Свежие комментарии

Форум

Добро пожаловать, гость 

Показать / спрятать

Добро пожаловать, гость! Для участия в форуме требуется регистрация.





Страниц: [1]
Автор Тема: Ракеты на карамельном топливе
karakh
Продвинутый
Сообщения: 73
Permalink
Сообщение Ракеты на карамельном топливе
 December 8, 2015, 18:52
Цитата

Реактивная артиллерия почему-то не пользуется популярностью среди попаданцев во времена ранее 18 века. А зря, потому что при всех недостатках ракет, это истинно попаданческая технология. Они могут быть созданы чуть ли не в бронзовом веке, а значит зазор применения у них огромный.
<!--more-->

Для начала немного истории. Считается, что ракеты были созданы в Китае, но долгое время использовались там только для фейрверков. Только в 10 веке в том же Китае были изобретены так называемые "огненные стрелы" - стрела с приделанной к ней небольшой ракетой для увеличения дальности и поджигания вражеских построек. Есть упоминания, что примерно такие же стрелы использовали монголы в 13 веке. В Западной Европе первое боевое применение ракет относится к 1380 году. Но во всех этих случаях ракеты использовались в основном для достижения психологического эффекта. Разве что, в Корее 1590-х годах изобрели систему реактивного залпового огня - hwacha. В одной из битв имдинской войны 3400 корейцев с сорока хвачхами прогнали тридцатитысячное войско японцев.
Image
(Хвачха)

По сути, история практического применения ракетной артиллерии в бою начинается с 1792 года, когда во время осады Шрирангапатнама индусы использовали их против англичан. А еще точнее, когда Уильям Конгрив, создал на базе индийских свои зажигательные ракеты. С их помощью в 1806 году была практически сожжена Булонь и на следующий год Копенгаген. Дальше развитие реактивного оружия пошло семимильными шагами.

Image (ракета Константинова)

Практически зазор между есть возможность сделать боевую ракету и боевые ракеты широко используются составляет больше тысячи лет. Простор для попаданца.

Главные достоинства реактивной артиллерии это
Дальность. Все те же ракеты Конгрива летели почти на 3 км. Ракеты Засядько и Константинова - уже на 5-6. Для сравнения - только к 18 веку дульнозярядные пушки стали бить дальше полутора километров. А большую часть зазора сравнивать ракеты попаданца надо не с пушками 18 века, а с бомбардами, а то и требуше.
Легкость, а значит маневренность и скорость развертывания. А так же возможность использования относительно малыми силами. По сравнению с весом пушек, массой станка для ракет можно вообще пренебречь.
Фугасность. У ракеты практически нет пробивающего действия, поскольку масса боеголовки слишком мала. Но благодаря низкой начальной скорости и постоянному плавному ускорению вместо можно сравнительно безопасно использовать бризантную взрывчатку в боеголовке. Причем с ударным взрывателем, а не с фитилем.
Дешевизна. Для сравнения в конце 16 века на 1 кг массы ядра уходило примерно полкило пороха. Ракеты Конгрива с 1.8 кг пороха в двигателе весили 14 килограмм из которых на "боеголовку" приходилось 6.5 кг. При использовании карамельного топлива (см. ниже) в связи с большей его эффективностью, ценной селитры потребуется намного меньше.

Однако, поскольку ракета сложнее в изготовлении, в топливе используется недешевый сахар, и боеголовка у нее тоже куда ценнее чугунной чушки, можно считать что ракета стоит несколько больше чем пушечное ядро. Однако сотня ракет все равно значительно дешевле, чем сотня ядер с порохом ПЛЮС пушка, без которой от ядер никакого толка. А если сравнивать с бомбами, то разница будет еще больше.

Среди очевидных недостатков первых боевых ракет
1. Малый выбор поражающего действия. Практически, попаданческие ракеты могут быль либо фугасными/фугасно-осколочными, либо зажигательными. Применять шрапнель мешает малая по сравнению с пушечным снарядом скорость, пробивного действия нет из-за ограничений по массе боеголовки.
2. Низкая точность и зависимость от ветра. Их сносит намного сильнее, чем пушечное ядро, вплоть до того, что известны случаи, когда ракеты Конгрива при сильном встречном ветре летели назад и почти долетали до позиций англичан.

Однако, первый это не недостаток, а просто чуть другая область применения. А второй - частично преодолим.
Во-первых, в отличие от пушечного снаряда ракету можно стабилизировать оперением. Теоретически можно просто вкрутить по оси ракеты длинную палку, как это делал Конгрив, но при этом увеличивается длина снаряда, а значит и зависимость от ветра.
А во-вторых, и Конгрив и Засядько и все до них были вынуждены пользоваться в качестве ракетного топлива черным порохом. Однако в 1948 году появились первые ракеты на так называемой "ракетной карамели", в англоязычных источкиках "rocket candy". Удельный импульс карамели намного выше, чем у черного пороха, а главное - с ней намного проще добиться равномерного горения, то есть как минимум один из факторов влияющих на точность полета будет минимизирован.

