Массовое жидкое топливо

Жидкое топливо с большой загрузкой — это артиллерийская технология, которая разрабатывалась в Исследовательской лаборатории армии США и Центре вооружений ВМС США с 1950-х по 1990-е годы. Преимуществами будут более простые орудия и более широкий спектр тактических и логистических возможностей. Теоретически лучшую точность и тактическую гибкость можно было бы обеспечить за счет стандартных снарядов с различной пороховой загрузкой, а также за счет упрощения логистики за счет исключения различной пороховой загрузки.

В целом пушки BLP оказались небезопасными в эксплуатации и так и не поступили на вооружение.

Оружейное топливо

Несколько порохов были опробованы в различных программах:

Одним из более поздних (1991 г.) успешных оружейных топлив был насыщенный раствор перхлората аммония в аммиаке . Он имеет давление пара в одну атмосферу при температуре 20 ° C (68 ° F) и обычно образует удобную жидкость, которая стабильна и с которой можно обращаться. Смесь отличается низкой температурой горения на импульс, что приводит к снижению повреждения дорогих стволов и гильз оружия или, альтернативно, к увеличению скорострельности. Типичный импульс составляет 388 000 фут-фунт/фунт. Пары аммиака токсичны, но токсичность очевидна для обычных людей, и с ними можно обращаться, соблюдая обычные промышленные меры предосторожности.

В 1950-1970-х годах смесь, состоящая из 63% гидразина , 32% нитрата гидразина и 5% воды, использовалась в экспериментальных стрельбах из 37-мм пушек, а затем и в стрельбах из 120-мм пушек. Смесь с 32% нитрата гидразина была выбрана в результате обширных экспериментов, чтобы иметь особенно плоский профиль давления, что повышает безопасность оружия.

Otto Fuel II , смесь маловзрывоопасного динитрата пропиленгликоля со стабилизатором, также опробовалась в 37-мм пушках.

В 1981 году Центр военно-морского вооружения опробовал циклическую двухкомпонентную пушку со скоростью 350 выстрелов в минуту, в которой использовалась 90% азотная кислота и запатентованный углеводород (вероятно, низкомолекулярный алкан, такой как пропан ). Высокие или низкие давления в казеннике можно было получить, изменяя соотношение поверхности к объему инжектора. Изменение соотношения окислителя может изменить производительность. Незаполненный объем, давление впрыска, влиял на надежность пистолета, но не на его безопасность или работу.

Еще одно испытанное ружейное топливо – НОС-365. Это смесь нитрата гидроксиламмония , нитрата изопропиламмония и воды.

Проблемы с зажиганием пистолета BLP

В целом гидродинамические эффекты делают процесс воспламенения непредсказуемым. Пузырьки могут образовываться неконтролируемым образом, вызывая изменение площади поверхности и, следовательно, изменение профиля давления. В результате давление в затворе и трубке может сильно различаться, что приводит к неожиданным нагрузкам на оружие и проблемам с безопасностью. Большинство программ сообщали о сбоях, некоторые из которых были впечатляющими, причем каждый сбой обычно заканчивал работу программы, в которой он произошел.

Вариации вентиляции воспламенителя, энергии зажигания и конфигурации камеры могут сделать зажигание более надежным, а профиль давления - более предсказуемым. Однако по данным исследования 1993 г., проведенного Knapton et al. , ни одна разработанная гидродинамическая модель пушки BLP фактически не прошла валидацию.

С тактической точки зрения точность дальности может сильно различаться, что прямо противоположно ожидаемому тактическому преимуществу. Лучшие системы сообщают об отклонениях единичного стандартного отклонения (т.е. о больших) от 1 до 1,5%. На расстоянии более 40 км (25 миль) это неустранимая ошибка в 150 м (490 футов).

Неудача последнего выстрела из 120-мм пушки BLP Армейской исследовательской лаборатории гидразиновой смесью была связана с неполным воспламенением. Проверка после стрельбы показала, что из-за отказа фольги в запальном заряде запальные газы выходили через воспламенитель, а также в порох. Плохо воспламенившийся заряд переместил снаряд частично вниз по трубе, увеличив площадь поверхности пороха. Увеличенная площадь поверхности пороха затем воспламенилась в трубке, повышая давление в частях пушки, не предназначенных для них. Большое избыточное давление вызвало «катастрофический выход из строя трубки» (взрыв, разрушивший трубу пушки).

В 1977 году Центр военно-морского вооружения испытал 25-мм (0,98 дюйма) двухкомпонентную азотно-углеводородную пушку. В какой-то момент «слишком мелкая» смесь привела к катастрофическому отказу.

В 1981 году по контракту DARPA компания Pulse Power Systems Inc. выполнила существенную разработку высокоэффективной автоматической 75-мм пушки BLP с использованием NOS-365. В раунде 205 произошла очевидная детонация пороха высокого порядка, что считалось невозможным. Металлургическое исследование фрагментов трубы показало, что кумулятивные повреждения могли возникнуть в результате избыточного давления в предыдущих раундах. Исследование профиля давления Раунда 206, в котором произошел еще один катастрофический сбой, показало аномально низкое давление, за которым последовал скачок давления, который, по-видимому, был горением пузырьковой пены монотоплива, перешедшей в детонацию при увеличении давления. Это было связано с неправильными процедурами обращения с топливом и повышения его давления.

Дальнейшее чтение

• Клингенберг, Гюнтер; Кнаптон, Джон Д.; Моррисон, Уолтер Ф.; Рен, Глория П. (1997). Технология жидкостного ракетного оружия . Прогресс космонавтики и воздухоплавания. Том. 175. Рестон, Вирджиния, США: Американский институт аэронавтики и астронавтики . ISBN  1-56347-196-5 .