«Залил заряд я в пушку туго»: тяжёлая судьба жидких метательных веществ

Жидкие метательные вещества — это огромная выгода! И характеристики орудия могут улучшить, и скорострельность, и экономия с ними выйдет отличная. Просто мечта для любителей стрелковки! Уже более полувека этими веществами пытаются заменить традиционный порох, но… никак не выходит. Что же мешает наступлению эры разливных зарядов для артиллерии и стрелкового оружия?

/
6.9K
7
13
35

Жидкие метательные вещества — это огромная выгода! И характеристики орудия могут улучшить, и скорострельность, и экономия с ними выйдет отличная. Просто мечта для любителей стрелковки! Уже более полувека этими веществами пытаются заменить традиционный порох, но… никак не выходит. Что же мешает наступлению эры разливных зарядов для артиллерии и стрелкового оружия?

Зачем наливать, если можно отсыпать?

Жидкие метательные вещества (ЖМВ) действительно способны заменить порох в огнестрельном оружии, ведь принцип их действия довольно прост. Но на практике всё выливается в ряд сложностей, справиться с которыми пока не получается.

Один из главных теоретических плюсов ЖМВ для артиллерии — возможность плавно регулировать заряд для наиболее оптимальных условий каждого выстрела. Кроме того, большие объёмы жидкостей удобнее и дешевле хранить и перевозить в топливных баках, бочках и цистернах по сравнению с упакованными в ящики отдельными зарядами или унитарными снарядами. ЖМВ не нужны тяжёлые и дорогие гильзы, которые, к тому же, надо удалять из ствола после каждого выстрела. Также у многих современных ЖМВ энергетическая ёмкость выше, чем у традиционных порохов.

В общем, есть ради чего стараться. Кстати, особенно привлекательными ЖМВ выглядели для танковых пушек и самоходной артиллерии средних и больших калибров.

Бензиновая пушка? Спасибо, проехали

Первое, на что обращают внимание адепты отхода от обычных порохов — гораздо бо́льшая удельная энергетическая ёмкость ЖМВ. Обычный бездымный порох способен при сгорании генерировать порядка четырёх тысяч джоулей, грамм бензина может дать в десять раз больше. Но — порох исходно содержит в себе и топливо, и окислитель, а значит, может гореть без доступа внешнего кислорода. Для сгорания бензина нужен кислород, что подразумевает необходимость сложных систем наддува, впрыска, фильтрации воздуха или же баллонов с кислородом под давлением.

Чрезвычайная сложность «наддувных» систем и высокая опасность кислородных баллонов, плюс необходимость создавать давление, которое будет на порядок больше, чем в обычном двигателе внутреннего сгорания, — всё это убивает идею на корню.

Бинарные системы

Мысль об использовании жидких метательных веществ в артиллерии подтолкнула развитие ракет на жидком топливе. В большинстве из них горючее и окислитель хранятся раздельно и смешиваются только в камере сгорания. Однако такие системы требуют не только двойного комплекта агрегатов подачи жидкостей, но и двойного набора запорной арматуры. способной выдержать давления в 10-20 раз большие, чем в ЖРД (жидкостном ракетном двигателе) — для сравнения, в камере сгорания сверхмощного двигателя РД-170 давление достигает 250 кг/см², тогда как, например, в стволе 152-мм гаубицы давление может достигать 2500 кг/см², а в танковой пушке — и все 5000 кг/см². Наконец, необходимость снабжения двумя компонентами вместо одного соответственно усложняет логистику.

Одна пушка — одно вещество

Системы с унитарными ЖМВ (то есть содержащими в себе сразу и горючее, и окислитель, как обычный порох) также могут иметь разные варианты исполнения, а точнее — воспламенения заряда. Чтобы заряд жидкого топлива сгорел за короткое время, создав нужные высокие давления для метания снаряда, его из жидкой фазы нужно перевести в состояние аэрозоля с жёстко заданными параметрами размера капель. От площади поверхности и количества этих капель напрямую зависит скорость горения, а значит и динамика давления в стволе.

Внешний впрыск, как на двигателях внутреннего сгорания, будет слишком сложным и дорогим.

Было разработано два основных варианта — распыление воспламеняющим зарядом или регенеративный впрыск.

В первой системе заправленное непосредственно в камору орудия жидкое топливо превращается в аэрозоль посредством заряда-воспламенителя, что обещает сравнительно простые механизмы. Однако это гарантирует низкую стабильность характеристик горения, зависящую от нюансов воспламенения, температуры ствола, угла возвышения орудия и ещё массы параметров.

ЖМВ — это просто. Схема регенеративной системы орудия

В регенеративных системах заряд ЖМВ на один выстрел размещается в специальной камере с подвижным поршнем, связанной с зарядной каморой ствола. Перед выстрелом небольшая порция ЖМВ подаётся в камору ствола, где поджигается. Её сгорание создаёт начальное давление, воздействующее на поршень — а тот, в свою очередь, энергично впрыскивает топливо из промежуточной каморы в заснарядное пространство.

Это снова порождает массу проблем со сложностью механизма, необходимостью строго следить за состоянием узла впрыска и его регулировок для обеспечения нужного качества дробления смеси в аэрозоль., А также с надёжностью запорной арматуры. Представьте, что будет, если раскалённые газы под давлением в несколько тонн на квадратный сантиметр прорвутся назад в топливопровод, соединяющий орудие с баком!

Принцип работы регенеративной системы с ЖМВ с центральным поршнем

Все вышеперечисленные проблемы накладываются на ряд общих врождённых проблем систем с ЖМВ.

Во-первых, на проблемы с обтюрацией, то есть с недопущением прорыва газов назад через закрытый затвор. Во-вторых, на собственно ЖМВ, которое зачастую является токсичным и практически всегда пожароопасным, что создаст дополнительные трудности при хранении и заправке боевой техники.

А что в железе?

Пик работ по системам с ЖМВ пришёлся на 1960–1980 годы, с основным фокусом на артсистемы калибров 105-155 мм. До сих пор все многочисленные истории попыток создания артиллерийских систем на ЖМВ, информация о которых попала в открытую прессу, завершались более или менее эпическим провалом.

Иногда банально заканчивались деньги, а требуемых баллистических характеристик надёжности и стабильности от выстрела к выстрелу достигнуть не удавалось.

А порой очередную жидкотопливную пушку буквально разрывало на части из-за непрогнозируемых скачков давления, вызванных флюктуациями горения топливной смеси. По слухам, работы в этой сфере периодически возобновляются, но реальных результатов в виде хотя бы предсерийных образцов пока не видно.

Испытательный стенд 105-мм пушки фирмы «Дженерал электрик», для заряжания используется метод реге­неративного впрыска

Если же говорить о стрелковом оружии, то в нём у ЖМВ ещё меньше смысла, чем у безгильзовых патронов с твёрдой топливной шашкой. Ведь получается, что автоматическое оружие (скажем, тот же пулемёт или автомат) должно иметь два отдельных комплекта механизмов для хранения и подачи в ствол элементов выстрела (отдельно пули и отдельно ЖМВ). При этом условия функционирования для «стрелковки» обычно гораздо более жёсткие, чем для самоходной или танковой артиллерии.

В общем, несмотря на имеющиеся, казалось бы, положительные стороны, минусов у жидких метательных веществ слишком много. Слишком много факторов должны сойтись вместе, чтобы их использование принесло пользу без создания лишних проблем.

Впрочем, новые разработки по этой теме в будущем вполне могут кардинально повернуть историю ЖМВ и вывести их на лидирующие позиции.

Hoвости СМИ2
«‡„ÛÁ͇...
Как охраняют торговые суда: что можно противопоставить современным пиратам?

Пираты — главная проблема морских путей в XXI веке. И, хотя Совбез ООН ещё в 2008 году разрешил применять силу против морских разбойников, окончательно решить проблему никак не удаётся. Получив информацию из первых рук, WARHEAD.SU рассказывает, как обстоят дела с охраной на современных кораблях.

9.7K
24
8
38
Кто такие гренадеры: могучие великаны военной истории

Многие почему-то зовут их гренадёрами. Это ошибка, но возможно, в таком наименовании подсознательно отразилась сама суть этого рода войск. Ведь гренадеры всегда были не прочь надрать пятую точку любому противнику.

64K
38
7
358
Легионы американского космодесанта: традиции, слава и скелеты в шкафу

Кавалерийская дивизия — более бронетанковая, чем, собственно, сама бронетанковая. Тропическая дивизия с базами на Аляске. «Индейская» дивизия, которая на самом деле частично корейская. Альпийские стрелки — среди знаменитых горных хребтов штата Нью-Йорк. Примазавшиеся к армейским дивизиям нацгвардейцы. Всё это — реалии современной американской армии.

15K
26
23
93
«Кавалерийский шок»: кто такие кирасиры

Вплоть до появления нарезного стрелкового оружия и пулемётов на полях сражений господствовала конница. Несущиеся на неприятеля всадники были во время сражения столь сильным аргументом, что пехота порой теряла строй и отступала…

54K
27
12
444
Ботаническое оружие: как не умереть от ожогов борщевика

Жителей Подмосковья обязали бороться с борщевиком. Теперь, если запустили участок, будьте добры оплатить штраф. Речь в законопроекте идёт о борщевике Сосновского. Что это за зверь, чем он опасен для страйкболистов и куда его нельзя прикладывать — давайте разбираться.

26K
14
15
715
И числом, и умением: кто такие драгуны

Это был самый многочисленный род кавалерии. В некоторых странах даже единственный. А в России — самый прославленный в боях. Происхождение его имени — загадка, а тактическое использование отличалось от любой другой конницы. Встречайте — драгуны!

21K
19
16
139
Крах европейской мечты: как Первая мировая уничтожила рантье

Больше ста лет это было великой европейской мечтой. Главной целью, показателем успешности. Ради этого европейцы отказывали себе во множестве повседневных удовольствий, экономили каждый франк и копили каждый пенс. Чтобы в один прекрасный день сказать: «Я больше никогда не будут работать!» И превратиться в рантье.

18K
30
12
476
Конституция США: менять нельзя оставить

Сразу после Американской революции молодое государство из тринадцати штатов приняло Конституцию, которая действует до сих пор — всё такая же боевая и готовая дать врагам отпор. Но не устарела ли она?

5.2K
17
0
30
Голштинская гвардия — потешные войска Петра III

У трёх правителей России были потешные войска. В течение всего XVIII века считалось, что каждый наследник престола по примеру Петра Великого должен иметь собственные военные части, которыми может полноправно распоряжаться. О потешных самого неоднозначного императора — Петра III — и мифах, связанных с его голштинской гвардией, будет наш рассказ.

6.1K
13
9
79
Средневековые убийцы, или О чём на самом деле сказка про Красную Шапочку?

Все мы в детстве слышали историю про девочку и волка. Но вряд ли догадывались, какая тьма, какой ужас стоят за ней. О событиях, ставших основой всеми любимой сказки, — в материале WARHEAD.SU.

53K
91
56
979
Маниакальный ужас: топ-7 серийных убийц древности и Средневековья

Жиль де Ре, граф Дракула, кровавая графиня Батори — их вы и так прекрасно знаете. Но были и другие — те, кому не довелось попасть в учебники, хотя деяния их были едва ли не более омерзительными. Семёрка забытых убийц далёкого прошлого — в нашем сегодняшнем материале.

34K
41
14
238
Забытый успех армии троечников: куда делись герои 1812 года

Противник сидел на плечах. Русские войска отступали, огрызаясь, — часть обоза пришлось бросить. Раненые остались на милость неприятеля. Не самая типичная картина для ноября 1812 года, когда до битвы на Березине оставалось всего ничего. А самое удивительное, что, откатившись на полторы сотни километров и сдав противнику город, русские могли поздравить себя с успехом…

21K
115
30
399
Искупившие вину: подвиг бойцов 65-й отдельной штрафроты

Стремительным броском штрафной взвод ворвался в село. Начался жаркий бой. Солдаты дрались отчаянно, но попали в окружение и почти трое суток вынуждены были держать оборону.

18K
49
19
600
Первое танковое сражение в истории: когда не помогают миллиметры

Когда речь заходит о сражении танковых корпусов, любители начинают считать танчики и меряться миллиметрами. Битва при Жамблу прекрасно показывает тщетность подобных усилий.

18K
55
29
243
Амритсарская бойня: самый знаменитый расстрел в Британской империи

Сто лет назад всего один генерал и сотня солдат навсегда изменили судьбу Индии — и всей Британской империи. Как попытка спасти страну привела к дикой бойне — в нашей статье.

17K
53
51
631
Неудобная война: как тушили пожар Боксёрского восстания

Об этой войне не любят рассказывать. Летом 1900 года китайская артиллерия обстреливала Благовещенск, а российские войска вместе с союзниками штурмовали Пекин. Что же там произошло?

17K
51
15
746
Осмысляя «Немыслимое»: РККА против англо-американцев

Операция «Немыслимое» — секретные британские планы на случай войны с СССР, составленные летом 1945 года. И естественно, основное внимание привлекает главный вопрос: кто бы победил, случись конфликт между бывшими союзниками? Стальной кулак и боевой опыт РККА — или же воздушная мощь и выучка англо-американцев?

16K
73
395
824
Палочная дисциплина: как наказывали в русской армии 1830–50-х годов

Не спи на посту — получишь сотню ударов палкой! Для России времён Николая I это был совершенно нормально. Как же наказывали в то время нерадивых солдат и офицеров — в нашей статье.

16K
38
63
476
Советская пехота держит удар: как растерялись «тигры»

«Разгромить!» — такой безапелляционный приказ получил свежий 507-й тяжёлый танковый батальон «тигров». Его машины 21 марта 1944 года выгрузились с платформ в районе Львова прямо к началу нового наступления Красной армии. Ожидания немецкого командования по поводу чудесной силы «тигров» оказались обмануты самым подлым образом.

84K
71
23
742
Острее бритвы: как правильно точить ножи

Пришли на шашлыки, а тупой «дедушкин» ножик не режет мясо? Вовремя затачивать надо было! Чтобы вы больше не попали впросак в такой ситуации — наша статья о том, как же правильно «лечить» затупившиеся клинки.

82K
46
33
467
Плавучие ветераны Второй мировой: самые старые действующие военные корабли

Вторая мировая была настолько давно, что корабли, принимавшие в ней участие, уже давно превратились в плавучие музеи. Но не все! Некоторые всё ещё стоят в строю и гордо несут флаги своих стран. Мы собрали для вас подборку самых интересных кораблей-ветеранов.

81K
26
12
81
Я только спросить: 10 наивных вопросов о ваффен СС

В ваффен СС брали настоящих арийцев с безупречной родословной? Эсэсовцы были помешаны на оккультизме? Вермахт и СС конкурировали? WARHEAD.SU собрал самые простые и одновременно сложные вопросы об организации войск СС.

60K
42
77
361
Средневековые убийцы, или О чём на самом деле сказка про Красную Шапочку?

Все мы в детстве слышали историю про девочку и волка. Но вряд ли догадывались, какая тьма, какой ужас стоят за ней. О событиях, ставших основой всеми любимой сказки, — в материале WARHEAD.SU.

53K
91
56
979
Партизанские реалии: насколько точными были полевые сводки?

«Чем дальше в лес, тем толще партизаны», гласит известная шутка. В начале 1944 года, когда Красная армия освободила значительную часть Украины, штаб партизанского движения захотел проверить — а так ли были точны сводки?

53K
63
66
862
Ликбез: численность средневековых армий

Ничто не вызывает столько споров у историков, как вопрос о численности средневековых армий. По страницам серьёзных монографий и научно-популярных книг ходят цифры, порой очень плохо сопоставимые с реальностью. Так сколько же воинов могло выставить средневековое государство? WARHEAD.SU разобрался.

