Что-то не с вычислениями а с соображнием. Какой физический закон использован для расчета?

Что-то я ни одного не знаю, который бы подходил под процитированные арифметические действия. Нулей в расчете много, а смысл вообще не виден ...

--------------------

С уважением, А.Малышев

подскажите кто нибудь о чем эти два старца спорят?

Я не старец. У меня всего два седых волоса и те на груди.
А спорим мы вот о чем. Мне пришла в голову идея побеседовать о выстреле на большой глубине. Попытаться создать физическую модель процесса, прикинуть, как можно оценить его параметры.
Сашун же говорит, что все давно посчитано и машет справочником как флагом. Напоминает при этом отличника Вест-Поинтской службы из фильма "Люди в черном". Помнишь, который "Нас собрали здесь, потому что мы - лучшие из лучших, сэр! Ничего не понимает и при этом радуется. Разве не смешно?" (с).

"Что-то я ни одного не знаю, который бы подходил под процитированные арифметические действия. Нулей в расчете много, а смысл вообще не виден ... "(с)
Резонный вопрос. Отвечаю. Идея в том, что я приравнял кинетическую энергию пули, выстреленной в обычных, наземных условиях, к работе, совершенной расширяющимися пороховыми газами. При этом, для простоты, пришлось принять модель, что давление пороховых газов на протяжении продвижения ее по стволу всегда постоянно и равно некому усредненному значению. Для того, чтобы не придираться к этому допущению, пришлось даже принять 100 гр. на грудь, потому что допущение грубое, но нам его хватает, главное, что мы помним, что получаем не максимальное давление, а некое усредненное.
Я получил формулу для давления (её несложно вывести. эм вэ квадрат пополам равно сила на перемещение. а сила это давление на площадь) и подставил в нее Ваши табличные данные. Получилось, что усредненное давление, которое необходимо, чтобы разогнать указанную Вами из справочника пулю до указанной Вами "начальной скорости" в стволе длиной 20 см, в два раза больше, чем МАКСИМАЛЬНОЕ давление, указанное Вами из того же справочника. Вот я и говорю, где-то лажа.
Сопротивлением воздуха и трением при этом я пренебрег. Так же, возможно напрасно, я не учел, что пуля в стволе не герметично закрывает ствол и возможны потери пороховых газов. Но это привело бы к тому, что максимальное давление больше а скорость пули меньше. У нас же наоборот.
Я мог ошибиться, конечно, в вычислениях. Порядок пропустить или два. Но не в разы и не в полтора.
А еще возможна ошибка в интерпретации справочных данных. Например, что такое "начальная скорость"? Это если пулю вообще без ствола выстрелить? Или это на вылете из ствола? как тогда ее называют, не указав длину этого ствола? В общем, или у меня маразм (что возможно), или Вест-Поинт со справочником, в смысле "не понимаем смысла указанных в нем величин и радуемся".

Это сообщение отредактировал котофей - 25/05/2011, 08:42

Имеют место оба фактора, причем, видимо, преобладает первый.




Это подсказка.

