Проект «Вавилон»

[porfirovskiy2]

http://web.archive.org/web/20050315004741/http://maxalisa.narod.ru:80/babilon/index.htm

Во время второй мировой войны немцы уже испытывали такой способ, когда намеревались обстреливать Лондон непосредственно с континента - для этого боезаряд должен был покрывать расстояние в 150-200 км. Проект тогда потерпел крах из-за невозможности воспламенять размещенные в канале ствола промежуточные заряды точно в нужный момент. Технических средств, обеспечивающих требуемые миллисекунды, тогда не нашлось. Заряд срабатывал то слишком рано и тормозил снаряд, грозивший разорваться внутри ствола, то с опозданием, не выполняя свои ускоряющие функции.
    Бюлль решил проблему синхронизации с помощью прецизионных конденсаторов. Адресованных в Ирак, их, кстати, в апреле 1990 года конфисковали в лондонском аэропорту Хитроу и поначалу думали, что они будут применяться в качестве взрывателей для атомных бомб. Так вот, эти конденсаторы должны были обеспечить точность последовательных воспламенений дополнительных зарядов с погрешностью в пикосекунды! Воспламеняющие устройства срабатывали бы по команде пневматических датчиков, реагирующих на изменение давления в канале ствола. Пока, правда, обнаружены не все части суперпушки, и специалисты считают, что многие хитроумные механизмы, придуманные Бюллем, возможно, так и останутся тайной.

-----

В 160-метровом стволе "Большого Вавилона" предполагалось разместить 15 промежуточных зарядов. Они обеспечили бы снаряду, вылетающему из пушки, начальную скорость примерно 2400 м/с. Естественно, дополнительное ускорение тоже имеет свои пределы - Бюлль, похоже, приблизился к ним вплотную. В его конструкции снаряд разгоняется все быстрее и быстрее и в конце концов достигает скорости распространения давления горящей газопороховой смеси промежуточного заряда. Эта скорость, кстати, зависит от состава и плотности газов в стволе. Подбор смеси - уже последнее ухищрение для максимального разгона снаряда в подобных орудиях.
    И все-таки Бюлль вышел из положения, повысив еще в несколько раз дальнобойность пушки! Ведь его детище могло стрелять не только снарядами, но и ракетами. Именно так конструктор и собирался запускать спутники на околоземную орбиту.

[porfirovskiy2]

http://web.archive.org/web/20050411174029/http://maxalisa.narod.ru/babilon/sp_guns.htm


В то время как HARP запускал снаряды в космос, группа МакГилла занималась созданием запускаемых артиллерией ракет для доставки полезных грузов на орбиту. Их проект Martlet 3 представлял собой запускаемую при помощи "башмака" твердотопливную ракету диаметром 190 миллиметров (7,5 дюймов), и должен был осуществляться при помощи 406 миллиметровых пушек.
      Martlet 3 должен был предшествовать проекту Martlet 4, который представлял собой многоступенчатую ракету артиллерийского запуска со стартовой массой 1,2 тонны и коммерческой нагрузкой 90 килограммов для Низкой Околоземной Орбите (НОО); этой ракете придавали бы начальную скорость 5,400 км/час. Группа МакГилла также рассматривала проект трехступенчатой ракеты, которая могла доставлять 295 килограммов груза на 185-километровую орбиту, используя твердое топливо, или 590 килограммов на 1,100-километровую орбиту, используя жидкое топливо. Это транспортное средство было бы запущено при помощи 813 миллиметровой (32-дюймовой) пушки.


-----

Развитие этих снарядов артиллерийского запуска подошло к этапу, когда различные системы подвергались тестовым запускам, показывающим надежность систем при ускорении до 10,000 "G". Подсистемы включали в себя двигатели твердотопливной ракеты, Инфра-Красный датчик ориентации, датчик счетчика вращения, Солнечные датчики, Никель-Кадмиевые батареи, электромагнитный холодный газовый двигатель управления, и различные модули электронных систем.
      Группа МакГилла в конечном счете сконцентрировалась на варианте с ракетным двигателем от Martlet 2, названном Martlet 2G-1, как наилучшей альтернативе по сравнению с совершенно новым Martlet 4. Martlet 2G-1 мог бы доставлять двухкилограммовый полезный груз на НОО, создав превосходный демонстратор для системы запуска "наноспутников" на основе артиллерийского орудия.
      К сожалению, финансирование для HARP в конечном счете исчезло, даже притом, что Martlet 2G-1 и варианты ракет Martlet 3 были разработаны и находились на этапе строительства.

---
Хотя проект HARP был прекращен, он стал самым большим прорывом человечества, когда-либо сделанном для доставки полезных грузов в космос при помощи артиллерийского орудия, и кажется, единственным проектом, который когда-либо добивался каких-либо успехов на этом поприще. Проект стал также большой новацией в развитии ракетной техники для запуска артиллерией, и в развитии приборов и систем наведения, которые могли бы выдерживать перегрузки, возникающие при выстреле из пушки.
      В итоге управляемые боеприпасы, которые могли бы выстреливаться орудий, подобных 155 миллиметровой American Copperhead laser-seeking, были созданы и развернуты, но мечта Джеральда Булла об использовании орудий, для доставки полезных грузов на орбиту осталась неосуществленной.

[porfirovskiy2]

Начальная скорость снаряда, которая могла быть достигнута при помощи орудия, с нитроцеллюлозным пороховым зарядом, ограничена, так что исследования провелись по аналогичным, альтернативным технологиям.
      Одна такая альтернатива - легко-газовая пушка, которая была изобретена в послевоенный период, как средство для выполнения сверхзвуковых экспериментов с проектами возвращаемого модуля ракет, и изучения действия космического мусора на космический корабль.
      Получение высоких скоростей в орудии требует газа с высокой скоростью звука, при создании высокого давления на днище снаряда внутри длинного ствола. Скорость звука изменяется обратно пропорционально квадрату молекулярной массы газа и прямо пропорциональна температуре газа. Это означает, что нагретый газ с низкой молекулярной массой создает превосходное ракетное топливо для космической пушки.
      Легко-газовая пушка использует поршень для быстрого сжатия резервуара с гелием. Этот резервуар заблокирован от ствола пушки диафрагмой; когда открывается диафрагма, горячий газ быстро расширяется и выстреливает снаряд из ствола. Легко-газовая пушка, используя водород вместо гелия, как ожидается, будет иметь лучшие характеристики.
      Было несколько программ исследований, проводимых на легко-газовых пушках. Один из самых существенных проводился под руководством Джона Хантера (John Hunter) из Американской Национальной Лаборатории Лоуренс Ливермор (US Lawrence Livermore National Laboratory). Сейчас Джон Хантер создает коммерческий вариант легко-газовой пушки, названный Пусковой установкой Жуля Верна, для доставки небольших полезных грузов, на орбиту.

[porfirovskiy2]

Господа и (возможно) Дамы. Позвольте задать дилетантский вопрос.
Идея огромной, длинной и крупнокалиберной пушки, пуляющей в Космос снаряды, конечно же, будоражит воображение некоторых субъектов. И, предположим, вывод снарядов на низкие околоземные орбиты таким путём оправдан экономически.
Вопрос:
Какие хозяйственные или военные задачи могла бъ решать группировка дешёвых одноразовых спутников, кои выстреливаются из стационарной мегапушки, некоторое время мотыляются над Землёй, а после сгорают в стратосфере?

Энергия, необходимая для запуска большого полезного груза при помощи космической пушки - все еще очень велика, однако, этот способ запуска кажется наиболее подходящим для запуска большого количества маленьких "прочных" грузов. Созвездия "наноспутников" связи или предназначенных для подобных целей могут быть выведены на орбиту за относительно низкую цену, используя космическую пушку как "первую ступень" для запуска ракетного снаряда. Такой снаряд весил бы около тонны и нес приблизительно 60-килограммовый полезный груз; космическая пушка должна ускорять этот снаряд до начальной скорости, лежащей в пределах от 9,000 до 14,400 км/час.

[porfirovskiy2]

олезный груз «Martlet 2» включал магнитометры, температурные датчики, электронные измерители плотности и даже метеолабораторию «Langmuir». Для того чтобы аппаратура после старта могла функционировать нормально, весь измерительный блок заливался эпоксидной смолой, которая предохраняла компоненты системы от смещения и повреждений при ускорении в 15 000 g.


Согласно первоначальным расчетам, скорость для снарядов серии «Martlet 2» не должна была превышать 1400 м/с, а максимально достижимая высота — 125 километров. Однако благодаря целому ряду усовершенствований (удлинение ствола пушки, использование новых видов пороха и способов его поджигания) удалось выйти на гораздо большие высоты.


Скорость снаряда подняли до 2100 м/с, и 19 ноября 1966 года «Martlet 2C» достиг рекордной высоты — 180 километров при полетном времени 400 секунд.


http://rgo-sib.ru/news/340.htm

[porfirovskiy2]

Стартовые комплексы на основе 120-миллиметровых пушек были построены на испытательных полигонах острова Барбадос, Квебека, в штатах Аляска, Вирджиния, Нью-Мексико, Аризона С их помощью на суборбитальные высоты запускались небольшие зонды различного назначения (серия суборбитальных снарядов «BRL»): дипольный отражатель, траектория которого отслеживалась радаром, дрейфующий метеозонд с парашютом, возвращаемые контейнеры и тому подобное. Стоимость одного запуска колебалась в пределах от 300 до 500 долларов США.


Эксплуатация малых «суборбитальных» пушек продемонстрировала высокую эффективность такого рода запусков при изучении атмосферы, и вскоре на смену 120-миллиметровым пушкам пришли новые — с калибром 175 миллиметров и длиной ствола 16,8 метра. Эти пушки позволяли запускать в три раза более тяжелые грузы на высоту свыше 100 километров.

Соответственно, расширился и список используемых зондов. Помимо традиционного набора дипольных отражателей новые снаряды несли в себе капсулы с нитратом цезия для создания искусственных облаков и метеолаборатории «Langmuir» с телеметрическим управлением.

http://rgo-sib.ru/news/340.htm

[porfirovskiy2]

Первоначально компания планировала построить прототип пусковой установки, подобной газовой пушке Лаборатории Лоренса. На прототипе, размер снарядов которого не должен был превышать 1,3 миллиметра, Хантер со товарищи собирались обкатать новые идеи и отработать технологии, связанные с созданием пушки-гиганта. Сама же пушка-гигант, согласно их планам, должна быть построена в горе на Аляске, что позволило бы выводить полезные грузы на орбиты с высоким наклонением. Согласно расчетам Хантера, с помощью этой пушки можно было бы достигнуть дульной скорости 7 км/с, отправляя снаряды весом 3300 килограммов (габариты: диаметр — 1,7 метра, длина — 9 метров) на низкую околоземную орбиту высотой 185 километров.


В перспективе же полезную нагрузку можно было бы увеличить до 5000 килограммов.

[noxx77]

Ученому удалось изобрести хитроумную систему, которая разгоняла снаряд в стволе постепенно, снижая ускорение до 200 «же».

Посчитайте длину ствола (путь) на ускорении 200же = 200*9,81 м/с2 хотя бы для от 0 до 8000 м/с
По формуле пути для равноускоренного движения это
S=V^2/2a=64000000/3924=16310м округлённо

[porfirovskiy2]

Ученому удалось изобрести хитроумную систему, которая разгоняла снаряд в стволе постепенно, снижая ускорение до 200 «же».

Посчитайте длину ствола (путь) на ускорении 200же = 200*9,81 м/с2 хотя бы для от 0 до 8000 м/с
По формуле пути для равноускоренного движения это
S=V^2/2a=64000000/3924=16310м округлённо

Так получается авторы вруны?

[porfirovskiy2]

Вот фильм о Булле.
Там есть кинохроники об этом проекте.
https://www.youtube.com/watch?v=-ZYm8ZSLBzo

[crazy_terraformer]

Ученому удалось изобрести хитроумную систему, которая разгоняла снаряд в стволе постепенно, снижая ускорение до 200 «же».

Посчитайте длину ствола (путь) на ускорении 200же = 200*9,81 м/с2 хотя бы для от 0 до 8000 м/с
По формуле пути для равноускоренного движения это
S=V^2/2a=64000000/3924=16310м округлённо

Так получается авторы вруны?

Немного да. Но 16,31 км это неплохо, но 8 км/с в плотных слоях атмосферы?!
Если внимательно читать речь идёт про меньшие скорости - вроде 2100 м/с, а дальше в отдельных кусках текста - снаряд разгоняется собственными ракетными двигателями.
2100^2/(200*9,81)=1123,853 м= 1 км 124 м

[porfirovskiy2]

Ученому удалось изобрести хитроумную систему, которая разгоняла снаряд в стволе постепенно, снижая ускорение до 200 «же».

Посчитайте длину ствола (путь) на ускорении 200же = 200*9,81 м/с2 хотя бы для от 0 до 8000 м/с
По формуле пути для равноускоренного движения это
S=V^2/2a=64000000/3924=16310м округлённо

Так получается авторы вруны?

Немного да. Но 16,31 км это неплохо, но 8 км/с в плотных слоях атмосферы?!
Если внимательно читать речь идёт про меньшие скорости - вроде 2100 м/с, а дальше в отдельных кусках текста - снаряд разгоняется собственными ракетными двигателями.
2100^2/(200*9,81)=1123,853 м= 1 км 124 м

Это уже реалистичнее, но никому не интересно по ходу.

[noxx77]

Это уже реалистичнее, но никому не интересно по ходу.

Это либо зарывать пушку на километр, либо строить километровую систему поддержки.

Если внимательно читать речь идёт про меньшие скорости - вроде 2100 м/с, а дальше в отдельных кусках текста - снаряд разгоняется собственными ракетными двигателями.

С дельта-вэ в 5км/с и формулой Циолковского...

[Андрей Астрофизический]

С дельта-вэ в 5км/с и формулой Циолковского...

... снаряд обязан быть двухступенчатой ракетой.
но, ракеты и так нагрузку на орбиту выводят без рытья километровых котлованов.

[crazy_terraformer]

Котлован зачем? Поднимаем пушку на Эверест или на что поменьше...