Водородная пушка, потенциальное новое средство выведения.

[zyxman]

кстати, её боевая эффективность более чем сомнительна.

..Если нет коррекции траектории.

- С высокоточными боеприпасами (коррекция по GPS или ИСО), высокоэнергетические пушки становятся очень сильным конкурентом для ракет, тк доставленный килограмм стоит существенно дешевле.

[Wyvern]

И что??? Я выше уже показал, почему для целей настоящей темы легкогазовая пушка - фигня. Потому то её до сих пор и не сделали.....

Как это "НЕ СДЕЛАЛИ?"  :shock: В мире уйма легкогазовых баллистических установок, на которых испытывают все, что угодно: от вхождения ВА в атмосферу до ударов метеоритов. Есть легкогазовые многокаскадные элетроразрядные метатели масс с снарядами от долей грамма до килограммов и скоростями до 15км/сек.

Т.е. ты хотел сказать "не применяли для запуска КА" - тогда другое дело  :wink:

[pkl]

кстати, её боевая эффективность более чем сомнительна.

..Если нет коррекции траектории.

- С высокоточными боеприпасами (коррекция по GPS или ИСО), высокоэнергетические пушки становятся очень сильным конкурентом для ракет, тк доставленный килограмм стоит существенно дешевле.

Коррекция траектории не устраняет другие недостатки высокоэнергетических пушек - громоздкость, быстрый износ. Да и скорострельность 1 выстрел/20 мин. /Дора/ никуда не годится. Именно из-за последнего недостатка я разочаровался в легкогазовой пушке.

Впрочем, справедливости ради, есть и перспективное /в том числе и для нашей темы/ направление - электромагнитные метательные системы, рельсовые и гауссовые. У них теоретически можно добиться высокой скорострельности, если обеспечить непрерывный подвод мощности. А электромагнитный подвес снаряда снизит износ "ствола" до нуля. Вот над ними и надо работать. Собственно, уже работают. У нас - в Сарове и в Америке - в лаборатории Сандиа. Может, и ещё кто-то, я не знаю. И уже есть успехи. Такие установки перспективны на атомных крейсерах, где нет особых ограничений с габаритами и энергетикой. При этом можно засыпать противника сотнями снарядов на дистанции сотни километров. Ну и реальный путь "в космос без ракет". Хотя в последнем случае это будет сооружение поистине планетарных масштабов.

[pkl]

Т.е. ты хотел сказать "не применяли для запуска КА" - тогда другое дело  :wink:

Именно это и хотел сказать :wink: Судьба легкогазовых пушек - и дальше быть испытательными стендами. Да и то, пока не научатся штамповать электромагнитные.

[Wyvern]

.....Судьба легкогазовых пушек - и дальше быть испытательными стендами. Да и то, пока не научатся штамповать электромагнитные.

Если внимательно, взглядом бл@дь тверезым (с) присмотреться к гауссганам и релганам, то окажется, что легкогазовые - просто образец компактности и скорострельности  

[pkl]

На конденсаторы намекаете? У катапульт больше шансов.

[zyxman]

У рейлгана очень большая эрозия рельс.
А гауссовка имеет тяжелые магниты.

А вот "многокаморная" легкогазовая могла-бы быть интересна, тк она легкая почти как рейлган и электроимпульс не в стволе, а "каморы" заменять/чинить проще/быстрее.

[pkl]

У рейлгана очень большая эрозия рельс.

Согласен. Впрочем, это не самая дорогая часть. И их вполне можно сделать легкозаменяемыми.

А гауссовка имеет тяжелые магниты.

Сверхпроводимость нам поможет. В принципе, в нашем случае это некритично.

А вот "многокаморная" легкогазовая могла-бы быть интересна, тк она легкая почти как рейлган и электроимпульс не в стволе, а "каморы" заменять/чинить проще/быстрее.

Да? А это как? Не расскажете по-подробнее /никогда не встречал/.

[zyxman]

У рейлгана очень большая эрозия рельс.

Согласен. Впрочем, это не самая дорогая часть. И их вполне можно сделать легкозаменяемыми.