Ракетная сахарная карамель это смесь сахара с калийной селитрой в пропорции примерно 2:1. Сейчас вместо сахара часто используют сорбит, он более безопасен в приготовлении. Но я не знаю может ли попаданец наладить производство сорбита в принципе в пристойных количествах и если может - стоит ли овчинка выделки.

Селитра теоретически годится и натриевая, но во-первых смеси на ее основе более гигроскопичны, а во-вторых она еще менее доступна чем калиевая, если попаданец не оказался в Чили.

Смесь аккуратно расплавляется при постоянном перемешивании, затем, уже расплавленная снимается с огня и все еще перемешивается пока не начнет застывать. Перемешивание нужно для того чтобы избавиться от пузырьков воздуха, из за них горение будет неравномерным, а для ракеты это критично. Затем карамель снова разогревается до достижения пластичности, запихивается в трубку (сейчас используется плотный картон, но его несложно заменить чем-нибудь более доступным) и прессуется туда обычной палочкой. Именно запихивается - консистенция у нее как у густого клея. Карамель от давления не детонирует, так что прессование безопасно. Опасным этапом считается нагрев, потому что температура плавления сахара близка к температуре воспламенения смеси. Однако, даже при этом карамель загорается, но не детонирует.

В процессе плавления полезно добавить 1-2% окиси железа(III) Fe2O3 в качестве катализатора. Полезно - это до 80% добавочной тяги. Из этого оксида состоит минерал гематит ака красный железняк, но при наличии серной кислоты можно обойтись и без него. (Fe2SO4)3 -> Fe2O3 + 3SO3.
Image
(топливная шашка)

Остается только по центру получившейся топливной шашки просверлить отверстие для запала или стопина и плотно запихать шашки в корпус ракеты - металлическую трубу с коническим соплом. Труба сверху затыкается несгораемым пыжом, после чего к ней крепится боеголовка с обтекателем. Ракета готова.

Полностью, однако, проблему точности решить невозможно попаданческими средствами. Самая известная ныне из ракет на сахарной карамели - Кассам, которым террористы из Газы регулярно обстреливают юг Израиля. Они просты, собираются практически на коленке из водопроводных труб, но не всегда попадают даже в населенные пункты. Правда и дистанция у них избыточная для попаданца - до 18 километров. Немудрено промахнуться, когда направляешь ракету "куда-то в ту сторону".

Image
(Кассам)

Впрочем, при замене топлива появляется еще одна проблема. Сахар. В Европе он был предметом роскоши, практически наравне с пряностями. Так что производство сахара - еще одна задача для попаданца. Впрочем, статья об этом на форуме уже есть.

vashu1
Про
Сообщения: 431
Permalink
Сообщение Ответ на: Ракеты на карамельном топливе
 December 8, 2015, 22:26
Цитата

Неплохо бы привести конкретные цифры для ракеты и ядра по расходу пороха. Есть тут http://fai.org.ru/forum/topic/38388-raketyi-kongriva-uzhe-v-16-veke/?page=1

Про черный порох можно упомянуть желательность пресса - про это по ссылке выше тоже есть.

ЮЮ индусы использовали их против англичан. А еще точнее, когда Уильям Конгрив, создал на базе индийских свои зажигательные ракеты. С их помощью в 1806 году была практически сожжена Булонь и на следующий год Копенгаген.

Емнип психологическое действие на кавалерию было хорошим. А про Копенгаген и ракеты там немного преувеличено.

ЮЮ Все те же ракеты Конгрива летели почти на 3 км. Ракеты Засядько и Константинова - уже на 5-6. Для сравнения - только к 18 веку дульнозярядные пушки стали бить дальше полутора километров.

Нет. Осадная пушка била и на 5 легко. Другое дело что неточно и весила ойойой.

karakh
Продвинутый
Сообщения: 73
Permalink
Сообщение Ответ на: Ракеты на карамельном топливе
 December 9, 2015, 17:01
Цитата

Цитата vashu1
Неплохо бы привести конкретные цифры для ракеты и ядра по расходу пороха. Есть тут http://fai.org.ru/forum/topic/38388-raketyi-kongriva-uzhe-v-16-veke/?page=1

Для ядер очень сложно считать расход. Мешают разнокалиберность средневековых пушек, разные составы порохов и разный зазор между ядром и стволом из за которого вес заряда мог сильно варьироваться для разных пушек и ядер. А уж тем более в разные века. Но вот примеры для английских пушек конца 16 века.

Полупушка нижняя – большая пушка с ядром, которое имело вес 13,6 кг и диаметр канала ствола (калибр) 6 дюймов (15,24 см). Пороховой заряд – 6 кг 350 г. Дальность прицельной стрельбы составляла 156 шагов. Вес пушки – 2 т 450 кг, длина – 3 м 35 см, диаметр канала ствола 6,25 дюйма (15,875 см).
Полупушка обычная – большая пушка калибра 6,5 дюйма (16,51 см), 3 м 66 см длиной, весом 2 т 540 кг, пороховой заряд – 7 кг 940 г, стреляла ядром весом 14,52 кг, диаметром 61/6 дюйма (15,66 см), дальность прицельной стрельбы – 162 шага.

