Dviejų vietų patrankos naikintuvas Nikolajus GORDYUKOV3 dešimtmečio pradžioje sovietų oro pajėgų vadovai bandė suformuluoti preliminarius reikalavimus naikintuvui su 150 mm kalibro dinamo reaktyviu pabūklu. Pagal jų planą DIP lėktuvas (dvivietis naikintuvas

> Chronologija

III skyrius. Patrankos

III skyrius. Patrankos
II dalis. MŪSŲ KOVOS PRIEMONĖS
Patrankos šūvis
Šūviu suprantame sviedinio išmetimą iš pabūklo kanalo visiškai uždaroje erdvėje už jo išsidėsčiusių dujų slėgiu, susidariusiu parako ar kitos medžiagos sprogimo metu. Tie išskirtiniai rezultatai, kad statybos technika artilerijos gabalai pasiekė pastaraisiais metais Pasaulinis karas vis dar gana šviežias visų atmintyje. Šiuolaikinių tolimojo nuotolio artilerijos pabūklų pagalba buvo pasiekti didžiausi 1500–1600 m/s greičiai, kokius kada nors kūnui suteikė žmogus. Taigi šie pavadinto ooze įrankiai buvo galingiausi iš visų esamų mašinų.
* Balistika yra mokslas, tiriantis artilerijos sviedinių ir kulkų judėjimą. Jis skirstomas į dvi šakas: vidinę ir išorinę balistiką. Pirmajame nagrinėjami reiškiniai, vykstantys vamzdžio kiaurymėje šūvio metu, o antroji – reiškiniai, atsirandantys su sviediniu ar kulka jam išėjus iš vamzdžio angos. (Redaktoriaus pastaba)
Teoriškai nėra sunku apskaičiuoti patranką, kurios sviedinys galėtų nuskristi į Mėnulį. Pagal įstatymus vidinė balistika* šiuo atveju svarbūs šie dydžiai: vamzdžio angos ilgis kaip kelio, kuriuo galima pagreitinti, ilgis, vidutinis slėgis angoje kaip jėga, kuria parako dujos stumia sviedinį į priekį, šoninė sviedinio apkrova kaip masė, esanti virš kiekvieno kalibro skerspjūvio kvadratinio centimetro (arba prieš jį) ir atspari pagreičio poveikiui savo būdinga inercija. Iš to seka, kad norint pasiekti didžiausią įmanomą greitį išeinant iš statinės angos, jį reikia užtrukti kuo ilgiau, vidutinis slėgis joje turi būti didžiausias, o šoninė apkrova – mažiausia (23 pav.).
Statinės ilgis negali būti savavališkai padidintas, nes dėl miltelinių dujų aušinimo dėl jų plėtimosi ir sąlyčio su šaltomis statinės sienelėmis greitai susidaro situacija, kai krinta parako dujų slėgio jėga. yra visiškai sugeriama trinties, kurią patiria sviedinys, kai jis praeina pro vamzdžio angą.
Praktiškai ginklų konstruktoriui visose šiose srityse yra nustatytos gana griežtos ribos.
Sprogmens savybes pirmiausia lemia jo cheminė sudėtis ir, antra, mechaninio apdorojimo būdas. Parakas to paties cheminė sudėtis gali degti visiškai skirtingais būdais, priklausomai nuo to, kokia forma jam suteikiama apdorojimo metu. Parakas gali būti gaminamas miltelių pavidalu arba, kaip kitaip vadinama, minkštimas, grūdeliai, lėkštės, kubeliai, lazdelės ar vamzdeliai. Teorines sprogmens savybes daugiausia lemia šios sąvokos: jų kaloringumas; jų specifinis dujų tūris, sprogimo temperatūra, sprogimo metu susidarančių miltelinių dujų tūris ir šių dujų slėgis.
Taip pat vidutinis miltelinių dujų slėgis, kuris yra antras pagal dydį svarbus veiksnys, kuris atlieka tam tikrą vaidmenį kadro metu, yra gana siaurose ribose. Ryžiai. 2 Ideali miltelinių dujų slėgio kreivė, sudaryta darant prielaidą, kad visas užtaisas užsidega akimirksniu ir dujos plečiasi adiabatiškai. Realiai spaudimas pasiekia didžiausia vertė ne pačioje pradžioje, o tik vėliau ir, be to, toli gražu nepasiekęs teorinės reikšmės.
Šiuo atveju įkrovos tankis, parodantis, kiek kilogramų sprogmens galima įdėti į vieno litro sprogimo kameros erdvę, yra lygus vienetui. Paprastai artilerijos dalims jis pasiekia tik 0,4 - 0,7, o pabūklų reikšmes - 0,70 - 0,8. Bet kokiu atveju, užtaiso tankis niekada negali viršyti paties sprogmens tankio arba, kitaip tariant, savitojo svorio, nes mes negali užpildyti sprogimo kameros daugiau parako, nei gali patekti į ją kietos monolitinės masės pavidalu.
Pasak Berthelot, specifinį sprogimo slėgį vadiname idealus slėgis, kuris atsirastų 1 litro tūrio erdvėje. per sprogimą jame yra 1 kg. sprogstamasis.
Šoninė apkrova, kuri yra trečias pagal svarbą veiksnys, taip pat sviedinio forma neturi įtakos tako formai vakuume. Vienintelis dalykas, kuris čia vaidina svarbų vaidmenį, yra greitis išvažiuojant iš statinės angos.
Atsižvelgiant į kai kurių verčių svarbą, įskaitant toliau aptariamas raketų problemas, pateikiame jas sugrupuotas šioje lentelėje 1 Lentelė 10 Sprogmens pavadinimas Juodieji milteliai Dribsnių milteliai Piroksilinas Nitroglicerino milteliai Ilgojo nuotolio parakas Gyvsidabrio fulminatas Kaloringumas cal./kg. 685 630 1 100 1 290 ~ 1 400 410 Specifinis dujų tūris litrais. 285 920 859 840 ~ 999 314 Sprogimo temperatūra, °C 2 770 2 400 2 710 2 900 ~ 3 300 3 530 Sprogstamųjų dujų tūris l. 3 177 9 008 9 386 9 763 12 957 4 374 Savitasis sunkis 1,65 1,56 1,50 1,64 1,6 4,4 Dujų slėgis am., kai įkrovos tankis = 0,1 336 5142 8 908 390 80 1217 2343 2351 2174 966 = 0,3 1123 2077 3931 3947 3650 1501 = 0,4 1587 3211 5912 5640 5523 2072 = 0,5 2112 4779 5802 7829 7982 2686 = 0,6 2708 150 31 500 7 = 0,7 3393 10800 17020 14 080 16240 4 052 = 0,8 4201 17 870 21810 21 520 24030 4952 = 0,9 5126 86 250 38 500 25270 3831 0 5683 = 1,0 6236 - - 35 010 - 6603 =1 ,6 29 340 - - - - 14560 = 2,4 - - - - - 43 970
Tačiau tikroji šių figūrų didybė visu įtikinamumu išaiškėja tik tada, kai užbaigiame šio sviedinio skrydžio kreivę ir palyginimui tokiu pačiu mastu nubraižome iki šiol pasiektus aukščiausių kalnų viršūnių ir aukščio rekordus (24 pav.). Iš tolimiausio atstumo sviedinys būtų pakilęs iki 46 200 m, o vertikaliu šūviu į viršų galėjo pakilti iki maždaug 70 000 m! Kuo Everestas lyginamas su šiuo – vienu aukščiausių kalnų viršūnės kurio aukštis 8 884 m! Ir tik per 3 minutes. 20 sek. šis sviedinys būtų nuskridęs savo kelią 150 km ilgio. Ryžiai. 2 Itin ilgo nuotolio patrankos sviedinio skrydžio kreivė.
Vakuume skrendančio sviedinio kelio forma yra beveik lygiai parabolinė. Artilerijos sviedinių kelių atmosferoje skaičiavimas yra viena sudėtingiausių ir sudėtingiausių problemų išorinė balistika. Todėl čia negalime gilintis į jokias detales. Kaip įdomų skaitinį pavyzdį, šioje 11 lentelėje pateikiame duomenis, apskaičiuotus pagal tikslias formules, apibūdinančias itin ilgo nuotolio pistoleto sviedinio skrydį, šaudantį 126 km. 11 lentelė Itin didelio nuotolio pistoletas Skrydžio polinkis į horizontą laipsniais. Skrydžio nuotolis km. Aukščiausias aukštis km. Sviedinio greitis m/sek. Skrydžio trukmė sekundėmis Šūvio momentas 54 0,00 0,03 1500 0,0 53 3,45 4,67 1300 4,3 50 10,83 14,00 1060 14,3 45 19,70 23,72 930 380 23,30 38,2 25 43,07 41,04 720 62,1 Skrydžio per aukščiausią tašką momentas 0 63,84 46,20 650 94,5 25 83,55 41,60 714 120, 0 40 99,06 31,20 840 150,5 50 115,99 16,60 950 173,3 53 122,00 6,12 122,00 6,12 140 505 199,0
Šiuolaikiniai artilerijos pasiekimai. Itin ilgo nuotolio ginklai
Norėdami įvertinti galimybę atlikti horizontalų šūvį į kosmosą, pridurkime, kad, remiantis žymiausių balistininkų atliktais tyrimais tokiu atveju yra abejingas, kaip oro masė išsidėstys palei sviedinio kelią. Dėl šios priežasties, skaičiuodami bendrą lėtėjimą, kurį patiria į kosmosą iššautas sviedinys, į savo skaičiavimus galėtume įtraukti ne tikrąją, o vadinamąją homogeninę izometrinę atmosferą, kurios aukštis 7800 m. Tokia atmosfera iš viršaus iki dugno turėtų oro tankį jūros lygyje, o jo 7800 m aukščio stulpelyje būtų tokia pati oro masė kaip ir tokio paties skerspjūvio tikrosios atmosferos stulpelyje.
Žinoma, ilgą laiką visos kariaujančios valstybės stengėsi sukurti kuo ilgesnio nuotolio patrankas. To priežastis aiški: kuo stipresnis destruktyvus granatų poveikis ir kuo didesnis jų smūgio diapazonas, tuo labiau didesniu mastu galima būtų laikyti savo kariuomenės karinę galią ne žemesne ar aukštesne už priešo karinę galią.