Как это можно сделать легкозаменяемыми "рельсы", которые по сути и есть ствол и имеют соответствующую длину?

А гауссовка имеет тяжелые магниты.

Сверхпроводимость нам поможет. В принципе, в нашем случае это некритично.

Ага, как раз тот случай - сверхпроводимость разрушается в мощном магнитном поле.
- Сверхпроводимость хороша когда нужно поддерживать в катушке постоянное мощное магнитное поле, а для переменного не очень, особенно с учетом что во время резкого перемагничивания возникают большие механические нагрузки на витки катушки.

А вот "многокаморная" легкогазовая могла-бы быть интересна, тк она легкая почти как рейлган и электроимпульс не в стволе, а "каморы" заменять/чинить проще/быстрее.

Да? А это как? Не расскажете по-подробнее /никогда не встречал/.

Ну тут пробегала ссылка на плазменный инжектор, а в стволе легкий газ - то есть многокаморная легкогазовая пушка, только вместо пороха в каморах плазма от электрических разрядов.

[pkl]

Как это можно сделать легкозаменяемыми "рельсы", которые по сути и есть ствол и имеют соответствующую длину?

Ну, значит, сделаем одноразовый ствол. У меня в голове вертится идея "рельсов" в виде широких пластин, которые пододвигаются специальным механизмом к оси ствола по мере "истирания".

Впрочем, основное назначение рельсотронов - военное применение. А там космические скорости не нужны.

Ага, как раз тот случай - сверхпроводимость разрушается в мощном магнитном поле.
- Сверхпроводимость хороша когда нужно поддерживать в катушке постоянное мощное магнитное поле, а для переменного не очень, особенно с учетом что во время резкого перемагничивания возникают большие механические нагрузки на витки катушки.

Можно просто импульсное магнитное поле. Включили - и резко выключили.

Впрочем, я это представляю себе как некую эстакаду, "подвешенную" высоко на "башнях Покровского". Подъём - на дозвуке, а затем разгон до 4-5 км/с. Так можно и АКС пускать.

Ну тут пробегала ссылка на плазменный инжектор, а в стволе легкий газ - то есть многокаморная легкогазовая пушка, только вместо пороха в каморах плазма от электрических разрядов.

Вы думаете, это просто? Особенно синхронизировать срабатывание камор. Да и токи, боюсь, будут не слабее, чем у электромагнитных установок.

[Wyvern]

У рейлгана очень большая эрозия рельс.

Это самая маленькая проблема релгана. Помимо остальных, самая крупная - резкое падение КПД при увеличении мощности тока, из за плазмообразования. Поэтому реальные установки начинают испытывать проблемы при скоростях метания выше 1,7-1,9км/сек

А гауссовка имеет тяжелые магниты.....

Не то слово. Что бы достигнуть приемлимого КПД надо сделать как можно больше ступеней.... и система при более-менее сносном КПД становится монструозной

[Бродяга]

У меня валяется статейка, где главной проблемой электромагнитных орудий названа прочность обмотки.

Собственно говоря, токи в миллионы амперов получить не особо сложно при неслишком тяжелом проводнике.

[mistermuscle]

И что??? Я выше уже показал, почему для целей настоящей темы легкогазовая пушка - фигня. Потому то её до сих пор и не сделали.....

Как это "НЕ СДЕЛАЛИ?"  :shock: В мире уйма легкогазовых баллистических установок, на которых испытывают все, что угодно: от вхождения ВА в атмосферу до ударов метеоритов. Есть легкогазовые многокаскадные элетроразрядные метатели масс с снарядами от долей грамма до килограммов и скоростями до 15км/сек.

Т.е. ты хотел сказать "не применяли для запуска КА" - тогда другое дело  :wink:

стоп, если существует пушка метающая хотяб килограмм, да пусть даже

меньше с 15км/с то что мешает из этой пушки стрельбануть в космос?
Пусть даже он потеряет половину скорости, он выйдет на орбиту ведь!:)
Проблему сгорания решается например если для эксперимента снаряд

сделать ввиде вольфрамовой пули или обмазать огнестойкой краской по  типу спускаемых аппаратов!
Плотные слои атмосферы такой снаряд преодолеет всего за 1секунду, так
что она не сильно помешает!