Данные из книги Ле Дюка Крепости и осадные орудия. Средства ведения войны в Средние века, а сам Ле Дюк ссылается на Военный словарь 1702 года.
Впрочем, я не знаю, что тогда считалось прицельной дальностью для пушек.

То есть, в конце 16 века на килограмм массы ядра уходило примерно полкило пороха.

Конкретно ракеты Конгрива при массе 14 кг. летели на 4 фунтах (1.8 кг) пороха. Карамели потребуется меньше процентов на 30, а если с упомянутым катализатором, то и вдвое.

Добавил в статью в сокращенном виде.

Цитата vashu1
Про черный порох можно упомянуть желательность пресса - про это по ссылке выше тоже есть.

Я скорее вообще о нежелательности черного пороха. Даже прессованный, он сильно уступает карамели и по стабильности и по удельному импульсу.

Цитата vashu1
Емнип психологическое действие на кавалерию было хорошим. А про Копенгаген и ракеты там немного преувеличено.

Википедия пишет об этом так:
Тем временем англичане, испугавшись возможной поддержки французов датчанами, нанесли превентивный удар по Копенгагену. В ночь на 4 сентября следующего 1807 года флот Великобритании «разбомбил» и сжёг город. В основном использовались ракеты Конгрива... Если бомбы попадали в цель, взрывались и уничтожали её, то ракеты, упав, не только взрывались, но и загорались, становясь причиной пожара. Таким образом Копенгаген сгорел дотла, что весьма испугало датчан и склонило их к сдаче города.

Психологическое действие на кавалерию было главным поражающим фактором для ракет до Конгрива. При нем и после него ракеты начали использоваться при осадах и бомбардировках городов. Можно еще упомянуть обстрел Варны ракетами Засядько.

Скорее всего там действительно преувеличено, но именно немного.

Image
(ракетный обстрел Варны)

Цитата vashu1
Нет. Осадная пушка била и на 5 легко. Другое дело что неточно и весила ойойой.

Я бы хотел ссылку на источник о такой пушке до 18 века. 5 км для пушки это а) уже другая металлургия, б) точное калибрование ядра с минимальным зазором.

Ну и кроме точности - на этой дистанции ядро против стен уже бесполезно.

Ракета, впрочем, тоже на этой дистанции попадет разве что "куда-то в город". Но, в отличие от ядра, сила воздействия ракеты не зависит от ее кинетической энергии.

karakh
Продвинутый
Сообщения: 73
Permalink
Сообщение Ответ на: Ракеты на карамельном топливе
 December 9, 2015, 17:14
Цитата

О дальности пушек - нашел в глубинах сети какой-то http://www.calc.ru/499.html, где сказано что По указу Петра I был установлен унифицированный ряд из 12 образцов артвооружения с дальностью стрельбы от 110 до 4125 м

Однако, во-первых, это уже 18-й век, а во-вторых я не нашел упоминаний ни об использовании подобных пушек, ни вообще о том, что это было за орудие.

vashu1
Про
Сообщения: 431
Permalink
Сообщение Ответ на: Ракеты на карамельном топливе
 December 14, 2015, 05:07
Цитата

По дальности например А. Нилус. История материальной части артиллерии. http://www.museum.ru/1812/army/Nilus/ Таблицы главных данных. и искать по слову Дальность

Дальность в несколько км со скоростью 300-400 мс не проблема, просто снаряд должен быть тяжелым чтобы компенсировать сопротивление воздуха. Стрелять на такой дальности только по цели размером с город

kraz
Администратор
Сообщения: 365
Permalink
Сообщение Ответ на: Ракеты на карамельном топливе
 December 14, 2015, 11:00
Цитата

2 karakh: Дал права на создание статьи. Пока можешь только создать, права на выкладывать дать не могу, плуг к вордпрессу глючит. Как разберусь - дам права.

karakh
Продвинутый
Сообщения: 73
Permalink
Сообщение Ответ на: Ракеты на карамельном топливе
 December 14, 2015, 20:37
Цитата

Цитата vashu1 December 14, 2015, 05:07
По дальности например А. Нилус. История материальной части артиллерии. http://www.museum.ru/1812/army/Nilus/ Таблицы главных данных. и искать по слову Дальность

Дальность в несколько км со скоростью 300-400 мс не проблема, просто снаряд должен быть тяжелым чтобы компенсировать сопротивление воздуха. Стрелять на такой дальности только по цели размером с город

Таблицы у Нилуса это опять же 18 век. Но вообще да, при возвышении 45% наверное можно выдать пару километров. Как-то я не учел, что что-то кроме мортир будет лупить в небо ядрами иначе как на полигоне.

Страниц: [1]
Mingle Forum by cartpauj
Версия: 1.0.34 ; Страница загружена за 0.049 секунд.