2.2 Внутренняя баллистика
При спуске курка с боевого взвода боек ударяет по капсюлю, вызывая мгновенный взрыв ударного состава. Возникающее при этом сильное пламя проникает в толщу порохового заряда, воспламеняя зерна пороха. Пороховой заряд, загораясь, почти одновременно выделяет упругие пороховые газы. По мере его сгорания газам становится тесно в пороховой камере (патроннике). Стремясь расшириться, они давят с одинаковой силой во все стороны. Встречая сопротивление прочных стенок ствола и дна гильзы, упирающейся в личинку затвора, пороховые газы распространяются в сторону наименьшего сопротивления, толкая пулю перед собой. Та врезается в нарезы, вращаясь, проходит по каналу ствола и выбрасывается наружу в направлении его оси.
Таким образом и происходит явление - выстрел. Происходит он очень быстро - так, в стволе крупнокалиберной винтовки пуля движется всего лишь около 0,0015 секунды.
По мере сгорания пороха количество пороховых газов увеличивается, отчего быстро нарастает и их давление. Когда оно достигает определенной величины, достаточной для преодоления сил сопротивления движению (обжимки пули в дульце гильзы, врезания ее в нарезы и т.д.), пуля начинает свое движение.
Давление пороховых газов, необходимое для полного врезания пули в нарезы, называется давлением форсирования. В стрелковом оружии оно колеблется в пределах 250-500 кг/см2 (при стрельбе оболочечными пулями).
Поскольку пуля начинает двигаться до того, как произойдет полное сгорание заряда, давление пороховых газов в канале ствола меняется. Вначале, когда пуля еще не приобрела большой скорости, количество газов растет значительно быстрее, чем увеличивается объем запульного пространства (пространство в канале ствола между дном гильзы и дном пули), и давление газов в канале ствола повышается, достигая наибольшей величины. Это вызывает ускорение движения пули. В результате прирост количества газов уже не может поспеть за увеличением запульного пространства, и давление в канале ствола начинает постепенно снижаться.
Как только заряд сгорел, дальнейшее движение пули происходит под действием постоянного, свободно расширяющегося количества пороховых газов, которые обладают еще большим запасом энергии благодаря своей упругости. Продолжая расширяться, они увеличивают скорость движения пули.
В дальнейшем пороховые газы, вырываясь из канала ствола со скоростью, большей скорости пули, продолжают еще на некотором расстоянии от дульного среза оружия (до 20 см) оказывать давление на дно пули, увеличивая скорость ее движения. Таким образом, по мере продвижения пули в канале ствола скорость ее непрерывно возрастает, достигая наибольшей величины в нескольких сантиметрах от дульного среза.
Давление пороховых газов достигает максимальной величины в начале нарезной части ствола, в нескольких сантиметрах от пульного входа. Наибольшее давление, которое развивают пороховые газы в стволе крупнокалиберной винтовки при стрельбе тяжелой пулей, - 3200 кг/см2, в стволе малокалиберной винтовки и малокалиберного пистолета - 1300 кг/см2, а в стволе спортивного револьвера - 1000-1100 кг/см2.
Давление газов в момент вылета пули из канала ствола называется дульным давлением. В служебных винтовках АВЛ, АВ, БИ-7,62 оно равно примерно 430 кг/см2, в малокалиберной винтовке - около 200 кг/см2, а в малокалиберном пистолете - 500-600 кг/см2 (в зависимости от длины ствола). Характер изменения давления пороховых газов в канале ствола и нарастание скорости движения пули при стрельбе из винтовки показаны на рисунке.
(Юрьев А.А. "Пулевая спортивная стрельба"
-----------------------

Даже, если вышележащий текст читать бегло, то ошибки в расчетной схеме (в которой много нолей) обнаруживаются сразу.

Почему ошибся "расчетчик-любитель"? Да потому же, почему ошибается игрок-новичок.
Вместо того, чтобы сперва исследовать явление (процесс), он сразу приступил к вычислениям, отбросив (или, не поняв) существенные обстоятельства этого процесса.

Меня всегда умиляют попытки малосведущих "проверить" давным давно известные обстоятельства. Вот у меня сосед-теплотехник во время ремонта решил электропроводку поменять. Так вместо того, чтобы посмотреть в табличку в справочнике электрика за нужные сечения проводов в зависимости от материала (медь, алюминий) и нагрузки, он начал рассчитывать теплоотдачу етих проводов через их изоляцию и оклееную обоями штукатурку ...




--------------------

С уважением, А.Малышев

Наверное это потому, что система "пуля+ствол" не герметична. Видимо, пуля сильно тормозится водой (сначала в стволе, потом за его пределами), а в это время пороховые газы выходят наружу. Потому как давления, создаваемого при подрыве патронного пороха, для производства выстрела на указанных тобой глубинах достаточно.
Тут смотри, почему мне тема твоя интересна показалась. Когда боевым патроном в ванную пульнуть, по твоим словам, ствол разорвет. Физика этого процесса для меня не совсем ясна, могу предположить только, что пуля разовьет такие скорости, что вода перестанет быть для нее "мягкой", т.е. вода в стволе будет как пробка. Но если пороховой заряд немного ослабить, то волыну уже не разорвет. Значит, где-то на грани - разорвет-не_разорвет.
Ну дык может такое получиться, что гидростатическое давление на сверхглубинах сыграет роль такого "замедлителя" пули в стволе. Возможно этого хватит, чтобы скорость пули была достаточно невысокой, чтобы ствол не разорвало.
Получается парадоксально - в ванной разорвет, а на дне океана не разорвет.

Ну дык теперь нам все понятно стало. Спасибо А.А. Судя по графикам, 5,6 миллиметровая пуля из десятисантиметрового ствола таки выйдет, теоретически, конечно. Приношу извинения, я был неправ, подозревая Вас в непонимании смысла справочных величин.
Осталось понять где ошибки в вычислениях, в которых много нулей.

