Ликбез

«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?
/
6.5K
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.
6.8K
18
5
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.
56K
31
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.
13K
21
16
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…
48K
25
12
444
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!
18K
18
14
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.
17K
24
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?
4.6K
16
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.
5.4K
13
9
79
Самострелы и психология: секреты наполеоновских войн
Во время наполеоновских войн многие солдаты становились жертвами случайных выстрелов из своих же задних шеренг. А штыковые атаки, как правило, не приводили к штыковым боям. Какие ещё секреты сражений той эпохи мы не знаем?
9.8K
18
19
145
«Школьные» ляпы школьных учебников: как изучают Великую Отечественную войну

Бедные школьники постоянно изучают вместо правильной истории какие-то мифологические ляпы! Великая Отечественная война, увы, тоже представлена в учебниках не слишком верно. Какие ошибки удалось обнаружить — в нашем материале.

26K
32
37
593
Катастрофа в Гренландии: плутониевый Чернобыль в полярной ночи

Сгоревший стул стал причиной одной из крупнейших радиационных аварий в истории ВВС США! Но как — и к каким последствиям это привело? Мы разобрались.

24K
57
10
866
Линия Мажино: оболганная твердыня

«Линия Мажино была фатальна для французов!». Такое часто пытаются утверждать. Мол, отказавшись от наступательной стратегии и вложив все средства в Линию, французы оказались беззащитными перед новыми методами войны. Мы разобрались, так ли это на самом деле.

20K
42
90
444
Последнее классическое морское сражение

Морская блокада, ночное сражение, залпы главным калибром — нет, это не описание схватки линкоров во Второй мировой. Так проходил последний классический морской бой в истории, исход которого полностью решила артиллерия. Как и когда это было — читайте в нашем материале.

19K
42
15
451
Халхин-Гол: пограничный инцидент или разведка боем?

Битву за Номонган, известную у нас как бои на Халхин-Голе, ряд западных историков считает прологом Второй мировой войны. Почему же произошло столкновение — и как развивалась эта операция?

18K
40
39
877
Как выстругать дубину народной войны

Русский партизан наполеоновской эпохи — это мужик с картины «Не замай»: в армяке, прикрытый буйно растущей тактической бородой и вооружённый преогромной дубиной народной войны для общего ушиба французского организма. С началом войны он стихийно поднялся против завоевателя, движимый патриотическим порывом. Классическая картина! И не во всём близкая к реальности…

18K
146
95
778
Самый выгодный крот ЦРУ: секреты в обмен на ластики, плеер и чемоданы денег

Адольф Толкачёв — советский инженер, который настолько успешно предавал СССР, что его портрет повесили в главном офисе ЦРУ. Почему он это делал и как ему это удавалось — читайте в нашем материале.

18K
35
36
545
Новая война — новая болезнь: что такое «траншейная стопа» и откуда она взялась?

Говорят, что французы — очень наивные люди: считают, что при плюс десяти нужно замерзать насмерть — и замерзают. Как обычно, в этой шутке есть доля правды — и довольно изрядная. При вполне плюсовых температурах можно получить обморожение и инвалидность — впервые «траншейную стопу» описали в ходе Первой мировой войны.

17K
58
5
307
Кадеш: «Прохоровка» бронзового века

Сражение при Кадеше, состоявшееся в 1274 году до н. э., выделяют по множеству причин. Величайшая битва бронзового века, она возвестила начало века железного. Кроме того, это была первая битва в истории, сведения о которой сохранили обе противоборствующие стороны. Наконец, это была невиданная доселе битва колесниц — «танков» древности. Сегодняшний материал — об этом.

15K
56
1
415
10 «школьных» заблуждений о русской военной истории
На Куликовом поле не было пехоты, стрельцы не воевали в красном, Карл XII не нападал на Россию!
178K
83
45
897
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.

71K
37
31
467
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.

71K
65
19
742
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.
53K
40
77
361
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.
52K
21
11
81
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.

48K
41
10
432
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.

47K
40
53
591
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.

46K
63
34
719
Бомбардировщик «Сотка»: бесполезный шедевр

Великий самолёт, превосходящий все аналоги, но погубленный интригами похлеще, чем в «Игре престолов». Речь идёт, разумеется, о бомбардировщике Сухого Т-4 «Сотка». Многие считают провал этой программы чуть ли не трагедией государственного масштаба. Так ли это и кого можно обвинить? Мы разобрались.

45K
34
9
466
10 «школьных» заблуждений о русской военной истории
На Куликовом поле не было пехоты, стрельцы не воевали в красном, Карл XII не нападал на Россию!
178K
83
45
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.

98K
56
12
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.
80K
38
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.
78K
7
3
276
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.
73K
31
14
172
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.

71K
37
31
467
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.

71K
65
19
742
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?

71K
27
17
346
Мгновение до апокалипсиса: что происходит внутри термоядерной бомбы
Что происходит внутри дошедшей до цели термоядерной боеголовки? Много удивительных и красивых, с точки зрения физики, вещей. Правда, перед самым апокалипсисом о них вряд ли кто-нибудь подумает, поэтому мы расскажем о зарождении ядерного взрыва прямо сейчас.
66K
32
28
679