Вибуховий пристрій сироти

Вибуховий пристрій, виготовлений з металу, який відрізняється тим, що метал пристрою має знижену кількість електронного газу в кристалічній решітці, а зовнішня поверхня пристрою покрита діелектриком. UA (21) u201108434 (22) 05.07.2011 (24) 26.12.2011 (46) 26.12.2011, Бюл.№ 24, 2011 р. (72) СИРОТА АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ (73) СИРОТА АНАТОЛІЙ ВАСИЛЬОВИЧ 2 (19) 1 3 ню декількох танків, чого не в змозі зробити вольфрамовий снаряд, що має аналогічну щільність та початкову швидкість. Іншими словами, підвищення початкової швидкості уранового снаряда зверх деякої межі підвищує ефективність його взаємодії з бронею. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого винаходу являється спосіб виділення енергії з металічних матеріалів від вибуху підкаліберного снаряда в результаті його удару об тверду мішень і маючого початкову швидкість 1390 м/сек. [Яворский В.В. Энергия из ниоткуда. // \Наука и жизнъ\.-1998.-№10. с. 78-79]. При проникненні стального снаряда масою 4,05 кг в сталеву плиту товщиною 400 мм теплова енергія, що виділилась в плиті, перевищила кінетичну енергію снаряда в 4,12 рази. Експериментально показано, що як і в випадку уранових снарядів, при ударі сталевого снаряда об стальну мішень існує два типа результатів вибуху. Якщо початкова швидкість снаряда менше приблизно 1200 м/сек., то додаткова енергія не виділяється при ударі. Якщо початкова швидкість снаряда >1200 м/сек., то в мішені виділяється енергія, яка перевищує в декілька разів кінетичну енергію снаряда перед ударом, що свідчить про перевищення вражаючої властивості вибуху, тобто про підвищення його ефективності. Недоліком відомого способу отримання енергії від металічних снарядів, що визивається їх ударом о тверду перешкоду-мішень, є: - недостатня швидкість снаряда при ударі його об мішень (ефект виділення, енергія удару виникає після перевищення швидкості певного порогового значення і зростає з підвищенням цієї швидкості, що встановлено кількісно в дослідах з сталевими снарядами і якісно - на практиці з урановими); - недостатнє гальмування снаряда (від'ємне прискорення) при ударі на мішень: наприклад, енергія виділяється при ударі снаряда об тверду броню, але для її виділення в випадку бомбардування більш м'якого бетону злітно-посадкових смуг понадобиться звичайна вибухівка - детонатор, які закладаються в авіабомби та ініціюють вибух металічного урану; - подальше збільшення швидкості відомих снарядів, що призводить до бажаного ефекту, обумовлено зміненням складної конструкції артилерійської установки, а не більш простим зміненням конструкції самого снаряда; разом з тим метал снаряда можна замінити його сплавом, який почне виділяти енергію при меншій швидкості снаряда; - при рівності вказаних швидкостей більше енергії виділяється у більш масивного снаряда; це обмежує ефект виділення енергії зв'язку при заміні більш важких снарядів на малогабаритні або більш легкі снаряди, будь вони навіть урановими. Задачею відомого винаходу являється підвищення ефективності вибуху, який відбувається при зіткненні металічного снаряда з твердою перешкодою-мішенью. В результаті використання відомого винаходу підвищується ефективність вибуху твердого мета 66318 4 лу або металічного сплаву, що має зокрема форму циліндра або призми, який в силу своєї геометрії може бути забезпечений пристроєм, що різко змінює швидкість металу, з'являється можливість змінення початкової швидкості снаряда, мішені, попереджається розтікання металу або сплаву снаряда при його ударі об тверду мішень. Професор М.К. Марахтанов вніс суттєвий вклад в вирішення проблеми, про яку йде мова. Зокрема, крім винаходу, мається ряд його публікацій, де розкрита фізична сутність процесів виділення енергії при вибуху металу. Наприклад в Інтернеті мається на цю тему декілька статей, де пояснюється суть справи. Потрібно цю суть визначити, чого не зроблено в вище наведеному описі винаходу М.К. Марахтанова, і що необхідно для формулювання задачі нашого рішення. Мова про наступне. Структурною основою любого металу слугує жорстка кристалічна решітка, вузли якої зайняті позитивними іонами. Простір між ними заповнено майже вільними негативними електронами, хаотичний рух яких нагадує звичайний газ. Решітка зберігає свою форму тільки завдяки енергії металічного зв'язку, який існує між цими різнойменно зарядженими частинками. Під енергією зв'язку розуміється енергія, яка потрібна для сублімації або розділення твердого тіла на окремі нейтральні атоми при його вихідній температурі 0 К. Електричні сили притягують іони до електронів, і можна сказати, що електронний газ, як клей, скріпляє решітку. Поки існує металічний зв'язок, обидва сорти частинок перебувають в енергетичній рівновазі. Для її порушення, говорить теорія твердого тіла, необхідно, "щоб кінетична енергія системи (іонів і електронів) лише трохи підвищилась". Але чому це "трохи" до сих пір залишалось невідомим? Разом з тим, згідно квантової теорії, якщо хмару електронів якимсь чином впорядкувати, їх кінетична енергія зростає. Іншими словами, якщо хоч би частину вільних електронів згрупувати, "відволікти" від ролі клею, зібравши, наприклад в направлений потік, як однойменно заряджені іони миттєво покинуть вузли решітки, відштовхуючись один від другого. В цьому і криється постійна готовність металічного кристала до вибуху. Енергія зв'язку кожного атома, наприклад заліза, перетворена в енергію вибуху, становить 8млн Дж/кг (відома вибухівка тротил вдвічі слабша). Разом з тим ефективність вибухових речовин оцінюється не тільки енергією, але і потужністю, тобто відношенням енергії вибуху до його тривалості. Завдяки малій тривалості, потужність вибуху металу в сотні разів більше, ніж у того ж тротилу. Коли снаряд ударяє в броню, решітка зупиняється, але вільні електрони продовжують рухатись по інерції. Саме ця енергія і викликає частковий розпад снаряда або повний вибух метеориту. Тобто, кінетична енергія слугує тим "запалом", який порушує енергетичний баланс кристала в період гальмування снаряда. Ще простіше, за час цього гальмування "електронний клей" зменшує або навіть припиняє свою дію в кристалічній решітці металу, і вона вибухає з потужністю, яка в сотні разів 5 перевищує тротиловий еквівалент. Але для цього необхідно подолати межу швидкості, встановлені формулами прототипу. Природа, як було показано на початку, цей параметр для залізних метеоритів встановила 2000 м/сек… Якщо менше, ці космічні глиби металу устромляються в Землю без вибуху, про що свідчить самий великий 60-тонний метеорит Гобі в Африці, знайдений в 1920 році, і який сьогодні можна побачити власними очима. А ось Аризонський метеорит увірвався на Землю з швидкістю, яка значно перевищила вказаний швидкісний параметр. В результаті, вибухнувши, він розлетівся на атоми, залишивши після себе кратер діаметром 1207 метрів і глибиною 170 метрів. Ми вже відмітили, що цю задачу вирішила Природа. І якщо співставляти швидкісні параметри природи і даного винаходу, різниця абсолютно несуттєва. В обох випадках один і той же принцип, один і той же результат при дотриманні цього принципу. Але чи вирішує цей винахід поставлену автором задачу, яку ми виклали вище, представляючи частину опису винаходу? Прийнявши винахід RU 2260779 в якості прототипу, ми констатуємо, що сформульована професором задача залишається невирішеною, що і визначило мету нашого рішення. Мета досягається тим, що в вибуховому пристрої, виготовленому з металу, згідно корисної моделі, метал такого пристрою має понижену кількість електронів в кристалічній решітці, а зовнішня поверхня пристрою покрита шаром діелектрика. Щоб викласти сутність запропонованого рішення та його позитив, повторимо деякі суттєві фактори. Структурною основою любого металу слугує жорстка кристалічна решітка, вузли якої зайняті позитивними іонами. Простір між ними заповнений майже вільними негативними електронами, хаотичний рух яких нагадує звичайний газ. Решітка зберігає свою форму тільки завдяки енергії металічних зв'язків, існуючих між ними різнойменно зарядженими частинками. Електростатичні сили притягають іони до електронів, і можна сказати, що електронний газ, як клей, скріплює решітку. Поки існує металічний зв'язок, обидва сорти частинок перебувають в енергетичній рівновазі. Але тільки цей зв'язок буде послаблений, буде ліквідована функція склеювання електронного газу, постійна готовність металічного кристала до вибуху стає реальністю - кристалічна решітка розлітається в пил, який складається з окремих атомів металу. Але ми цю мету забезпечуємо на відміну від Природи і від прийнятого прототипу не тільки, але і навіть не стільки від удару снаряда об тверду мішень-перешкоду. Ми зменшуємо кількість електронного газу в кристалічній решітці металу. Тобто, якщо електронного газу в металі буде ставати менше, відповідно буде зменшуватись скріплююча дія електронного газу на кристалічну решітку металу, постійно готової вибухнути завдяки кулоновим силам відштовхування між атомами металу. Тому, зменшуючи кількість електронного газу, ми можемо досягнути такого стану, коли кулонова сила відштовхування між атомами металу зруйнує 66318 6 його кристалічну решітку, що здійсниться в вигляді вибуху, потужність якого не декілька порядків перевищить тротиловий еквівалент. Представлена схема, як бачимо, взагалі не залежить від швидкості удару снаряда об тверду мішень-перешкоду. Якщо ж прив'язати цю схему до артилерійського снаряда або до любого літаючого вибухового пристрою, то фактор швидкості набуває вже допоміжного значення. Йдеться про те, що без удару снаряда об перешкоду зменшується кількість електронного газу в його металічному корпусі, що зберігає ще свою стримуючу дію від вибуху кристалічної решітки. А от недостатним імпульсом, або як іноді кажуть "спусковим гачком", що звільняє енергію вибуху кристалічної решітки, являється енергія, яка виникає при ударі снаряда об тверду мішень-перешкоду. Тобто, цей фізичний принцип аналогічний до природного принципу і принципу прототипу, тільки от кількісна сторона цього принципу вже регулюється не швидкістю снаряда при його ударі, а кількістю електронного газу в кристалічній решітці металу. Більше того, наше рішення дозволяє забезпечити поставлену мету взагалі при нульовій швидкості снаряда відносно об'єкта, який потрібно вразити. Йдеться про те, що "спусковим крючком" може бути любий другий енергетичний фактор. Наприклад, любого типу підривник, імпульс якого перевищить потрібну величину, для повної ліквідації скріпляючої дії зниженої кількості електронного газу на кристалічну решітку металу. Ми отримали принципово новий вибуховий пристрій, в якому вибуховою речовиною являється метал, з якого цей пристрій виготовлено. Щоб ця здатність пристрою не зменшувалась за рахунок проникнення в метал снаряда електронів зовні (варіанти цього проникнення самі різні - наприклад достатньо мати такому пристрою контакт з любим другим виробом з металу), зовнішня поверхня снаряда покрита діелектриком. Ми отримали пристрій, який на відміну від прототипу може застосовуватись в усіх відомих варіантах вибухових пристроїв, як військового, так і цивільного призначення. Ми отримали вибуховий пристрій, потужність якого на декілька порядків перевищує потужність відомих вибухових речовин, крім ядерних і термоядерних вибухових пристроїв, про що вже було сказано. Ми отримали можливість по суті здійснити революції в вибуховій справі. Якщо виходити перш за все з потреб військової справи, забезпечується якісний скачок, що не має аналогу в історії розвитку нападу і захисту. Повторюємо, ядерну та термоядерну зброю ми хотіли б мати поза сферою наших міркувань. Але нижче прийдеться показати, що запропоноване рішення перевищує по багатьох компонентах і цей самий страшний вид знищення. Легендарний АКМ має кулі масою переважно від 7,9 до 9,7 грам, в залежності від різного призначення. Початкова швидкість кулі 800-900 м/сек. Убивча дія кулі 4-5 тисяч метрів. Тепер покажемо у що перетворюється ця масова стрілецька зброя в нашому рішенні. Причому, 7 в самому автоматі нічого не змінюємо. В цілому залишається незмінним і патрон автомата, але от куля виконана по запропонованому рішенню. Тобто, вона повністю сталева з покриттям її поверхні діелектриком. Але сталь в кулі має знижену кількість електронів до рівня, при якому удар кулі об тверду мішень-перешкоду в межах польоту її на відстань убивчої сили 4-5 тисяч метрів викликає вибух кристалічної решітки металу кулі. Це означає, що потужність цього вибуху в тротиловому еквіваленті становить як мінімум 0,8 кілограма. Чи потрібно пояснювати значимість цього результату, коли декілька автоматників набагато перевищують потужність декількох артилерійських або мінометних батарей. Неймовірна фантазія розігрується при згадуванні про снайперів, які з недосяжною для іншої зброї точністю можуть на відстань в декілька кілометрів доставляти в потрібну ціль заряд потужністю в декілька кілограмів тротилу. Якщо перейдемо до артилерії, нічого не змінюючи в самих гарматах, візьмемо снаряд масою 4 кілограми, то наше рішення дозволяє забезпечити цьому снаряду потужність вибуху в тротиловому еквіваленті мінімум 400 кілограмів. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 66318 8 Якщо тепер все це розповсюдити на танки, авіацію, Морфлот, ракетні війська і всі інші варіанти застосування нашого вибухового пристрою, змушені стверджувати, що всі ці види збої і військ набувають багатократного збільшення потужності і можливостей. Якщо ж розвивати цю думку в напрямку вдосконалення всієї армійської структури, у відповідності з потенціалом нашого рішення, отримуємо багатократне посилення всього армійського потенціалу, який до того ж буде менш витратним та обтяжливим для економіки. На завершення декілька слів про технологію виготовлення запропонованого пристрою. Ми не висвітлюємо цю тему спеціально, вважаючи, що існуючий науково-інженерний рівень цілком достатній для зменшення в металічному виробі електронного газу в потрібних межах. Достатньо сказати, що сьогодні мається можливість створювати металічний діелектрик. Інформація ця поки що скупа і закрита, але вона підтверджує технологічність головного принципу нашого рішення. Більше того, ми самі працюємо над технологією зменшення електронного газу в кристалічній решітці металічного виробу, яка буде представлена окремою заявкою на винахід. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601