Razorblade1967 napisał(a):Moim zdaniem kolejne przejście mogłaby zapewnić broń laserowa - bo tutaj byłby skok jakościowy. Prędkość światła spowoduje brak konieczności uwzględniania ruchu celu (wyprzedzenia i czasu lotu pocisku), to zdecydowanie zwiększy możliwości. Tylko tutaj jest na razie problem źródła zasilania.

Raczej railgun.

janusz napisał(a):Raczej railgun.

Tylko, że i tak to się wszystko wpisuje w to co napisałem - źródło zasilania.

Napisałem ogólnie, bo nie chciałem "rozmydlać" wątku traktującego generalnie o rozwoju uzbrojenia w XIX wieku. Obojętnie czy będzie to kwestia rażenia "wiązką świetlną" czy pociskiem wyrzucanym za pomocą elektromagnetyzmu czy czego tam jeszcze ... nijak to nie wejdzie do broni strzeleckiej dopóki nie zostanie rozwiązany problem zasilania o odpowiednio niewielkich rozmiarach i masie. Railgun czy inne wynalazki to sobie może będzie można umieścić na okręcie z reaktorem atomowym - broń strzelecka będzie jeszcze długo skazana na miotanie pocisków za pomocą gazów prochowych.

Razorblade1967 napisał(a):dopóki nie zostanie rozwiązany problem zasilania

Problem to nie zasilanie a kondensator.

Hej

(30.04.2012 05:40)janusz napisał(a):  

Razorblade1967 napisał(a):dopóki nie zostanie rozwiązany problem zasilania

Problem to nie zasilanie a kondensator.

A skąd brać energię, którą "nabijesz" ten kondensator?

Z rzeczy mniej dramatycznych niż lasery i railguny, jakich spodziewałbym się w najbliższych latach czy dziesięcioleciach, to upowszechnienie się pocisków kierowanych, także w broni strzeleckiej: najpierw "dużych", do karabinów wyborowych czy granatników, potem i do karabinów być może (jeśli się to okaże przydatne).

Rewolucja, jaka jest w zasięgu ręki to ciekłe materiały miotające, w zasadzie dość dobrze już opanowane w teorii i praktyce badań różnych prototypów. Pytanie czy koszty takiej rewolucji uzasadniają zyski.

Zyski są takie, że większość badanych w tej roli substancji ma większą energię (ciepło spalania) niż klasyczny proch. Zarazem są od niego bezpieczniejsze, niektóre wręcz w ogóle trudno zapalić na powietrzu. Zwykle też dają znacznie mniejszy płomień wylotowy i mniej dymu. Układy miotające z wtryskiem regeneracyjnym dają lepszą tzw. krzywą podstawową balistyki wewnętrznej (ciśnienie w funkcji czasu lub w funkcji drogi pocisku w lufie) co oznacza, że z tej samej masy propelantu można uzyskać większą prędkość początkową pocisku (lub na odwrót, do uzyskania tej samej prędkości potrzeba mniej paliwa). W artylerii polowej cenną zaletą jest możliwość płynnego regulowania prędkości początkowej przez płynną zmianę ilości ładunku miotającego. W czołgach zaletą jest możliwość lepszego odizolowania ładunku miotającego od przedziału bojowego i rozmieszczenia go, jako cieczy, w zbiorniku o dowolnym kształcie, np. wpasowanym pomiędzy jakieś inne instalacje.

Docelowo można sobie wyobrazić stosowanie w całej armii jednego rodzaju propelantu i jakiegoś zunifikowanego gniazda-zaworu do wszystkich rodzajów broni, z wszystkimi logistycznymi korzyściami z tego - np. możliwość dotankowania amunicji z czołgu samobieżnego moździerza któremu zostały jeszcze pociski a skończył się "proch".

Speedy napisał(a):A skąd brać energię, którą "nabijesz" ten kondensator?

Tu chodzi o gabaryty kondensatorów.

Warto i nad tym pogadać.
Zatem - Spróbujmy tutaj się zagłębić nad hipotetycznymi następcami "prochowców".
W tym temacie jestem "noga". Wiem tylko tyle, że za Reagana wydano pieniążki na jakiś program SDI, wulgarycznie zwany "Gwiezdnymi wojnami".
Kojarzę iż dzięki pieniążkom z tego programu, zaczęto budować lasery dużej mocy ku militarnemu użytkowi.

Hej
No dobra, to garść moich przemyśleń o laserowych karabinach, czy szerzej, broni miotającej czystą energię (laserowej czy emitującej np. wiązkę protonów czy innych cząstek - mimo różnic fizycznych, konstrukcyjnych itd. z punktu widzenia użytkownika efekt jest podobny)

Zaletą broni laserowej jest na pierwszy rzut oka brak ograniczenia co do miotanej energii. W przypadku broni wyrzucającej pociski energia tych pocisków jest ograniczona, z uwagi na zasadę zachowania pędu. Skoro broń wyrzuca pocisk - czyli nadaje mu pęd (pęd to iloczyn masy i prędkości, jakby ktoś nie wiedział) - to sama uzyskuje taki sam pęd, tylko przeciwnie skierowany. W przypadku broni palnej odczuwamy to jako odrzut. Odrzut nie może być za silny, bo spowoduje uszkodzenie strzelca albo i samej broni i coś z nim trzeba zrobić. W przypadku lasera, wydawałoby się że nie ma takich ograniczeń. Gdyby wynaleźć jakieś niezwykle wydajne źródło energii, jakiś kieszonkowy reaktor jądrowy czy coś, teoretycznie można by zbudować przenośny laser o jakiejś gigantycznej mocy pozwalającej niszczyć czołgi, przepalać stal i beton itd.