Palyginimui su patrankos šaudymo į Mėnulį problema, prasminga suvestinės lentelės pavidalu pateikti šiuolaikinių artilerijos pasiekimų apžvalgą. įmanoma būtent su jų pagalba.
Vis dėlto vokiečių itin ilgo nuotolio ginklų konstruktorių profesoriaus Rausenbergerio ir profesoriaus Eberharto pasaulinio karo metais pasiektas rezultatas, matyt, gali būti laikomas nepralenkiamu iki šių dienų. Kaip žinoma, didžiausias jų sukurto ginklo nuotolis buvo 135 km.
Spaudoje yra nuorodų, kad jau 1895 metais prancūzų artilerijos skyrius atliko eksperimentus su 16,5 centimetro 100 kalibrų ilgio patranka ir buvo pasiektas 1200 m/sek sviedinio išėjimo greitis. Vokietijoje pirmasis postūmis praktinis vystymasis Tolimojo nuotolio artilerijai tarnavo Krupno atliktas šaudymo eksperimentas, kurio metu granata iš 24 centimetrų ginklo, priešingai nei tikėjosi jos konstruktorius, nuskriejo 48 km, o ne 32 km. Be to, Anglijoje ir kitose šalyse specialiuose artilerijos žurnaluose buvo aprašyta nemažai itin ilgo nuotolio ginklų projektų, kurie, matyt, liko popieriuje. Daug dėmesio vertas faktas, kad prancūzų artilerija nuo 1924 m. turėjo pabūklus, kurie 120 km atstumu šaudo sunkiosiomis 180 kg sveriančiomis granatomis, o nitroglicerino miltelių užtaisas sveria tik 160 kg. Greitis, kuriuo sviedinys palieka vamzdį, yra tik 1450 m/sek. Taip pat šio ginklo vamzdžio ilgis, lygus tik 23,1 m, o kalibras 21,1 cm, turėtų būti laikomas labai nereikšmingu.
Tačiau labai tikėtina, kad šis milžiniškas itin tolimojo nuotolio artilerijos* pasiekimas dar neišnaudojo vokiečių dizainerių galimybių. Galima pagalvoti, kad jei Pasaulinis karas truko dar metus, jie būtų pasiekę 1700 - 1800 m/sek sviedinio paleidimo greitį ir tuo pačiu 200-250 km nuotolį. Šią prielaidą patvirtina šie samprotavimai. Šiek tiek daugiau ilgas kamienas tikrai galėtų būti pastatytas. Chemija sprogmenų, anot Stettbacherio, turėjo galimybę padidinti tuo metu galingiausių nitroglicerino miltelių kaloringumą (pasiekė 1290 cal/kg su 40 proc. nitroglirino) dar aukščiau – beveik iki ribinės sprogstamosios želatinos vertės (1620 cal/). kg esant 92 – procentinė dalis nitroglicerino ir 8 procentai piroksilino). Tuo pačiu metu tai buvo įmanoma dėl minkštinančio heksanitroetano ir panašių medžiagų mišinio. cheminių medžiagų pašalinti pavojinga nuosavybė piroksilinas, kad akimirksniu sprogtų ir susidarytų lėtai degantis parakas, reikalingas numatytam tikslui.
Norėdami tai padaryti, 36 m ilgio vamzdis, sveriantis 142 g, turėjo būti pagamintas iš trijų dalių: iš 38 cm skersmens vamzdžio, iš į jį įkišto 21 cm kalibro šautuvo vamzdžio ir iš. nešautas antgalis. Kad šis kompozitinis kamienas nesusilenktų, jo dalys buvo pakabintos iš tilto formos. Nepaisant to, veikiamas neįtikėtinos 180–300 kg sveriančio nitroglicerino miltelių užtaiso sprogimo jėgos, kuris iš vamzdžio angos išmetė apie 100 kg sveriantį sviedinį 1600 m/sek. greičiu, statinė drebėjo kaip. dvi minutes siūbuojanti nendrė po vėjo šūvio. 12 lentelė Duomenys Ginklų tipai šautuvas lauko pistoletas karinio jūrų laivyno pistoletas tolimojo pistoleto pakrantės pistoletas Anglų tolimojo nuotolio pabūklas Kalibras cm 0,79 7,5 21,0 21,0 40,64 50,8 Kalibro pjūvis cm2 0,49 44, 2 340,4 129 44, 2 340,4 129 44,8 kanalo ilgis 26.14 cm. 101,50 26,7 50,0 150,0 50,00 100,0 Kanalo ilgis m 0,80 2,0 10,5 33,6 20,30 50,8 Statinės ilgis kalibrais 116,52 28,7 55,0 171,0 52,50 105,0 m .23 .190 barelių .40 53, 7 Visos statinės kg. 1,00 310,0 15450,0 142000,0 113100,00 550000,0 Sviedinio svoris kg 0,01 6,5 125,0 100,0 920,00 2 000,0 Išvykimo greitis m/sek. 0,0090 0 940,00 1340,0 Diapazonas km. 4,00 9,0 26,0 130,0 40,0 160,0 Kinetinė energija išvykimo metu tonmetrais 0,413 119,3 5629,0 15360,0 41440,00 183000,0 Tas pats kgm 8,3 ,609 00 333,0 Vidutinė traukos jėga kg. 516 59700,0 534 850,0 457140,0 2 039 400,00 3 602 400,0 Vidutinis slėgis am. 1053 1350,0 1544,0 132,0 1572,00 1 777,0 Vidutinis statinės skrydžio laikas sekundėmis 1/563 1/150 1/46 1/23 1/23 1/13 Vidutinė galia AG. 3100 238600,0 3359500,0 473200,0 12780000,00 32780 000,0 Vidutinė galia vienam statinės svoriui nuo AG/kg. 3100 769,7 217,4 33,35 115,63 58,24
Patrankos šaudymo į mėnulį problema
* Taip pat vadinamas „superartilerija“. (Redaktoriaus pastaba)
a) Kolumbijos „Cannon Club“
Tik pranešę aukščiau pateiktą informaciją apie patrankas, pagaliau galime pereiti prie patrankos šaudymo į Mėnulį problemos aptarimo. Kartu kritiškai įvertinsime, kiek drąsus projektas, detaliai aprašytas Žiulio Verno garsiajame romane „Nuo žemės iki Mėnulio“, atitinka šiuolaikinius balistikos požiūrius. Atrodo neabejotina, kad Jules'as Berne'as, prieš rašydamas šį romaną, pasinaudojo žymiausių savo laiko ekspertų patarimais ir nurodymais ir, kaip dažnai manoma, nepateikė absoliučiai fantastiškų figūrų, kaip daugelis jo pasekėjų.
