Компрессор Войтенко
Компрессор Войтенко представляет собой кумулятивный заряд, изначально предназначенный для пробивания толстой стальной брони и предназначенный для ускорения ударных волн . Его предложил советский учёный Анатолий Емельянович Войтенко (Анатолий Емельянович Войтенко) в 1964 году. [1] [2] Оно немного напоминает аэродинамическую трубу .
Компрессор Войтенко первоначально отделяет тестовый газ от кумулятивного заряда с помощью пластины из ковкой стали . Когда кумулятивный заряд детонирует, большая часть его энергии концентрируется на стальной пластине, толкая ее вперед и выталкивая перед собой тестовый газ. Исследовательский центр Эймса воплотил эту идею в саморазрушающуюся ударную трубку. 30 килограммов (66 фунтов) Кумулятивный заряд массой ускорял газ в 3-сантиметровой трубке со стеклянными стенками и длиной 2 метра. Скорость образовавшейся ударной волны составила феноменальные 67 км/с (220 000 футов/с). Аппарат, подвергшийся детонации, конечно же, был полностью разрушен, но не раньше, чем были извлечены полезные данные. [3] [4] В типичном компрессоре Войтенко кумулятивный заряд ускоряет газообразный водород , который, в свою очередь, разгоняет тонкий диск примерно до 40 км/с. [5] Небольшая модификация концепции компрессора Войтенко — сверхсжатая детонация, [6] [7] устройство, использующее в стальной камере сжатия сжимаемую жидкость или твердое топливо вместо традиционной газовой смеси. [8] [9] Дальнейшим развитием этой технологии является взрывная ячейка с алмазной наковальней . [10] [11] [12] [13] использование нескольких противоположных кумулятивных струй, направленных на одно топливо в стальной капсуле, [14] например, водород . Топливо, используемое в этих устройствах, наряду с реакциями вторичного сгорания и длительным импульсом взрыва, создает условия, аналогичные тем, которые встречаются в топливно-воздушных и термобарических взрывчатых веществах. [15] [16]
Этот метод детонации дает энергии более 100 кэВ ( ~ 10 9 K ), подходит не только для ядерного синтеза , но и для других квантовых реакций более высокого порядка. [17] [18] [19] [20] Установка взрывной имплозии УТИАС использовалась для создания стабильных, центрированных и сфокусированных полусферических имплозий для генерации нейтронов в результате D-D-реакций. Самый простой и прямой метод оказался в предварительно взорванной стехиометрической смеси дейтерия и кислорода . Другим успешным методом было использование миниатюрного компрессора типа Войтенко, в котором плоская диафрагма направлялась волной имплозии во вторичную небольшую сферическую полость, содержащую чистый газообразный дейтерий при атмосфере в одну атмосферу. [21] [22] Вкратце, твердое взрывчатое вещество тэна используется для формирования полусферической оболочки (толщиной 3–6 мм) в полусферической полости диаметром 20 см, выфрезерованной в массивной стальной камере. Оставшийся объем заполняется стехиометрической смесью ( H 2 или D 2 и O 2 ). Эта смесь взрывается с помощью очень короткой и тонкой взрывающейся проволоки, расположенной в геометрическом центре. Достижение детонационной волны на сферической поверхности мгновенно и одновременно приводит в действие вкладыш взрывчатого вещества. Детонационная волна во вкладыше взрывчатого вещества ударяется о металлическую полость, отражается и взрывается на предварительно нагретых сгоревших газах, фокусируется в центре полусферы (через 50 микросекунд после инициирования взрывающейся проволоки) и отражается, оставляя после себя очень маленький карман ( 1 мм) плазмы чрезвычайно высокой температуры, высокого давления и высокой плотности. [23] [24] [25]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Войтенко (Voitenko), А.Е. (1964) "Получение газовых струй большой скорости" (Obtaining high speed gas jets), Доклады Академии Наук СССР (Reports of the Academy of Sciences of the USSR), 158 : 1278–1280.
См. также:- Войтенко, А. Е. (1966) "Ускорение газа при его сжатии в условиях остроугольной геометрии" (Acceleration of a gas during its compression in conditions of acute angle geometry), Прикладная Механика и Техническая Физика (Applied Mechanics and Technical Physics), no. 4, 112–116.
- Войтенко, А. Е.; Демчук, А. Ф.; Куликов, Б. И. (Voitenko, A. E.; Demchuk, A. F.; Kulikov, B. I.) (1970) "Взрывная камера" (Explosive chamber), Приборы и Техника Эксперимента (Instruments and Experimental Techniques), no. 1, p. 250 ff.
- Войтенко, А. Е.; Маточкин, Е. П.; Федулов, А. Ф. (Voitenko, A. E.; Matochkin, E. P.; Fedulov, A. F.) (1970) "Взрывная лампа" (Explosive tube), Приборы и Техника Эксперимента (Instruments and Experimental Techniques), no. 2, p. 201–203.
- Войтенко, А. Е.; Любимова, М. А.; Соболев, О. П.; Сынах, B. C. (Voitenko, A. E.; Lyubimova, M. A.; Sobolev, O. P.; Sinakh, V.S.) (1970) "Градиентное ускорение ударной волны и возможные применения этого эффекта" (Gradient acceleration of a shock wave and the possible applications of this effect), Институт Ядерной Физики Сибирское отделение Академии Наук СССР (Institute of Nuclear Physics, Siberian branch of the Academy of Sciences of the U.S.S.R.), no. 14–70.