W praktyce oczywiście nie ma tak dobrze. Sprawność najlepszych obecnie laserów o ile wiem jest rzędu 30%, laserów wielkiej mocy nawet mniej, kilka %. Nawet zostając przy tej pierwszej liczbie, oznacza to, że jeśli chcemy porazić cel energią np. 1 MW to kolejne 2 MW wyprodukują się w samej broni i zamienią w ciepło. Trzeba więc nieźle zakombinować, żeby je zręcznie gdzieś odebrać, żeby nam się wszystko nie stopiło ze strzelcem na czele. Ale powiedzmy że do pewnego stopnia jest to do przejścia. Lasery wielkiej mocy to np. lasery gazowe, można sobie wyobrazić że będziemy wyrzucać gorący gaz do otoczenia i pozbywać się ciepła w ten sposób.

Drugi problem to oddziaływanie lasera na cel i inne rzeczy. Można tu sobie wyobrazić dwa schematy działania. Jednym jest emisja ciągłej wiązki, która dostarczy tyle energii, że wypali czy wytopi dziurę w przeszkodzie. Drugim jest wysłanie potężnego impulsu, pod wpływem którego powierzchnia celu wyparuje, a rozprężający się gwałtownie gaz da efekt zbliżony do eksplozji, która zniszczy cel. W latach 70. bardziej stawiano na tę drugą sztuczkę, tym bardziej, że energia emitowana przez laser w krótkim impulsie może być iście gigantyczna w porównaniu z energią w pracy ciągłej. Ale jakoś to chyba nie do końca wyszło. Chyba nie tak łatwo dostarczyć aż tyle energii żeby ten wybuch wyszedł dostatecznie mocny. Jedyna w tej chwili jako tako funkcjonująca broń laserowa, ABL (system do niszczenia rakiet balistycznych w fazie startowej) działa na tej pierwszej zasadzie, podgrzewając rakietę przez kilka sekund, aż do osłabienia i rozpadnięcia się jej konstrukcji i/lub wypalenia dziury i spowodowania eksplozji paliwa.

Ale konstrukcja rakiety czy samolotu nie jest zbyt mocna, cienka warstwa stopu aluminiowego, a działają na nią duże siły, więc każde uszkodzenie które ją osłabi, może spowodować że cel rozpadnie się "w naturalny sposób". Gdybyśmy chcieli niszczyć inne cele, grubsze i nie tak obciążone to już będzie gorzej. Wiązka laserowa, wypalając dziurę w przeszkodzie odparowuje jej materiał. Gaz w naturalny sposób układa się w pobliżu osi wiązki; w efekcie duża część energii zamiast na podgrzewanie przeszkody idzie na podgrzewane tego gazu (aż do stanu plazmy), który rozprężając się zabiera energię ze strefy oddziaływania. Nie tak łatwo więc przepalić gruby metal. To samo dotyczy rozchodzenia się wiązki w powietrzu. Krople wody, cząstki pyłu też pochłaniają jej energię i zamieniają się w gaz/plazmę. Pewnym rozwiązaniem jest tzw. przedstrzał - wyemitowanie ułamek sekundy wcześniej słabszego impulsu, który niejako utoruje drogę tej głównej wiązce rażącej cel. Ale jego skuteczność też jest ograniczona, szczególnie w przypadku mgły czy grubej warstwy chmur. Wspomniany wcześniej ABL zamontowany jest na pokładzie samolotu operującego na wysokości > 12000 m gdzie zwykle nie ma już chmur a zapylenie powietrza jest minimalne. Cel - startująca rakieta zwykle znajduje się jeszcze wyżej. Ale w przypadku laserowego karabinu nieodzowne jest używanie go na powierzchni Ziemi, w każdych warunkach atmosferycznych. A tu już się robi problem.

A także i cele są innego rodzaju. Wypalenie dziury np. w grubej desce nawet przy wielkiej mocy lasera zajmie kilka sekund (a kula przebiłaby ją w ułamku sekundy). To samo dotyczy innych osłon. Więc nie spodziewałbym się, aby lasery wyparły obecną broń strzelecką w dającej się przewidzieć przyszłości.

Chociaż, kto wie...?

A jeszcze mam takie drobne przemyślenia, jak to nazwać, kulturowe. W przypadku upowszechnienia się strzeleckiej broni laserowej pojawiająca się niekiedy w filmach scena, gdy bohater celuje do swego odbicia w lustrze nabiera zupełnie innego znaczenia - przestaje być symboliczna a staje się preludium samobójstwa. Albo pojawiający się motyw walki w labiryncie luster, gdy bohater nie wie czy widzi przeciwnika czy tylko jego odbicie - mógłby po prostu wystrzelić do niego, wiązka mogąca zabić nawet po przejściu przez wiele luster z pewnością zachowałaby dość energii by zrobić krzywdę.