III skyriuje aprašoma, kaip Barbican žinia paveikė visuomenę. IV skyriuje pateikiamos Kembridžo observatorijos išvados dėl astronominės veiklos dalies. Trumpai pateikiame klausimus ir atsakymus (visus kiekius konvertuojant į metrinius matmenis.
Pirmajame savo romano skyriuje Jules'as Berne'as supažindina skaitytoją su „Pabūklų klubu“ kaip fanatiškų artileristų draugija, kurios nariai „mėgaujasi pagarba, tiesiogiai proporcinga jų išrastų ginklų nuotolio kvadratui“. Antrame skyriuje aprašoma ekstremali situacija visuotinis susirinkimas, kuriame klubo prezidentas Barbicanas, norėdamas paguosti narius, kad Žemėje nebėra karo galimybės, ir pakurstyti jų balistinį pasididžiavimą, pateikia jiems pasiūlymą patrankos sviediniu skristi į Mėnulį. Kalbos kulminacija yra jos pabaiga, kurioje Barbicane išreiškia pasitikėjimą patrankų klubo narių žiniomis, kad ginklų stiprumui ir parako galiai nėra ribų, po kurios kalbėtojas baigia savo kalbą šiais žodžiais. : „Apsvarstęs klausimą iš visų pusių ir atidžiai patikrinęs visas jo išvadas, padariau griežtai mokslinę išvadą, kad bet koks sviedinys, siunčiamas į Mėnulį pradiniu 12 000 jardų per sekundę greičiu, tikrai turi pasiekti šį šviesulį. Štai kodėl, mieli kolegos, pakviečiau jus į susitikimą – siūlau atlikti šį nedidelį eksperimentą. 12 000 jardų lygu maždaug 11 200 m. Kaip matome, Barbican teisingai suvokė reikalo esmę.
Koks tikslus Mėnulio atstumas nuo Žemės? - Atsakymas: Jis svyruoja dėl Mėnulio orbitos ekscentriškumo. Mažiausias galimas atstumas tarp šių dviejų šviestuvų centrų yra 357 000 km. Iš čia atėmus Žemės ir Mėnulio spindulius (6 378 km ir 1 735 km), gauname mažiausią atstumą tarp artimiausių taškų šių kūnų paviršiuose, lygų 348 900 km.
Ar įmanoma perkelti šerdį iš Žemės į Mėnulį? - Atsakymas: Taip, jei duosite jam pradinį 11 200 m/sek greitį.
Kada Mėnulis tam yra palankiausioje padėtyje? - Atsakymas: kai jis yra perigėjuje (t. y. arčiausiai Žemės) ir tuo pačiu metu ginklo zenite
Kiek laiko užtruks sviedinys, siunčiamas pakankamu pradiniu greičiu, kad įveiktų šį atstumą, taigi kokiu tiksliai momentu šis sviedinys turi būti paleistas, kad jis nukristų į Mėnulį iki tam tikros datos? - Atsakymas: sviedinys nukeliaus 97 valandas. 13 min. 20 sek. Būtent šiam laikotarpiui reikės iššauti prieš tą momentą, kai sviedinys turėtų nukristi į Mėnulį.
Kur Mėnulis turėtų būti šūvio metu? - Atsakymas: 64° atstumu nuo zenito, nes tiek jis turės laiko pajudėti per šias 97 valandas. daugiau nei tai (čia taip pat atsižvelgiame į nuokrypį, kurį branduolys gaus dėl Žemės sukimosi).
5 Kuriame dangaus taške turi būti nukreiptas ginklas? - Atsakymas: zenite; todėl ginklą reikėtų įrengti zonoje, kurios zenite kada nors galėtų būti Mėnulis, t.y. teritorijoje tarp 28 šiaurės ir pietų platumų.