53K
42
54
591
Стройка века по-немецки: Атлантический вал

«Мы построим свою линию укреплений, с пушками и адским пламенем!» — решили немцы в 30-е годы, обиженно наблюдая, как тем же самым вовсю уже занимается весь остальной мир. Немецкая пропаганда утверждала, что Атлантический вал неприступен и любая попытка высадки обречена. Но союзники решили, что этот вал не так страшен, как его малевал доктор Геббельс.

52K
43
10
432
Битва за Радзехов: анти-Расейняй Великой Отечественной

«Советские КВ и Т-34 были неуязвимы для немецкой артиллерии летом 1941 года!» — такие утверждения можно встретить и сегодня. Обычно дальше вспоминают прибалтийский Расейняй и одинокий КВ против 4-й танковой группы. Но ход боевых действий подсказывает, что была и полная его противоположность. Имя ей — Радзехов.

52K
65
34
719
10 «школьных» заблуждений о русской военной истории

На Куликовом поле не было пехоты, стрельцы не воевали в красном, Карл XII не нападал на Россию!

207K
92
56
897
Взгляд Запада: каким видели советский спецназ в Афганистане

Советского спецназа на Западе очень боялись — и заслуженно. О наших бойцах писали в зарубежной прессе, рассказывали душманы. За Spetsnaz пристально следили за океаном. О подвигах бойцов в Афганистане ходило много легенд. Какие из них правда? Сейчас расскажем.

109K
61
17
869
Ликбез: зачем танку бревно

Танк — это вам не шуточки, а грозная боевая машина, обвешанная орудиями смерти! Но кроме привычных всем пушек, пулемётов и гусениц на нём частенько можно увидеть самые странные навороты. И по степени непонятности одно из первых мест занимает обычное бревно. Казалось бы, зачем оно на танке? Мы разобрались.

88K
41
29
457
Тест: Какой вы военачальник?

Всегда мечтали стать Верховным Главнокомандующим, но что-то мешало? Опыт знаменитых военачальников прошлого поможет подготовиться как следует и избежать ошибок. Пройдите тест WARHEAD.SU и узнайте, какой стиль командования войсками ближе именно вам.

84K
7
3
276
Советская пехота держит удар: как растерялись «тигры»

«Разгромить!» — такой безапелляционный приказ получил свежий 507-й тяжёлый танковый батальон «тигров». Его машины 21 марта 1944 года выгрузились с платформ в районе Львова прямо к началу нового наступления Красной армии. Ожидания немецкого командования по поводу чудесной силы «тигров» оказались обмануты самым подлым образом.

84K
71
23
742
Острее бритвы: как правильно точить ножи

Пришли на шашлыки, а тупой «дедушкин» ножик не режет мясо? Вовремя затачивать надо было! Чтобы вы больше не попали впросак в такой ситуации — наша статья о том, как же правильно «лечить» затупившиеся клинки.

82K
46
33
467
Плавучие ветераны Второй мировой: самые старые действующие военные корабли

Вторая мировая была настолько давно, что корабли, принимавшие в ней участие, уже давно превратились в плавучие музеи. Но не все! Некоторые всё ещё стоят в строю и гордо несут флаги своих стран. Мы собрали для вас подборку самых интересных кораблей-ветеранов.

81K
26
12
81
Гиганты в тупике
Мы не увидим их в небе

Бомбардировщики — самые большие, сложные и дорогие боевые самолёты своего времени. Ведь доставлять на территорию противника смертельный груз — это задача, на которую сил и средств не жалеют. Однако, попытка внедрения даже самых амбициозных идей часто даёт осечку. Взглянем на чудовищ, которых породил временный сон разума некоторых конструкторов.

75K
33
14
172
Рожок, бубен и мясорубка: что поможет перезарядить быстрее?

Запас патронов бывает двух видов: «мало» и «всё равно мало». Однако просто забить рюкзак патронами — тоже не выход. Процесс перезарядки для противника вовсе не повод по-джентльменски прекратить стрельбу. Перезаряжаться желательно как можно быстрее и реже, а патроны таскать уже «готовыми к употреблению». Что же для этого придумали?

74K
28
17
346