Kwestia paliwka płynnego do zasilania broni ręcznej spokoju mi nie daje.
Kojarzę iż w latach 50-ych ubiegłego wieku próbowano się zmierzyć z tym problemem.
I nic z tego nie wyszło do dzisiaj.

Hej

(01.05.2012 21:21)poldas napisał(a):  Kwestia paliwka płynnego do zasilania broni ręcznej spokoju mi nie daje.
Kojarzę iż w latach 50-ych ubiegłego wieku próbowano się zmierzyć z tym problemem.
I nic z tego nie wyszło do dzisiaj.

Jest tu pewien problem mechaniczny, ale wydaje mi się że jako tako opanowano go w latach 90. ub. wieku.

W układach dział na paliwo ciekłe (jak wspominałem głównie artyleria była tym zainteresowana) można wyróżnić dwa podstawowe schematy działania: ładowanie objętościowe i wtrysk regeneracyjny. To pierwsze jest bardzo proste, polega na tym, że po załadowaniu pocisku do komory nabojowej wlewamy porcję ciekłego propelantu, podpalamy i wio - pada strzał. Niestety to tak dobrze nie działa. Zapłon takich materiałów przebiega na ich powierzchni, a więc szybkość zapłonu silnie od tej powierzchni zależy. Jeśli wyobrazimy sobie komorę nabojową jako cylindryczne naczynie wypełnione cieczą, to jasne jest że zależnie od położenia tego cylindra - kąta podniesienia lufy - powierzchnia cieczy będzie się zmieniać. A jeśli dodatkowo strzelamy np. z jadącego czołgu i ta ciecz przelewa się i rozchlapuje wewnątrz komory to już zupełna kicha. Szybkość zapłonu będzie się zmieniać w szerokim zakresie i powtarzalność parametrów pomiędzy strzałami będzie bardzo słaba. A i gorsze niestety rzeczy się zdarzają. Ładowanie objętościowe, co ciekawe doczekało się hasła w Wikipedii http://en.wikipedia.org/wiki/Bulk_loaded...ropellants gdzie jest to dość dobrze opisane. Krótko mówiąc bardzo brzydkie rzeczy się w czasie testów działy, łącznie z detonacją spowodowaną jak się uważa spienieniem się ładunku.

Druga metoda to wtrysk regeneracyjny. I ta jest dużo fajniejsza, choć powoduje znaczne komplikacje mechaniczne. Polega na tym, ze przed komorą nabojową znajduje się dodatkowy element, komora spalania. Obie rozdzielone są tłokiem, który ma otwór (generalnie szczelinę na obwodzie, chociaż inaczej też to można zrobić). I tu jest pierwszy myk, średnica otworu musi być mniejsza od średnicy krytycznej na przeniesienie płomienia, a jednocześnie na tyle duża by błyskawicznie wtłoczyć dużą ilość propelantu. Działa to wszystko tak, że po załadowaniu pocisku wlewamy porcję propelantu do komory nabojowej. Niewielka ilość przecieka oczywiście przez otwór do komory spalania. Tam następuje zapłon tej niewielkiej ilości; ciśnienie wzrasta i tłok zaczyna się cofać, wyciskając zza siebie przez otwór paliwo do komory spalania, gdzie spala się ono, i podtrzymując w ten sposób proces wystrzału. Tu jest drugi myk, cofanie tłoka trwa jakieś milisekundy więc dupnie on w dno komory na końcu swej drogi z wielką siłą, porównywalną wręcz do wystrzeliwanego pocisku. Stawia to bardzo wysokie wymagania konstruktorom, trzeba to wszystko tak zrobić, żeby się nam układ przy strzale nie rozleciał, a nawet żeby wytrzymał wielką liczbę strzałów. Ale nie jest to niemożliwe, o ile wiem Amerykanie mieli w latach 80. czy 90. nawet demonstrator technologii szybkostrzelnego działka 20 mm na paliwo ciekłe właśnie w układzie regeneracyjnym. W układzie tym uzyskiwano bardzo dobrą powtarzalność parametrów pomiędzy strzałami, potencjalnie wręcz mogłaby być lepsza niż przy klasycznej amunicji (w układzie imitującym haubicę 105 mm wręcz chyba nawet była). Wiadomo, że pierwszy strzał, oddany z zimnej lufy trafia w nieco inny punkt niż kolejne, z rozgrzanej już broni. W układzie na paliwo ciekłe można by pokusić się o skorygowanie tego efektu przez podawanie większej i mniejszej ilości propelantu zależnie od potrzeby.

Ciekawą bronią był niemiecki Fliegerfaust zaprojektowany przez Hasag (Hugo Schneider AG) w Lipsku w roku 1944 kal 20 mm i 9 lufach strzelał amunicją rakietową [wersja Fliegerfaust B " Luftfaust "] wersja a 4 lufy kal. 20 mm.