VII skyrius pradeda diskusiją dėl esmės. Negalima sakyti, kad jie buvo atlikti itin dalykiškai. Juose vaidina įkvėpimo jausmas lemiamas vaidmuo. Dydis, t.y. šerdies išorinį skersmenį (iš pradžių kalbame tik apie apvalią šerdį, bet ne apie pailgą sviedinį) lemia būklė, dėl kurios jis galėtų būti matomas judant, taip pat kritimo ant sviedinio momentu. Mėnulis. Barbican Cannon Club prezidentas tikisi, kad bus pastatytas ir sumontuotas aukščiausias kalnas Didžiulis Amerikos veidrodis pasiekia 48 000 kartų padidinimą ir dėl to Mėnulio paviršiuje galima įžvelgti 9 pėdų skersmens kūną. Todėl šerdies skersmuo turėtų būti 9 pėdos (108 JAV coliai iš 25 mm = 2,70 m). Toks padidėjimas, žinoma, yra neįsivaizduojamas, tačiau šiuo atveju jis nevaidina reikšmingo vaidmens. Užtenka šerdį užpildyti paraku, kuris sviediniui pataikius į Mėnulio paviršių iš karto užsidegtų. Tai būtų patikimas įrodymas, kad sviedinys pataikė į Mėnulį, be to, tokį blyksnį pamatyti daug lengviau nei patį sviedinį. Atkreipkite dėmesį, kad amerikiečių profesorius Goddardas siūlo aprūpinti savo raketas paraku būtent tokiai blykstei.
Kaip matyti, Jules'as Berne'as stengiasi iškalti patį paprasčiausią atvejį, kad visą reikalą skaitytojui pateiktų kuo suprantamiau. Jis nori šaudyti į savo orbita judantį Mėnulį, panešdamas jį šiek tiek į priekį, kaip medžiotojas šaudo į kiškį iš lėtai judančio vežimo, kai turi atsižvelgti ir į šio vežimo greitį. Sviedinys turi skristi iš Žemės į Mėnulį beveik tiesia linija. Iš tikrųjų, kaip galima nustatyti sukūrus greičio lygiagretainius visiems tako taškams, sviedinys apibūdins kreivę su vienu vingio tašku, panašią į Lotyniška raidė S (25 pav.), tai atsitiks dėl bendro Žemės sukimosi ir smūgio iš šūvio į sviedinį poveikio. Ryžiai. 2 Sviedinio, kurį Patrankų klubas ketino pasiųsti į Mėnulį, kelias. Z – kryptis, kuria buvo paleistas šūvis tuo metu, kai Mėnulis buvo taške A. C – Mėnulio padėtis, kurioje sviedinys jį aplenks. B yra sviedinio kelias. S-S yra gravitacijos sferos tarp Žemės ir Mėnulio riba. (Brėžinys padarytas schematiškai, ne pagal mastelį).
Pirma, siūloma išlieti vientisą ketaus šerdį. Bet tai gąsdina majorą Elfistoną. Tada Barbican siūlo šerdį padaryti tuščiavidurę viduje, kad ji svertų tik 2,5 tonos. Galiausiai visi priima bendrą sprendimą statyti tuščiavidurę aliuminio šerdį, sveriančią 20 000 svarų arba 10 tonų. Šios šerdies sienelės turėtų būti 12 colių storio. . Pasibaigus diskusijoms, asamblėjos narius glumina klausimas dėl „patirties“ kainos, nes aliuminį Žiulis Vernas įvertino tuometine 9 USD už svarą kaina. Šiuo metu kilogramas šio metalo kainuoja mažiau nei penkiasdešimt dolerių, todėl jo kainos klausimas šiuo atveju dabar negalėjo suvaidinti jokio reikšmingo vaidmens.
Susitikimas tęsiasi.
Nenumaldomas patrankų klubo sekretorius J. T. Mastonas nuo pat pirmųjų žodžių reikalauja, kad patranka būtų bent pusės mylios ilgio (tai yra bent 800 m, nes 1 mylia = 1,61 km). Apkaltintas aistra perdėti, Mastonas energingai siekia tai paneigti. Ir iš tiesų, jis nėra taip toli nuo tiesos. Jei Barbicanas būtų sekęs jo patarimu, branduolys neabejotinai būtų nuskridęs į Mėnulį tiksliau. Pirmininkas atkreipia dėmesį į tai, kad dažniausiai ginklai yra 20–25 kartus ilgesni už kalibrą, į tai Mastonas jam tiesiai į veidą sako, kad lygiai taip pat lengvai galėtų šaudyti į Mėnulį iš pistoleto. Galiausiai visi sutaria, kad ginklo ilgis yra 100 kartų didesnis už jo kalibrą, t.y. lygus 900 pėdų arba 270 m. Kaip matysime vėliau, šio ilgio iš tikrųjų nepakanka. Siūloma patrankos sieneles padaryti šešių pėdų storio, o tai vertinama be prieštaravimų. Patranka, kuri užima vertikalią padėtį, turi būti liejama tiesiai į žemę iš ketaus. J. T. Mastonas skaičiuoja, kad jis svers 68 040 tonų.Čia Barbicanas, matyt, daro prielaidą, kad ginklą supanti žemė jį taip suspaus, kad iššaudamas jis nesprogs. Tai gana tikėtina, jei įsivaizduosime, kad ginklo vamzdis įdėtas į labai kietą ir vienalytę uolieną, tokią kaip granitas, porfyras ir kt. (26 pav.). Tuomet iš metalo išlieta statinė iš tikrųjų bus tik tikros akmeninės statinės vidinis pamušalas, kurio tvirtumas yra itin didelis ir jokiu tikslumu negalime įvertinti.