[Бродяга]

стоп, если существует пушка метающая хотяб килограмм, да пусть даже

меньше с 15км/с то что мешает из этой пушки стрельбануть в космос?

А нафига, прошу прощения?

 МКС так сбить хотите?

[zyxman]

Ну тут пробегала ссылка на плазменный инжектор, а в стволе легкий газ - то есть многокаморная легкогазовая пушка, только вместо пороха в каморах плазма от электрических разрядов.

Вы думаете, это просто? Особенно синхронизировать срабатывание камор. Да и токи, боюсь, будут не слабее, чем у электромагнитных установок.

Конечно не просто.
Но ведь электромагнитов тоже будет далеко не одна штука и их по-хорошему нужно не только синхронно включать но и выключать (иначе будет очень низкий КПД) - а быстро включать/выключать большую индуктивность есть очень проблематично (нужно куда-то девать получившуюся энергию а она в катушке очень немаленькая и неудобная, тк чем короче импульс тем выше напряжение).

Фактически плазму поджарить разрядом это почти то-же что и в гауссовке запустить ток в катушку, но все-же существенно легче, тк у плазмы точно не будет такой большой индуктивности, ну и плюс выключать не обязательно - считайте уже наполовину проще

Хотя конечно может быть что совершенствование электротермических устройств как-то поможет в работе над гауссовками, но пока гауссовки реализовать сложнее, а по энергетике ИМХО получается близко.

[pkl]

Нууууу... фигово!  В таком случае - зачем нам вообще заморачиваться с плазмой и электромагнитами? Почему не сделать, как Дж. Бюлль /тот собирался разместить вдоль ствола своего Большого Вавилона небольшие пороховые заряды, которые подрывались сразу после прохождения снаряда/? Теоретически таким способом можно довести скорость снаряда до скорости расширения пороховых газов, а это, ни много - ни мало, 4,5 км/с. До 1 космической, конечно, не хватает, но нам больше, в общем-то, и не надо. Иначе вылезают проблемы, связанные с сопротивлением атмосферы. Оставшиеся км/с проще добрать разгонным блоком /как Бюлль и хотел/. Только у него должен был быть твердотопливный двигатель. Я бы предложил кислородно-водородный ЖРД. А ещё я бы предложил заменить пороховые заряды в стволе на жидкую или газообразную взрывчатую смесь. Допустим, смесь кислорода и водорода. Тогда и перезаряжать будет проще.

[zyxman]

Нууууу... фигово!  В таком случае - зачем нам вообще заморачиваться с плазмой и электромагнитами? Почему не сделать, как Дж. Бюлль /тот собирался разместить вдоль ствола своего Большого Вавилона небольшие пороховые заряды, которые подрывались сразу после прохождения снаряда/? Теоретически таким способом можно довести скорость снаряда до скорости расширения пороховых газов, а это, ни много - ни мало, 4,5 км/с. До 1 космической, конечно, не хватает, но нам больше, в общем-то, и не надо. Иначе вылезают проблемы, связанные с сопротивлением атмосферы.

Проблемы с сопротивлением атмосферы вылезут в любом случае..
А с порохом проблема что там у зарядов есть некоторый критичный в данном случае разброс скорости горения.
- У плазмы электрического разряда разброс будет намного меньше, тк проще добиться повторяемости.

Оставшиеся км/с проще добрать разгонным блоком /как Бюлль и хотел/.

А там других вариантов и нет, ну кроме прямого запуска на ГСО или перехода через взаимодействие с Луной (или теоритического атмосферного маневра).
- Все преимущество пушки в том что топливо дающее бОльшую часть ХС не должно тащить также и себя, а сгорает на Земле, поэтому кстати стОит как можно бОльшую часть энергии сообщить снаряду именно пушкой.

Потери на ТЗП кстати не так уж велики - НАСА считали что из тонны вылетающей из пушки, на орбиту выйдет примерно 500кг (сравните с 3% мюПН ракеты).

