Supernovum.ru
|
Это архив форумов. Работающие форумы расположены вот по этой ссылке
Салон (архив)
Философия и методология познания. Литература и искусство. Этика и эстетика.
|
|
Ответ Пользователь: Andrew VK (IP-адрес скрыт) Дата: 22, September, 2009 00:09 Немного истории и любопытных фактов. В бронебойных снарядах, как известно, используются сердечники из тяжелых металлов - обычно вольфрам или уран. Причём урановые сердечники начали применять ещё немцы во 2МВ, поскольку Германия испытывала дефицит вольфрама, к тому же он не технологичен, что приводит к удорожанию производства снарядов.
Но когда скорости снарядов были сравнительно небольшими - до 1000м/с - ничего особого не замечали. При более высоких скоростях, особенно свыше 1500 м/с, было обнаружено существенное повышение эффективности бронебойных снарядов, причём прибавка в эффекте явно превышала приращение кинетической энергии снаряда. Снаряды вдруг стали насквозь прожигать самые современные танки в независимости от места попадания! Именно прожигать, что приводило экспертов в изумление, а военных - в восторг, быстро взявших на вооружение новые виды артиллерийских орудий и, соответственно, снарядов. При столкновении такого снаряда с препятствием, снаряд частично испаряется, не оставляя живой силе противника никаких шансов... Это явление впоследствии было объяснено российскими физиками. Основная причина такого поведения металла кроется в самой его особой структуре, обеспечиваемой так называемой металлической связью. Её главная особенность заключается в "газе" свободных электронов, удерживающих кристаллическую решетку металла, которая состоит из положительных ионов. Что будет, если в электронном газе нарушить равновесие, придав ему кинетическую энергию в определённом направлении? Из теории известно, что кристаллическая решетка при этом разрушится на отдельные атомы. Так вот, реально заставить электронный газ "отвлечься" от основных своих "обязанностей" можно двумя способами: механическим и электрическим. Механический способ реализуется в бронебойных снарядах - снаряд испытывает торможение, а электронный газ продолжает "полёт", смещаясь относительно кристаллической решетки, приводя тем самым к её взрыву. Энергия связи металлической решетки превращается в энергию взрыва. Для вольфрама она составляет порядка 16*106дж/кг, что примерно в 4 раза превышает энергию взрыва тротила. Однако взрыв кристаллической решетки металла происходит в сотни раз быстрей, чем химическая реакция в тротиле, а это означает, что мощность такого взрыва на несколько порядков (не менее двух) выше, чем взрыв тротилового эквивалента! Понятно, чем больше кинетическая энергия снаряда (больше скорость и больше атомная масса металла) и меньше энергия связи, тем больше вероятность взрыва металлической решетки. Для практических целей более всего подходят (по возрастанию эффекта) железо, вольфрам и уран. Объяснение этого явления также распространяется и на железные метеориты, падающие на землю. Скорость их падения буквально космическая, что почти всегда приводит к их полному испарению и выделению огромной энергии, существенно превышающей кинетическую энергию метеорита... С электрическим воздействием на металл уже, надеюсь, понятно. Чем больше плотность тока, тем больше вероятность взрыва кристаллической решетки металла - в нашем случае всё того же вольфрама. Процесс развивается следующим образом. Вольфрамовая спираль со временем становится всё тоньше и тоньше, причём она "выгорает" неравномерно - более горячие участки испаряются быстрей, а это приводит к тому, что они становятся, в итоге, ещё горячей (положительная обратная связь), т.к. более тонкий участок обладает бОльшим сопротивлением по отношению ко всем остальным. Понятно, что в какой-то момент - как правило во время включения лампы, когда через неё идёт максимальный ток - плотность тока в "дефектном" участке превышает критический порог и этот фрагмент вольфрамовой спирали просто взрывается. Взрыв немедленно приводит к образованию облака плазмы, что влечёт за собой появление дуги - дуга появляется между усиками лампы, на которых крепится спираль. Таким образом, помимо взрыва металла, происходит дополнительное выделение электрической энергии, что в сумме иногда и вызывает разрушение стеклянной колбы лампы. : edge, VitalikM, Феликс, nikoш : Владимир Илюшенко, котельников, Виктор Ф. |