„Glad VIII“ aprašo „Cannon Club“ komiteto posėdį, kuriame buvo svarstomas pačios patrankos klausimas. Užduotis aišku – būtina, kad 10 tonų sverianti šerdis išskristų 11 200 m/sek greičiu. Taip pat žinomas šio kanalo skersmuo, nes šerdies skersmuo turi būti 270 cm. Kyla klausimas, kiek laiko reikia statyti ginklą ir kokio storio reikia padaryti sienas, kad jis atlaikytų spaudimą šaudymo metu išsiskiria miltelių dujos. Ryžiai. 26 Vertikali Barbakano Kolumbijos pjūvis.
Po to komiteto nariams daug rūpesčių kelia didžiulis tokio kiekio parako kiekis. Pasirodo, 800 tonų parako planuoto ginklo vamzdį užpildys per pusę, dėl to jis bus per trumpas. Galiausiai jam pavyksta išsivaduoti iš sunkumų, nusprendęs vietoj parako naudoti piroksiliną. Klubo susitikimas baigiasi įsitikinimu, kad parako kiekis, pripildantis ginklo vamzdį 54 m atstumu, sukels tokios pat jėgos sprogimą, kaip iš pradžių Barbican pasiūlytas 800 tonų parako. Tokiu būdu būtina pradinis greitis esant 11 200 m/sek.
IX skyrius skirtas parako klausimui. Jules'as Berne'as priverčia savo herojus ginčytis taip: 1 litras parako sveria 900 g ir sprogimo metu išskiria 4000 litrų. dujų Paprastuose pabūkluose vieno parako užtaiso svoris yra 2/3 sviedinio svorio, tačiau dideliuose pabūkluose ši dalis sumažinama iki 1/1. Čia Mastonas išsako mintį, kad jei ši teorija tikrai teisinga, tai jei ginklas yra pakankamo dydžio, parako šaudyti visai nereikės. Tačiau susitikimas vėl tampa rimtas ir nusprendus naudoti stambius Rodmano miltelius, artėja momentas, kai reikės nustatyti parako kiekį. Čia komiteto nariai, bejėgiškai žvelgdami vienas į kitą ir negalėdami tiksliai apskaičiuoti, atsitiktinai siūlo įvairius kiekius. Komiteto narys Morganas siūlo paimti 100 tonų parako, Elphiston – 250 tonų, o karštas sekretorius reikalauja 400 tonų. Ir šį kartą jis ne tik nenusipelnė pirmininko priekaištų dėl perdėjimo, bet pastarajam šis skaičius yra nepakankamas ir reikalauja. jo padvigubėjimas, dėl ko patrankos sviedinio ir parako svorių santykis tampa lygus 1:80.
Kalbant apie oro pasipriešinimo vaidmenį, Jules Verne VIII skyriuje randame tik atsitiktinę pastabą, „kad tai bus nereikšminga“. Tiksliau išnagrinėti šį klausimą yra mūsų pareiga, nes jau ne kartą teko įsitikinti, kad entuziastingų „Cannon Club“ narių skaičiavimai yra kiek nepatikimi.
Kadangi bendras ginklo vamzdžio ilgis yra 270 m, iš kurių 54 m tenka piroksilino užtaisui, šerdis jame judės 216 m. Per šį ilgį jam turi būti suteikta visa 64 mlrd. kgm kinetinė energija. , su kuriuo jis turi būti išėjimo iš statinės momentu. Šis skaičius gaunamas pagal 10 000 kg sviedinio svorį ir reikiamą jo išskridimo iš vamzdžio angos greitį 11 200 m/sek. O iš čia savo ruožtu gauname, kad vidutinis slėgis statinės angoje bus 5175 atm, skrydžio trukmė statinėje – 1/26 sek., o tokio šūvio atliktas darbas – 22,2 mlrd.
Šūvio virš Barbakano šerdies momentu, ginklo tūtoje yra 216 m aukščio ir 2,70 m skersmens oro stulpelis, visa ši oro masė negali niekur nukeliauti į šoną ir bus suspausta kaip plieninė spyruoklė. milžinišku greičiu kylančiu sviediniu. Kadangi sviedinio greitis patrankos kanale žymiai (pabaigoje, daugiau nei 30 kartų) viršija garso greitį, šis oras net negalės ištrūkti aukštyn iš snukio angos, nes neužteks laiko tai. Trumpai tariant, čia situacija bus tokia, lyg prieš kilimo patrankos sviedinį būtų šio suspausto oro dangtelis arba gaubtas, kuris išsisklaidys į šonus tik sviediniui palikus ginklo tūtą. Kalbant technikos kalba, pasakysime, kad sviedinys, prieš palikdamas ginklą, turi perduoti savo greitį visai šios oro kolonos masei ir papildomai atlikti to paties oro suspaudimo darbą.
Išskirsime du oro pasipriešinimo tipus – tai oro kolonos, esančios pabūklo kanale, pasipriešinimą ir visos atmosferos pasipriešinimą, per kurį sviediniui lemta praskristi išlipus iš ginklo tūtos.