Эхма, точно на порядок ошибся. Рассчитал для ствола 2 см а не 20 см. Получается, для придания пуле указанной Сашуном справочной скорости, по моей формуле достаточно давления 42 000 000 Па (для ствола длиной 20 см), т.е. в пять раз меньше, чем максимальное давление, указанное Сашуном. Это уже очень неплохо согласуется с графиками, им предоставленными. Усредненное давление раза в два должно быть ниже, чем максимальное. Плюс потери из-за негерметичности, трение, сопротивление воздуха и т.п. Очень похоже на правду.
Спасибо Александр Алексеевич. Теперь буду спать спокойно. Только совесть немного помучает, что хорошего человека грешным делом оскорбил. Вы уж извините меня. Я ж надеюсь Вы меня простите, как никак Вы сами первым начали шутить. Я ж только разговор поддержать, из темы не выпадать, так сказать...
/ушел униженно виляя хвостом/
А по поводу электрика Вашего. Оно конечно, делая ремонт я больше печатному слову верю, чем своим вычислениям. Но тут другое дело. Никто д не собирался на батискафе по дну морскому пулять, верно? Тут чисто теоретически хотелось, проверить.

Это сообщение отредактировал котофей - 25/05/2011, 12:59

Насчет разрыва ствола.

"Отрыв той части ствола, которая погружена в воду, происходит потому, что выстрел в этом случае развивается в разной среде. Вследствие несжимаемости воды снаряд, встретив водяную пробку, тормозится ею почти до полной его остановки. Следующие за снарядом упругие газы отражаются от него, создавая обратную волну; основная же часть газов стремится продолжить свое движение к дульному срезу. В точке встречи двух газовых потоков создается очень высокое местное давление, направленное перпендикулярно к оси канала ствола. Это давление превышает предел сопротивления металла ствола и приводит к его разрушению.
Другое положение создается при выстреле в однородной среде, например, когда ружье полностью погружено в воду. В этом случае давление воды одинаково как в канале ствола, так и вне его. Сопротивление движению снаряда в канале ствола больше, чем в воздушной среде, но скорость движения снаряда все же постепенно нарастает. Заснарядное пространство также постепенно увеличивается, хотя и недостаточно быстро. Давление пороховых газов возрастает, повышая в свою очередь интенсивность горения пороха и выделение им все новых количеств газа. Казалось бы, все это должно привести к раздутию или разрыву стволов где-либо в казенной части. Но этого не происходит, так как окружающая стволы вода не сжимается, амортизирует давление газов изнутри и как бы увеличивает прочность стенок ствола."

"Высокий остроскулый Жученков отделился от Труппы стоявших у входа партизан. Под мышкой он нес три странные короткоствольные винтовки. Ложи у них были как у обычных винтовок и затворы ничем не отличались от винтовочных, но дула - в два раза короче. Ребята неуверенно приняли в руки эти винтовки-коротышки, ожидая, что сейчас все начнут смеяться над ними. Но Корнилов, увидев, в каком замешательстве находятся его питомцы, подошел и объяснил, что по его поручению Жученков изготовил для пионеров-разведчиков обрезы по старому, испытанному еще в гражданской войне способу: надпилил аккуратно ствол и, погрузив его в бочку с водой, выстрелил. Ствол разорвало снизу по черту надпила. Обрезы были теперь вполне по росту юным разведчикам. Кроме того, если бы им пришлось участвовать в подземном бою, действовать укороченной винтовкой было бы даже удобнее."



--------------------

С уважением, А.Малышев

Наверное это потому, что система "пуля+ствол" не герметична. Видимо, пуля сильно тормозится водой (сначала в стволе, потом за его пределами), а в это время пороховые газы выходят наружу. Потому как давления, создаваемого при подрыве патронного пороха, для производства выстрела на указанных тобой глубинах достаточно.
Тут смотри, почему мне тема твоя интересна показалась. Когда боевым патроном в ванную пульнуть, по твоим словам, ствол разорвет. Физика этого процесса для меня не совсем ясна, могу предположить только, что пуля разовьет такие скорости, что вода перестанет быть для нее "мягкой", т.е. вода в стволе будет как пробка. Но если пороховой заряд немного ослабить, то волыну уже не разорвет. Значит, где-то на грани - разорвет-не_разорвет.
Ну дык может такое получиться, что гидростатическое давление на сверхглубинах сыграет роль такого "замедлителя" пули в стволе. Возможно этого хватит, чтобы скорость пули была достаточно невысокой, чтобы ствол не разорвало.
Получается парадоксально - в ванной разорвет, а на дне океана не разорвет.

1. система "пуля+ствол" герметична - гугли "обтюрация"
2. любой стреляющий (не спец) девайс рассчитан по прочности с запасом на пальбу даже усиленным патроном, НО, в воздушной среде. Как ни играйся с мощностями патронов в воде, пофигу - из качественного ствола пуля максимум выплывает на метр, у ширпотреба вылетит казённик. И это просто на глубине ванной.

Жень, десятисантиметровый член вполне можно сказать, а ствол оружия только в миллиметрах))