Жидкие метательные вещества для пушек: особенности и проблемы использования

Жидкие метательные вещества (ЖМВ) представляют собой колоссальную выгоду! Параметры пушки можно усовершенствовать. Экономия и скорострельность будут потрясающими. Уже свыше 50 лет классический порох пробуют заменить на ЖМВ, но пока результат неудовлетворительный. В чем причины этого?

Для чего заливать, когда есть возможность насыпать?

Метательные вещества в жидкой форме действительно могут стать альтернативой пороху, поскольку принцип их действия достаточно простой. Однако в реальности возникает несколько трудностей и проблем, решить которые пока не выходит.

В теории одно из основных достоинств жидких метательных веществ для артиллерийских орудий – возможность плавно настроить заряд для самых подходящих условий при каждом залпе. Вдобавок крупные объемы жидких веществ комфортнее и дешевле хранить и транспортировать в топливных емкостях (например, бочках, баках и цистернах) в сравнении с уложенными в коробки отдельными зарядами либо унитарными боеприпасами.

Жидкие метательные вещества для пушек: особенности и проблемы использования

Жидким веществам не требуются дорогостоящие и громоздкие гильзы, которые вдобавок необходимо извлекать из ствола после каждого залпа. Кроме того, у множества современных жидких метательных веществ энергетическая емкость больше, чем у классических разновидностей пороха.

Иначе говоря, теоретически перспективы ЖМВ являются многообещающими. Между прочим, особенно привлекательными жидкие вещества смотрятся для танковых орудий и «самоходок» среднего и крупного калибра.

Бинарные системы

Идея о применении ЖМВ в артиллерии стала толчком для конструирования ракет на жидком горючем. В львиной доле ракет топливо и окислитель хранятся отдельно друг от друга и соединяются лишь в отсеке сгорания.

Вместе с тем подобные системы нуждаются как в парном наборе агрегатов подачи жидкостей, так и парном комплекте запорной арматуры, которая может выдержать давление в 10-20 раз больше по сравнению с жидкостным ракетным мотором (ЖРД).

Жидкие метательные вещества для пушек: особенности и проблемы использования

В качестве примера можно отметить, что в отсеке сгорания очень мощного мотора РД-170 давление составляет 250 кг/см2, в то время, как в стволе пушки с калибром 152 мм давление способно достигать 2 500 кг/см2, а в орудии танка – и вовсе 5 000 кг/см2. В конце концов, надобность в поставке двух компонентов взамен одного делает логистику значительно труднее.

Одно орудие – одно жидкое метательное вещество

Системы с унитарными жидкими метательными веществами (объединяющими в себе и топливо, и окислитель как обыкновенный порох) тоже способны обладать различными видами исполнения. В частности, речь идет о вариантах воспламенения заряда.

Чтобы заряд жидкого горючего быстро прогорел, создав необходимое большое давление для запуска боеприпаса, его из жидкого агрегатного состояния требуется перевести в форму аэрозоля со строго установленными характеристиками величины капель. Размер поверхности и численность данных капель непосредственно определяют быстроту сгорания и, соответственно, динамику давления в стволе орудия.

Наружный впрыск, как на двигателях внутреннего сгорания, окажется чересчур замысловатым и дорогостоящим.

Предлагалось 2 основных решения – регенеративный впрыск либо распыление воспламеняющим зарядом. В последнем случае помещенное напрямую в камору пушки горючее в жидкой форме становится аэрозолем благодаря заряду-воспламенителю, что гарантирует относительно легкие механизмы.

Одновременно это чревато неустойчивостью параметров горения. Стабильность определяется тонкостями воспламенения, температурой ствола, углом возвышения пушки и еще множеством характеристик.

Жидкие метательные вещества для пушек: особенности и проблемы использования
Схема регенеративной системы орудия

При регенеративном впрыске заряд жидких метательных веществ на один залп помещается в особом отсеке с двигающимся поршнем, соединенным с зарядной каморой ствола. Перед залпом маленькая порция жидкого метательного вещества направляется в камору ствола, где воспламеняется. Благодаря ее сгоранию образуется начальное давление, влияющее на поршень.

Последний активно подает горючее из промежуточной каморы в пространство вне снаряда.

Это опять создает множество трудностей, связанных с замысловатостью механизма, надобностью постоянно отслеживать состояние узла впрыска и его настройки для обеспечения необходимого качества превращения ЖМВ в аэрозоль.

Вдобавок запорная арматура должна быть крепкой. Страшно даже представить, что произойдет, если газы с высокой температурой под влиянием давления в несколько тонн на 1 см2 вырвутся обратно в топливопровод, связывающий пушку с баком!

Жидкие метательные вещества для пушек: особенности и проблемы использования
Принцип работы регенеративной системы

Все вышеизложенные трудности соединяются с рядом недостатков, изначально присущих системам с жидким метательным веществом. Прежде всего, речь идет о сложностях с обтюрацией, т.е. препятствованием прорыва газов обратно сквозь запертый затвор. Кроме того, проблема и в самих ЖМВ. Они нередко ядовиты и почти всегда являются легковоспламеняющимися, что создает дополнительные сложности при заправке военной техники и хранении.

Подпишись на канал Военный обозреватель в Яндекс.Дзен
Загрузка...
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: