Форум

тема для обсуждения неканоничных попаданческих огнестрельных приспособ, по результатам можно скомпоновать хорошую статью

вводная посылка - классических производства и обработки оружейной стали нет и быстро не наладить
(домна+мартен/конвертер+инструментальные стали+сверление стволов и т.д.)

что требуется - труба, достаточно устойчивая на разрыв, достаточно твёрдая внутри чтобы держать нарезы, и достаточно лёгкая. Под стрелковку и лёгкую (картечь/шрапнель, миллиметров до 60) артиллерию.
--------------------
возможные варианты решения для затравки:

вариант 1: гальванопластика на гальваническом элементе чугун/медь(медь не расходуется), по деревянному или восковому шаблону (дрын с нарезами, обсыпанный углём и затянутый металлом через кисточку-электрод); шаблон затем выжигаем.
внутреннюю поверхность - цементируем, набив ствол углём и долго выдерживая его в подземной печке типа углежогной
альтернатива - делать затяжку хромом или ышшо чем твёрдым, но что из солей будет доступно попаданцу - совершенно неясно, а железные соли организовать можно почти везде...

вариант 2: аналогичная затяжка твёрдым металлом, но обеспечение прочности на разрыв делаем обмоткой. нужна малорастяжимая нить или лента, варианты тут - железная проволока с последующей послойной цементацией или стеклянная нить с проклейкой в композит

вариант 3: отливка (бронза, чугун) или ковка (железо, сталь) гладкой трубы, затем электроэррозия нарезов (плотно входящий дрын с спиральной канавкой, в ней - медный катод и электролит). С литьём станет вопрос, из чего делать внутреннюю форму, с ковкой - как металлический шаблон из поковки извлечь...

вариант 4: то же что и 3, но трубу льём профилированную. Например, отковываем прут квадратного сечения, и поворачиваем один конец относительно другого на один-два оборота (на горячую, в натяг). На получившемся мастере с чем-то вроде 4 полигональных нарезов - делаем формы для литья или поковку прямо по нему. В последнем случае вопрос извлечения - ещё более замысловат...

подвариант - куём стальную либо тянем железную профтрубу квадратного сечения, набиваем чем-нить (углём, если и цементировать сразу), скручиваем, усиливаем на разрыв (втыкаем в центр отливки бронзовой/чугунной, или см. вариант 2).

И да, пули тоже будут прямоугольные, зато с нарезов не сорвутся без всяких оболочек )).
(эстеты могут подумать о гекса- и октагонах, но квадрат - брутальнее ))

1. Ей и не надо быть толстой. Достаточно держать нарезы от истирания и срыва. Т.е. доли миллиметра. И, кстати, цементацию можно повторять как плановый ремонт...

3. Резак всё ж требует хорошую сталь. В отличие от эррозии. Если со сталью работать, ессно.
Но вопрос изготовления стальной трубы или повышения твердости унутре - остаётся.

4. А в чём, собсно, проблема с профтрубой квадратного сечения? Хотя бы сварной и тонкой?

1. Выстрел вызывает на удивление мощные деформации ствола. Продольные колебания на конце например могут доходить до половины диаметра ствола. Моя интуиция подсказывает что эти доли миллиметра треснут только так.

3. Полно упоминаний о том что стволы пилят науглероженным гвоздем. Насколько я понимаю качество стали резца нужно в первую очередь для быстрой резки.

4. ¯\_(ツ)_/¯ Я подозреваю что основной геммор - обработать эту сложную поверхность, а сразу гладкий и прочный ствол не получится.

// Я постил видео о изготовлении мушкета в 18 веке. Все делается в полтора человека, при помощи элементарных инструментов.

Ну да.

Нам известно следующее. Если мы методом прокатки изготовляем листовой металл, то у получившейся ленты возникает анизотропия свойств: "зерна" металла вытягиваются вдоль направления прокатки.
Попытаемся спроектировать ружейный ствол из анизотропного металла, учитывая различие механических свойств вдоль и поперек "волокон".

Предлагается следующая технология.

1) Методом прокатки изготавливаем листовую сталь. Очень сложный процесс, долгое время считалось, что прокатать сталь в принципе невозможно. Однако, если знать, что такое многовалковый прокатный стан (т.е., понимать, почему 2 валками обойтись нельзя), то все-таки можно добиться результата.

2) Покрываем лист стали слоем олова. Очень непростое занятие, в отличие от лужения меди, но технология отработана в стародавние времена.

3) Изготовливаем гладкий ствол методом навивки нескольких слоев: внутренняя часть - 1 слой "встык", "волокнами" вдоль ствола; наружная часть - обмотка несколькими слоями "внатяг", "волокнами" в тангенциальном направлении. Имеем право сделать конусность наружной стенки ствола.
Соединение - не сварка, а пайка. При этом нет сильного нагрева стали, структуру стали не нарушаем.
Огребаем два недостатка - ствол не выдерживает нагрева, стрелять нужно редко. Ствол желательно не охлаждать ниже +13С - возможен переход олова в неустраивающую нас кристаллическую модификацию.
Конечно же, если в современном ружье хотят что-то к чему-то припаять, то используют пайку серебром. Однако, мы рассматриваем упрощенные технологии.

4) Стреляем стальными пулями с калиберным оперением (по принципу авиационной флешетты). На сверхзвуке калиберное оперение будет прекрасно работать. Кроме того, как показала практика, оперение флешетт удовлетворительно работает даже на дозвуке. Как показала практика стрельбы из минометов, стальное оперение вполне выдерживает нагрузки от пороховых газов при выстреле.
Контактирующую со стволом поверхность флешетты желательно либо омеднять / оловянировать / покрывать слоем баббита, либо надевать на флешетту пару ведуших поясков: желательно избежать работы стали по стали.

Цитата biglebowsky July 19, 2018, 04:26

1) Методом прокатки изготавливаем листовую сталь. Очень сложный процесс, долгое время считалось, что прокатать сталь в принципе невозможно. Однако, если знать, что такое многовалковый прокатный стан

Не отвечает условиям задачи. По условиям стали нет- прокатывать нечего, прокатных станов тоже нет и т.п.. Т.е начальные условия самые примитивные.
Если уже есть сталь, прокатный стан и т.п. - то незачем заморачиваться с прокаткой листов и пайкой. Действуем по классической проверенной методике из РИ.

Я не думаю что гальванопластика вообще будет работать: сталь это даже не сплав а дохера сложный композит. Без углерода, в определенном количестве, в определенно фазе у нас получится говно. Либо слишком мягкое либо слишком твердое. Тогда уж проще делать ствол из титана. Но даже в этом случае я не уверен что получится что то дельное. Никто сейчас не использует чистые вещества, только сплавы. А гальваникой получать можно только чистые вещества.

Почитайте про гальванопластику, и про то, какие композиты ей можно делать, узнаете массу нового ). То, что исторически термческие технологии доминировали - следствие пути развития, а вовсе не возможностей методов.
Например, гальваникой несложно сделать композит стекловолокна (да хоть шёлка!) в железе, слойку сталей разной науглероженности (ага, булат), армирование дендритами... не говоря уже про поверхностные слои нужной жёсткости.

Самое простое, для каменного века: в процессе осаждения - наносим на деталь копоть, каждые пару минут. В конце - греем в подземной печке несколько суток(забив ствол углём как дополнительный бонус), даём углероду продиффундировать. При правильно подобранной технологии - получаем не просто булатный ствол, а ствол с правильными, замкнутыми слоями; и с оптимальным распределением жёсткость-вязкость по радиусу.
Во внешней части - возможно, добавляем навивку стекловолокна (затягивать его железом или нет - отдельный вопрос, о том как повлияет диффузия кремния при отжиге...)

// Тонкие плёнки эластичны почти всегда.

Тонкая пленка чугуна? Перенасыщеная углеродом сталь будет похожа как раз на чугун.

Интересно, как пули могут быть прямоугольными, если они даже не могут быть плоскими?