* Čia autorius neabejotinai perdeda oro pasipriešinimo dydį ginklo tūtoje, darydamas prielaidą, kad visos oro dalelės tūtelėje įgauna visą sviedinio greitį. Tiesą sakant, ne daugiau kaip pusė statinėje esančio oro gali įgyti tokį greitį. (Redaktoriaus pastaba)
Snukute esančios oro kolonėlės tūris bus lygus 1237 m3, jos svoris 1,2 kg kiekvienam kubiniam metrui iš viso sudarys 1500 kg, tai yra maždaug 1/6 sviedinio svorio. Norint suteikti šiai masei 11 200 m/sek greitį, reikia atlikti papildomus darbus, lygius beveik lygiai 1/6 iš pradžių rasto 63,78 mlrd. kgm kiekio. Taigi, norint įveikti oro pasipriešinimą pistoleto tūtoje ir suspausti šį orą, reikės išleisti maždaug 14 milijardų kgm daugiau darbo, nei buvo apskaičiuota prieš įvertinant oro pasipriešinimą *. Prisiminkime, kad vidutinis už sviedinio išsidėsčiusių parako dujų slėgis buvo kiek didesnis nei 5000 atm ir šis skaičius neabejotinai bus gerokai viršytas iš pradžių, o vėliau, sviediniui vis labiau artėjant prie snukio. atvėrimas, priešingai, jis net nebus pasiektas. Dėl to gali atsitikti taip, kad dar prieš sviediniui išeinant iš pistoleto snukio, jo suspaudžiamo oro slėgis vis didėjantis viršys nuolat mažėjantį už sviedinio esančių parako dujų slėgį, dėl ko sviedinys, dar esant snukiui, būtų slopinamas.
Situacija dar blogesnė dėl oro pasipriešinimo virš pistoleto. Tiesa, nuo to momento, kai sviedinys paliks snukį, jis greitai sumažės ir pirmos sekundės pabaigoje bus tik 1/5 pradinės vertės. Bet tuo pačiu metu, kai sviedinio skriejimo greitis lygus 11 200 m/sek, o jo formos koeficientas p=1/6, oro pasipriešinimas bus apie 230 at. Dėl to Barbican tuščiaviduris aliuminio sviedinys būtų panašus į muilo burbulas, stumiamas biliardo lazdos prieš audrą.
Laimei, šio pasipriešinimo (oro stulpelio ginklo tūtoje), kuriam įveikti prireiks net 14 milijardų kgm, galima išvengti, jei sugalvosime, kaip išpumpuoti orą iš ginklo prieš pat šaudymą. Bet tada, žinoma, snukio angą turime aprūpinti dangteliu, kuris būtų lengvas, bet tuo pačiu pakankamai tvirtas, kad išorinis atmosferos slėgis per ją nespaustų. Tada patrankos sviedinys, išskridęs iš snukio skylės neblėstančiomis greičiais, gana nesunkiai nulaužtų šį dangtelį iš vidaus, suleisdamas jam vos kelias dešimtis kilogramų.
Be to, toks sviedinys jokiu būdu negalėtų prasiskverbti per visą žemės atmosferos storį, nes tam jo šoninės apkrovos 10 000 kg / 57 256 cm2 = 175 g/cm2 visiškai nepakanka. Tačiau, jei šaudytų 11 200 m/s greičiu, šis sviedinys įgytų 6,4 mln. kg jėgą 1 kg savo svorio. Bet tuo pačiu 1 cm2 skerspjūvio jis įgytų tik 1,12 mln. kgm kinetinę energiją, t.y. du 60 proc kinetinė energija, kurį turėjo sugerti vien oro pasipriešinimas, jei būtų išlaikytas parabolinis greitis. Iš čia aišku, kad garsusis „Cannon Club“ sviedinys, jei nebūtų šlovingai pasibaigęs patrankos vamzdyje, būtų „įstrigęs“ ore per pirmąją skrydžio sekundę. Šis sviedinys toli gražu nepasiektų Mėnulio, net jei jis neištirptų, iš tikrųjų galėtų apibūdinti tik juokingai trumpą lanką virš Žemės. Jules'as Berne'as savo romane nurodo tokį prieštaravimą, bet toliau jo neplėtoja. Matyt, jis norėjo užsiminti savo išmanantiems skaitytojams, kad žino, kodėl Barbakano Kolumbija iš tikrųjų buvo neįgyvendinama.
Dėl nereikšmingo sienelių stiprumo šis sviedinys, net patekęs į ginklo snukį, dėl didžiulio jį iš užpakalio spaudžiančių parako dujų slėgio ir galingo oro stulpelio, esančio stulpelyje, pasipriešinimo būtų sutraiškytas. snukis priešais jį. Netgi gali būti, kad dėl to jis tiesiog negalėtų išskristi iš statinės. Turime pagalvoti apie šią paskutinę galimybę, nes Barbican nieko neužsimena apie kreipiamuosius žiedus, kurie šiuo atveju reikalingi ne tiek dėl riflingo, kiek dėl aliuminio tempimo. Tokie žiedai atliktų mūsų automobilių variklių stūmoklių žiedų vaidmenį. Barbican nepastebėjo fakto, kad aliuminio plėtimosi koeficientas yra tris kartus didesnis nei ketaus.