Только у него должен был быть твердотопливный двигатель. Я бы предложил кислородно-водородный ЖРД.

А как ЖРД перенесет пушечные ускорения в тысячи G?
И там-же кстати явно не выйдет использовать ТНА, следовательно (для водородника), еще отдать часть ПН под совсем не легкий шарбаллон с сжатым гелием или под ПАД..
- Уж лучше хорошо подумать над баллистикой, минимизировать необходимый импульс и обойтись РДТТ.

А ещё я бы предложил заменить пороховые заряды в стволе на жидкую или газообразную взрывчатую смесь. Допустим, смесь кислорода и водорода. Тогда и перезаряжать будет проще.

А еще проще если будет только один газ - скажем тот-же водород, и электрический разряд в нем..
- Как ни крути, а каморы будут изнашиваться и будут требовать обслуживания и замены, причем особенно сильный износ будет в случае твердого топлива, в любом случае образующего твердые частицы.
Хотя конечно электроды тоже будут хорошо испаряться..

[pkl]

Проблемы с сопротивлением атмосферы вылезут в любом случае..

Ну так сравните: одно дело - скорость 4,5 км/с, а другое дело - 8 или 9. И сравните проблемы ТАМ и ТАМ.

А с порохом проблема что там у зарядов есть некоторый критичный в данном случае разброс скорости горения.
- У плазмы электрического разряда разброс будет намного меньше, тк проще добиться повторяемости.

Артиллеристам порох не мешает. А в нашем случае траектория будет в любом случае корректироваться. Не говоря уже о том, что я предложил кислородно-водородную смесь.

Что до плазмы - а вообще, кто-то так делал?

А там других вариантов и нет, ну кроме прямого запуска на ГСО или перехода через взаимодействие с Луной (или теоритического атмосферного маневра).
- Все преимущество пушки в том что топливо дающее бОльшую часть ХС не должно тащить также и себя, а сгорает на Земле, поэтому кстати стОит как можно бОльшую часть энергии сообщить снаряду именно пушкой.

Прямое выведение требует скорости, как минимум, 8 км/с. Со всеми вытекающими.

А "основное преимущество" пушки с лихвой компенсируется её основным недостатком - колоссальными ускорениями, из-за которых из неё можно пускать лишь очень ограниченную номенклатуру грузов. Это топливо, вода, воздух, удаление РАО. Может, ещё стройматериалы для СКЭС. Вот, пожалуй, и всё.

Потери на ТЗП кстати не так уж велики - НАСА считали что из тонны вылетающей из пушки, на орбиту выйдет примерно 500кг (сравните с 3% мюПН ракеты).

Ни фига себе "не велики" :!:  Да это убивает идею на корню! В совокупности с другими недостатками.

А как ЖРД перенесет пушечные ускорения в тысячи G?
И там-же кстати явно не выйдет использовать ТНА, следовательно (для водородника), еще отдать часть ПН под совсем не легкий шарбаллон с сжатым гелием или под ПАД..
- Уж лучше хорошо подумать над баллистикой, минимизировать необходимый импульс и обойтись РДТТ.

Не знаю. Надо бы у местных знающих людей спросить, можно ли создать кислородно-водородный ЖРД, способный выдержать ТАКИЕ ускорения.

Кстати, а у твёрдого топлива что, неужели нет ограничений на ускорения?

А еще проще если будет только один газ - скажем тот-же водород, и электрический разряд в нем..
- Как ни крути, а каморы будут изнашиваться и будут требовать обслуживания и замены, причем особенно сильный износ будет в случае твердого топлива, в любом случае образующего твердые частицы.
Хотя конечно электроды тоже будут хорошо испаряться..

Да там всё будет изнашиваться. И требовать замены через каждую сотню пусков. Почему я и предложил ограничиться 4,5 - 5 км/с.

[zyxman]

А с порохом проблема что там у зарядов есть некоторый критичный в данном случае разброс скорости горения.
- У плазмы электрического разряда разброс будет намного меньше, тк проще добиться повторяемости.

