Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
netraditsionnye_vidy_preobrazovania_energii_v_I...doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

1.11. Струйные установки.

Заканчивая обзор высокоскоростных установок, нужно остановиться еще на одном типе установок, который можно назвать струйным.

Во всех рассмотренных выше установках (за исключением индукционного ускорителя) разгоняемое тело движется в стволе или по рельсам. Однако разгонять тело можно, помещая его в высокоскоростной поток газа.

В основном используются два метода струйного разгона.

Взрывной метод. Шарик весом от нескольких миллиграммов до 1 грамма разгоняется потоком газа, возникающим вследствие детонации кумулятивного цилиндрического заряда взрывчатого вещества. К веществам такого метода относятся:

а) трудность использования его в лабораторных условиях- вес ВВ должен превышать вес метаемого тела по крайней мере в 10000-30000 раз.

б) уменьшение фактического размера метаемого тела за счет его обгорания в струе (абляция).

в) трудности отделения тела от спутного потока.

С помощью взрывного метода достигнуты скорости метания микрочастиц до 20 км/с и выше.

Метод плазменной струи. Газ разогретый электрическим разрядом, вытекает через сопло, увлекая за собой микрочастицы. Этот метод позволяет получить скорость разгона очень маленьких частиц до 10 км/с и выше и, в отличие от взрывного, может применяться в лабораторных условиях, однако недостатки, связанные с обгоранием тела и трудностями его от струи остаются (рис.)

датчики измерения скорости

мишень

рис.4

камера сопло

фольга, на которой

помещены метательные частицы

1.12. Существующие установки высокоскоростного метания

и особенности их применения.

На предыдущих лекциях нами был описан ряд схем различных метательных установок. Теперь можно обратиться к конкретным данным по некоторым установкам, т.е. к реально существующим пушкам.

Рассмотрим пять высокоскоростных установок США.(газ водород)

Максимальная скорость получена на установке NACA и равна 11,2 км/с при весе снаряда 0,04 г (полиэтиленовая таблетка с Сq=0,22.

Параметр

Разм-сть

Установка института минного дела

«АВКО»

Центр Арнольда

Установка NACA

Тип установки

тяжелопоршневая

легкопоршневая

легкопоршневая

гидропоршневая

Калибр ствола

мм

7-10

5,6

12,7

63,5

5,6

Длина ствола

м

1-1,4

0,915

3-4

12,7

1,2

Калибр газ. Камеры

мм

36

22

40,1

203

20

Длина газ. камеры

м

1,2

1,6

6,3

12,7

4,5

Вес заряда

кг

-

0,125

исп.

КВГС

0,110

Нач. давл. л.г.

атм

-

60

-

136

4,2

Макс. давл. л.г.

атм

7000

40000

-

14000

8000-10000

Вес поршня

кг

0,9-1,8

0,019

0.080

6

0,090

Коэф. Сq

г/см3

2

1,7

0,5

0,9

0,6

Вес сн-да

г

2

0,3

1,0

230

0,1

V

м/с

3000-3500

7300

7800

6100

9200

В принципе все названные в таблице установки могут использоваться как для аэродинамических исследований, так и для исследований высокоскоростного удара. Следует, однако, сделать несколько общих замечаний.

а) во внутренней баллистике принято характеризовать относительный вес метательного тела коэффициентом Сq=q/d3/

На рис. зависимостьV от Cq

Есть обобщение большого числа отечественных и зарубежных экспериментов.

V, м/с

12000

10000

8000

6000

4000

2000

Сq

1 2 3 4 5

Учитывая, что удельный вес элемента колеблется в пределах 2,7-18, легко понять трудности конструирования снаряда с малым Сq

Обычно при калибре ствола8-12мм не удается получить Сq меньше 1,5-2, а это ограничивает V до 6000-7000 м/с. При калибре 85мм Сq≥1-1,5 , что ограничивает V до 8 км/с.

При аэродинамическом исследовании выделяются две области:

  1. Во-первых, исследование аэродинамиких характеристик моделей метательных аппаратов (самолеты, ракеты, космические объекты и т.о.). Такие модели могут изготавливаются из легких материалов с полостями для уменьшения веса. Размеры моделей таковы, что для их метания могут применятся установки сравнительно большого калибра (≥50мм). Для этого можно сконструировать снаряд с Сq~0,8-1 (V~6-7км/ч)

  2. Во-вторых, исследование обтекания тел простой формы(конус, цилиндр, шар и т.д.). В этом случае модель может изготавливаться из пластмассы.

Сq~0,2-0,6 V~10000м/с

  1. Б) В зависимости от того где располагается установка. иногда приходится решать вопрос о том, каким источником энергии пользоваться и какой газ применять.

В ЛГП используют:

а) порох. з-д.; б) КВГС ; в) порох. з-д с добавкой легк. газа ; г) сжатый газ(воздух)

Наиболее удобно работать с пороховым зарядом.

Что касается выбора легкого газа, то учитывать технику безопасности.

При работе на открытом воздухе – рационально Н2.

В закрытых помещениях необходимо использовать взрывоопасное оборудование(пределы взрывоопасности). О трассах (вакуумиров-х трассах) мы очень кратко упоминали на прошлой лекции.

водород+воздух (пределы взрывоопасности)

1%, верхний 5% (по объему)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]