Šiuolaikinės balistikos požiūriu, visų pirma, atsižvelgiant į oro pasipriešinimą, reikia apskaičiuoti reikiamą greitį išvažiuojant iš statinės angos tam tikram kalibrui su leistina šonine apkrova ir tam tikra sviedinio forma. Šiuo atveju gauname dvi kreivių šeimas, kurios skiriasi kaip ventiliatorius. Kai kurios abiejų šių šeimų kreivės susikerta viena su kita, bet kita dalis nesikerta. Pirmosios dalies susikirtimo taškai leidžia išspręsti problemą, iškylančią esant ribotam nukrypimo nuo statinės angos greičiui. Antroji kreivių dalis rodo, kad atitinkamai šoninei apkrovai ir sviedinio formai visai nėra greičio, kad ir koks būtų didelis, kuriuo sviedinys, veikiamas jam perteklinės kinetinės energijos (virš įtampos). gravitacinis laukas) galėtų įveikti atitinkamą oro pasipriešinimą. Naudingiausi sprendimai lyginami 1 lentelėje Šoninė apkrova 2,0 kg/cm2 1,5 kg/cm2 1,0 kg/cm2 0,75 kg/cm2 0,5 kg/cm2 0,33 kg/cm2 Išvykimo greitis V km/sek km/sek km/sek km/sek km/sek km/sek Formos koeficientui р=1/2 14,65 16,80 27,70 - - - Formos koeficientui р=1/3 13,15 13,95 16,75 21,90 - - Formos koeficientui p=1/6 12,05 13,1405 13,1405 13,14. 27,50 Formos koeficientui p=1/12 11,55 11,57 12, 06 12,55 13,15 14,65 30 cm kalibro išvažiavimo greitis - 1 060,35 706,90 p 353,45 - 2 cm/1 detometro energija momentu – 8 309 400 6 230 700 5 120 400
b) Šūvio į Mėnulį problema šiuolaikinės balistikos požiūriu
Tiesa, teoriškai apskaičiuoti pagal paskirtį reikalingą ginklą yra labai paprasta. Remiantis sviedinio kinetinės energijos dydžiu jo nukrypimo nuo vamzdžio momentu, lygiu 8 646 500 kgm/cm2, o vidutinį parako dujų slėgį esant 6 000 atm, gauname reikiamą 1 441 m vamzdžio ilgį. Norint apsiriboti tuo, ką nurodė Žiulis Vernas savo romane su 216 m statinės ilgiu, turėtume naudoti lygiai 40 000 atm miltelinių dujų slėgį. Sutikdami su patirtimi, įgyta konstruojant tolimojo nuotolio pabūklus, kad didžiausias sviedinio išskridimo greitis iš angos pasiekiamas, kai vamzdžio ilgis yra 150 kalibrų, darome išvadą, kad pistoletui, galinčiam siųsti sviedinys į Mėnulį, pakaktų 144 cm kalibro Jei su ypač lygiu vamzdžiu galėtume jo ilgį pasiekti iki 208 kalibrų, tai pagal paskirtį užtektų lygiai 1 m kalibro. Tačiau praktiškai visi šie skaičiavimai lieka visiškai nenaudingi dėl to, kad tokio aukšto vidutinio slėgio neįmanoma nei pasiekti šiuolaikiniais sprogmenimis, nei išlaikyti mūsų geriausios veislės plieno, tinkamo statinei gaminti.
Iš čia matome, kad, pavyzdžiui, esant techniškai įmanomai 1 kg/cm2 šoninei apkrovai, 13 150 m/s nukrypimo nuo statinės angos greičio (vietoj 11 182 m/s beorėje erdvėje) užtektų mesti. sviedinys, kurio formos koeficientas p = 1/6 į Mėnulį. Šio greičio pasiekimas priklauso tik nuo šoninės apkrovos ir kraštinių santykio, bet ne nuo kalibro. Visas klausimas kyla dėl to, ar įmanoma perduoti šį greitį sviediniui, kai jis palieka vamzdį. Atsakymas į šį klausimą gali būti pateiktas tik skaičiavimais.

Taigi matome, kad rezultatas yra neigiamas. Kitaip tariant, mūsų šiuolaikinių techninių priemonių pagalba visiškai atmetama galimybė pasiųsti sviedinį iš patrankos į Mėnulį. Tačiau dėl to nereikėtų ypač gailėtis, nes net jei tai būtų įmanoma, tokiu sviediniu žmonės niekada negalėtų nukeliauti į mūsų palydovą, kaip apibūdina Julesas Verpas. Tai paaiškinama tuo, kad pagreitis šūvio momentu turėtų viršyti 300 000 m/sek. Ši vertė yra maždaug 1000 kartų didesnė už pagreitį, kurį geriausiu atveju žmogus gali ištverti be pavojaus būti akimirksniu sugniuždytas. . O pasiųsti artilerijos sviedinį į kosmosą be keleivių kelių milijonų rublių sąskaita būtų mažai prasmės. Iš tiesų, kokia būtų nauda, ​​jei vienam plieniniam sviediniui padidėtų milijardai geležies ir nikelio meteorų, skrendančių per erdvę?