Артиллеристам порох не мешает. :PА в нашем случае траектория будет в любом случае корректироваться.

Дело не в траектории а в многокаморности - чтобы был максимальный эффект ускорения, нужно очень точно синхронизировать каморы.
- У артиллеристов нет проблемы синхронизации подрыва нескольких зарядов (она есть сами знаете у кого).

Не говоря уже о том, что я предложил кислородно-водородную смесь.

Хм, даже и не знаю..
- Одна из основных проблем ГПВРД - недостаточная скорость горения, а тут кроме всего прочего вероятно прийдется кислородно-водородную смесь еще и под давлением держать в каморах (чтобы больше массу топлива использовать).

Что до плазмы - а вообще, кто-то так делал?

Ну в этой-же теме ссылку давали.

А "основное преимущество" пушки с лихвой компенсируется её основным недостатком - колоссальными ускорениями, из-за которых из неё можно пускать лишь очень ограниченную номенклатуру грузов. Это топливо, вода, воздух, удаление РАО. Может, ещё стройматериалы для СКЭС. Вот, пожалуй, и всё.

Почитайте в самом деле хоть в НК про работы Бюлля.
- Понятно что это только грузы (мало что многоклеточное выдержит перегрузки) и далеко не все, но там реально список огромный, может даже достаточно сложные компьютерные блоки удастся выводить.

Потери на ТЗП кстати не так уж велики - НАСА считали что из тонны вылетающей из пушки, на орбиту выйдет примерно 500кг (сравните с 3% мюПН ракеты).

Ни фига себе "не велики" :!:  Да это убивает идею на корню! В совокупности с другими недостатками.

Ну вообще-то у самолета тоже мюПН где-то порядка 50%, и у автомобиля где-то такого-же порядка, и ничего..

Кстати, а у твёрдого топлива что, неужели нет ограничений на ускорения?

Ну взрывчатка в снарядах как-то летает, не взрываясь прямо в стволе

У РДТТ в любом случае очень прочные стенки, тк у него бак=камера сгорания (и там развивается весьма приличное давление), и поэтому необходимость прочных стенок бака не так сильно ухудшает массовые характеристики.
А у ЖРД очень существенный выигрыш кроме высокого удельного импульса также дают и тонкие стенки бака (у ЖРД обычно высокое давление только в КС, а в баке давление низкое).

Ну и кроме всего там относительно маленькая требуемая ХС, что-то ЕМНИС порядка менее 1.5км/с, то есть смысл там заморачиваться на ЖРД?

Да там всё будет изнашиваться. И требовать замены через каждую сотню пусков. Почему я и предложил ограничиться 4,5 - 5 км/с.

Так ведь совсем разные вещи - тысячи тонн на поверхности Земли и плюс ТЗП, или забрать драгоценные проценты от полезной нагрузки на бак и топливо!

Хотя конечно если пушкой давать всего 4-5км/с (а в проекте где из тонны на орбиту долетает 500кг вроде говорилось про 14км/с), то конечно там нужно уже серьезный движок и будет серьезная разница от разницы Иуд ЖРД и РДТТ.

Вобщем тут-бы надо остановиться и посчитать несколько радикально разных вариантов - скажем таких:
1. 14км/с с поверхности + доразгон 1.5км/с
2. 4км/с с поверхности + доразгон..
3. 4км/с например с горы + доразгон..
4. 2-4 км/с с аэростата (или даже с гиперзвукового разгонщика) +...

[Wyvern]

Хотелось бы заметить:
1. Проблемы с ТЗП не так страшны, как кажется - не надо забывать, что воздействие атмосферы очень кратковременно  :wink:

2. Атмосферу можно частично "обойти" построив пушку на ГОРЕ высотой более 4000м. Кстати, в Китае построена ЖД, самая высокая точка которой - 5072 м от у.м. 1/2 атмосферы - уже внизу http://www.sudden-strike.ru/history/detail.php?ID=3422  :wink:

3. Доставлять можно все что угодно, хоть людей, только бы ВЛЕЗЛО в габарит снаряда - перегрузки легко обходятся погружением в жидкость :wink: