась. Винницкий, помог бы на "сквозной воздушный старт" Л39 организовать, ато что то большее жалко пока. ПРО пиво газированное водородом шутить не буду.

[Дмитрий Виницкий]

А где вы в L39 трубу собрались прокладывать? Из под крыла - некошерно?

[Saul]

Беспилотный, сквозь фюзеляж.
 От "чики чики" далёк однако.

[Дмитрий Виницкий]

Вы вообще, Альбатрос в глаза видели?

[поверхностный]

А в чем новизна, в "заменяемых вставках"?

[Бродяга]

Идея эта "офигенно не новая", военные рассматривали водородную пушку довольно давно.

[Дмитрий Виницкий]

http://ares.jsc.nasa.gov/Education/websites/craters/lgg.htm  И не только военные.

[frigate]

Вы вообще, Альбатрос в глаза видели?

А чего на него глядеть - размах крыльев 9.46 m.  :idea:  Ну и как его в "Руслан" впихивать - со скалдывающимися крыльями?   Aero явно обрадуется такой модификации!

[mistermuscle]

Кто растолкует?
А куда девают водород при выстреле этой пушки?
Он что в атмосферу попадает? Так может получиться что энергосодержание (и стоимость) водорода намного превышает мощность выстрела!!
Да и разгоряченные тонны водорода попадая в окислительную атмосферу на скорости в несколько км/с такой взрыв создадут - мама не горюй - микроХиросима.

[pkl]

Да, бабахнет конкретно.

У такого средства выведения есть перспективы. Но оно предъявляет очень жёсткие требования к полезной нагрузке. А, значит, старые добрые ракеты не заменит.

[korund]

Водородная пушка - бред чистой воды

[korund]

Водородная пушка - бред чистой воды

[mistermuscle]

Так никто и не говорит что пушка заменит ракеты - но выводить легкие спутники или воду вполне возможно ведь!

[pkl]

Так никто и не говорит что пушка заменит ракеты - но выводить легкие спутники или воду вполне возможно ведь!

Большая проблема таких систем /равно как и сверхтяжёлых или суперлёгких РН/ - исключительно узкая ниша. При этом инвестиций они требуют колоссальных. Поэтому такие системы можно создавать только под конкретную программу. Сверхтяжёлый носитель - под пилотируемую лунно-марсианскую программу, супертелескопы и суперзонды. Стрелялку - для развёртывания каких-либо многоспутниковых систем /связь, разведка, ПРО/ или СКЭС.

[mistermuscle]

Так никто и не говорит что пушка заменит ракеты - но выводить легкие спутники или воду вполне возможно ведь!

Большая проблема таких систем /равно как и сверхтяжёлых или суперлёгких РН/ - исключительно узкая ниша. При этом инвестиций они требуют колоссальных. Поэтому такие системы можно создавать только под конкретную программу. Сверхтяжёлый носитель - под пилотируемую лунно-марсианскую программу, супертелескопы и суперзонды. Стрелялку - для развёртывания каких-либо многоспутниковых систем /связь, разведка, ПРО/ или СКЭС.

Знаете как часто бывает - иногда нужно просто копать в нужном направлении - а если придет успех - примение ему найдется!
Это обсуждали в теме про Арес-5, носитель никто не разрабатывает - поскольку нет нагрузки, нагрузку никто не проректирует таккак нет носителя - и замнутый круг.
И этот круг надо где-то рвать!

Или пушку делать или микроносители. Но в денежном плане пушка является более затратной!