Шестопер написал(а):У СПЭЛ достижимы дикие поперечные нагрузки и плотности энергии на мм^2 поперечного сечения стрелки.
Например, стальная стрелка длиной 75 мм и диаметром 2,5 будет иметь массу 3 грамма (с поддоном 4), при скорости 1400 м/с энергия 4 кДж (3 из них у СПЭЛ, 1 у поддона). Отдача на уровне 7,62х39.
600 Дж на мм^2 энергии сердечника — этот показатель в 4 раза выше, чем у калиберной пули патрона 12,7х109. Отредактировано Шестопер (2019-08-01 06:22:46)
С отдачей, увы, не всё так хорошо. Для разгона до 1400 м/с требуется заряд пороха приблизительно в 1.2 раза тяжелее, чем метаемая масса. Значит, для 4 грамм пули (стрела + ВУ) понадобится 4.8 грамм пороха - это заряд патронов уровня .300 WinMag. Гильза понадобится соответствующая, вспышка и громкость выстрела, длина ствола - соответствующие этому патрону и винтовкам под него. Импульс отдачи будет ((3 + 1 + 4.8) х 1400) / 9800 = 1.26 кгсс, т.е. слегка больше, чем у 7.62х54R ЛПС (1.24 кгсс). То есть относительно заряда пороха улучшение, конечно, налицо - при заряде 4.8 грамм как у .300 WinMag отдача как у 7.62х54R с его 3.15 грамм. Но относительно дульной энергии, и тем более энергии стрелы, лучше в этом плане не стало. Если применить разные ухищрения, вроде поджигания порохового заряда с переднего конца, необычно длинного ствола и увеличенного давления в патроннике, можно сократить массу порохового заряда до 0.8 * 4.8 = 3.84 грамм, импульс отдачи будет ((3 + 1 + 3.84) х 1400) / 9800 = 1.12 кгсс, на уровне 7.62 NATO. Если дополнительно облегчить ведущее устройство вдвое (задействовать оперение для ведения стрелы в стволе, применить пористый материал или глубокие нарезы), то получится ((3 + 0.5 + 3.36) х 1400) / 9800 = 0.98 кгсс - на уровне советского единого 7.62 мм и 6х49 мм.
В безгильзовом исполнении последний вариант будет весить всего ~8 грамм, первый ~10 грамм Тут облегчение более чем вдвое по сравнению с винтовочными патронами с дульной энергией 3-4 КДж.
Кроме того, хотя у самого сердечника дикая поперечная нагрузка, при полёте к цели сквозь атмосферу нужно считать ещё и оперение. Если размах оперения в 3 раза больше, чем диаметр сердечника (как у SPIW), используются четыре пера толщиной 0.4 мм (как на советских СПЭЛ), то поперечная нагрузка по максимальному поперечному сечению будет 0.337 г/мм^2, что соответствует .338 пуле массой 300 гран (19.5 грамм). Что для 3 грамм рули с 2940 Джоулей энергии у дула, несомненно, впечатляющий показатель. При увеличении удлинения стрелы растёт эффективность стабилизации оперением. У советской 4.5 СПЭЛ удлинение составляло 11.1 диаметров, у SPIW 22.2 диаметра. У стрелы длиной 75 мм с диаметром 2.5 мм оно составляет 30, как у не самых длинных танковых БОПС. То есть размах оперения или число перьев может оказаться возможным уменьшить без потерь в стабилизации, тем самым ещё увеличив поперечную нагрузку.
При телескопической (или как в западных танковых выстрелах) компоновке патрона его длина с 75 мм стрелой будет примерно 85 мм, как у .30-06. Но примеры отечественных подводных автоматов и оружия с открытым патронником Дардика показывают, что индивидуальное автоматическое оружие можно выполнять под патроны длиной ~150 мм. Это позволяет использовать очень длинные стрелы, с весьма высокой поперечной нагрузкой и улучшенной стабилизацией оперением. Например, стрела диаметром 3 мм длиной 120 мм (на уровне пуль отечественного подводного оружия) с учётом полости в хвостовой части может весить 5 грамм, с ведущим устройством диаметром 8-10 мм - 6-7 грамм. При начальной скорости 1100 м/с энегрия самой стрелы у дула 3 КДж, а отдача и пороховой заряд на уровне советских 4.5/10 мм с обычными или бронебойными пулями. Даже если брать оперение с запасом - размах 9 мм, четыре пера толщиной 0.5 мм, то поперечная нагрузка по максимальному сечению будет 0.384 г/мм^2, как у пули калибра 12.7 мм массой 49 грамм.
Или же можно сделать по-простому, и воткнуть в гильзу 7.62х54R стрелку диаметром 2.5 мм, длиной 50 мм (удлинение 20 против 22 у SPIW), в ВУ диаметром 8 мм (как у 3/8 мм Ширяева). Масса стрелы 1.8 грамм, масса ВУ 0.5 грамм (как у 3/8 мм Ширяева), пороховой заряд (1.8 + 0.5) * 1.2 = 3 грамма (у 7.62х54R он 3.15 грамм). Начальная скорость 1450 м/с. Дульная энергия 2418 Джоулей (как у советского 7.62 мм единого), дульная энергия стрелы 1892 Джоуля (5.56 NATO), импульс отдачи ((1.8 + 0.5 + 3) * 1450) / 9800 = 0.784 кгсс (как у 7.62х39). При размахе оперения 7.5 мм (3 диаметра стрелы, как у SPIW) и четырёх перьях толщиной 0.3 мм поперечная нагрузка по максимальному сечению 0.227 г/мм^2, как у 7.62 мм ЛПС и 6.5 мм пули массой 7.5 грамм. У SPIW / ACR / Steyr стрел этот параметр 0.152 г/мм^2, при начальной скорости 1450 м/с на дистанции 600 м они сохраняли 900 м/с. Значит, эта стрела полетит как минимум не хуже, сохранит на 600 метров более 900 м/с и более 729 Джоулей энергии, что больше чем у 5.56 мм Mk 262 массой 5 грамм (~500 Джоулей). Если на 600 метрах сохранится 1000 м/с, то по энергии на этой дальности стрела сравняется с 7.62 ЛПС (900 Джоулей). Масса патрона с той же гильзой что и у 7.62х54R (только дульце чуть шире) будет 14.4 грамм - меньше чем у советского единого 7.62 мм (15 грамм), просто за счёт того, что сама стрела с ВУ на 7.3 грамма легче пули (и заряд чуть легче). В безгильзовом исполнении 6.3 грамм Против отдачи при стрельбе очередями можно использовать либо стрельбу залпом из откатывающегося блока из 2-3 стволов (См. Прибор-3Б / ТКБ-059), либо хитрые устройства вроде затвора Барышева, автоматики с противовесом (Ducolon) и присоединением массы ствола к затвору во время отката последнего (Rostocil, улучшенная версия того, что применено в H&K CAWS).