- ↑ Для biographical information o Anatoly Emelyanovich Voitenko (с фотографией Voitenko), viz: Encyclopedia of Modern Ukraine , ВОЙТЕНКО Анатолий Емельянович [в Украину].
- ^ «Суицидальная аэродинамическая труба» . НАСА . Проверено 6 марта 2017 г.
- ^ «История фасонных зарядов» . GlobalSecurity.org . 2011 . Проверено 6 марта 2017 г.
- ^ «Взрывные ускорители: имплозионная пушка Войтенко» . Islandone.org . Белфаст: Общество Island One . Проверено 6 марта 2017 г.
- ^ Фудзивара, Сюдзо (1992). «Взрывная техника создания высокого динамического давления» (PDF) . Технология ударного сжатия и материаловедение . Токио: Научные издательства КТК/Научное издательство Терра: 7–21 . Проверено 22 апреля 2015 г.
- ^ Лю, Чжи-Юэ (23 марта 2001 г.). Явление перегруженной детонации и его применение для создания сверхвысокого давления (PDF) (Отчет) . Проверено 22 апреля 2015 г.
- ^ Чжан, Фань; Мюррей, Стивен Берк; Хиггинс, Эндрю (2005). «Способ сверхсжатой детонации и устройство для осуществления такой детонации» . Медисин-Хат, Альберта, Канада; Монреаль, Квебек, Канада: Патенты Google.
- ^ Пентел, Джерри; Фэрбенкс, Гэри Г. (1992). «Многоступенчатый боеприпас» . Патенты Google.
- ^ Хеберлин, Джон М. (2006). «Усиление боеприпасов твердого взрывчатого вещества с помощью светоотражающих кожухов» . Патенты Google.
- ^ Майер, Фредерик Дж. (1988). «Обработка материалов с использованием сферически-симметричных имплозий с химическим приводом» . Патенты Google.
- ^ Гарретт, Дональд Р. (1972). «Аппарат для имплозии алмазов» . Патенты Google.
- ^ Альтшулер Л.В.; Трунин, РФ; Крупников, К.К.; Панов, Н.В. (1996). «Взрывные лабораторные устройства для исследований сжатия ударной волны» (PDF) . Успехи физики . 39 (5): 539. Бибкод : 1996PhyU...39..539A . дои : 10.1070/PU1996v039n05ABEH000147 . ISSN 1063-7869 . S2CID 250752219 .
- ^ Джардини, А.А.; Тайдингс, Дж. Э. (1962). «Синтез алмазов: наблюдения о механизме образования» (PDF) . Американский минералог . 47 : 1393–1421.
- ^ «Идти в крайности» (PDF) . llnl.gov . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Июль – август 2004 г.
- ^ Жанло, Раймонд ; Сельерс, Питер М.; Коллинз, Гилберт В.; Эггерт, Джон Х.; Ли, Канани К.М.; Маквильямс, Р. Стюарт; Бригу, Стефани; Лубейр, Поль (29 мая 2007 г.). «Достижение состояний высокой плотности за счет ударно-волнового нагружения предварительно сжатых образцов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (22). Национальная академия наук: 9172–9177. Бибкод : 2007PNAS..104.9172J . дои : 10.1073/pnas.0608170104 . ПМК 1890466 . ПМИД 17494771 .
- ^ Винтерберг, Ф. (2005). «Предполагаемые метастабильные супервзрывчатые вещества, образующиеся под высоким давлением для термоядерного воспламенения». Журнал термоядерной энергетики . 27 (4): 250–255. arXiv : 0802.3408 . Бибкод : 2008JFuE...27..250W . дои : 10.1007/s10894-008-9143-4 . S2CID 119293564 .
- ^ Бэ, Янг К. (7 июля 2008 г.). «Метастабильное молекулярное состояние внутренней оболочки (MIMS)». Буквы по физике А. 372 (29): 4865–4869. arXiv : 0805.0340 . Бибкод : 2008PhLA..372.4865B . дои : 10.1016/j.physleta.2008.05.037 . S2CID 118462999 .
- ^ Данен, Уэйн С.; Мартин, Джо А. (1997). «Энергетические композиты и способы получения химической энергии» . Патенты Google.
- ^ Адамс, Кристиан (2006). «Взрывоопасные/энергетические фуллерены» . Патенты Google.
- ^ Сэги, Д.; Стекло, II (1982). «Взрывные полусферические имплозии для генерации термоядерной плазмы» . dtic.mil . Центр военной технической информации Министерства обороны США. Архивировано из оригинала 22 мая 2011 года.
- ^ Гспонер, Андре (2008). «Ядерное оружие четвертого поколения: военная эффективность и побочные эффекты». arXiv : физика/0510071v5 .
- ^ Стекло, II; Пуанссо, Дж. К. (1 января 1970 г.). «Ударная труба с имплозионным приводом» . scribd.com . Институт аэрокосмических исследований Университета Торонто . Проверено 6 марта 2017 г. Аннотация доступна
- ^ Сайто, Т.; Кудиан, АК; Гласс, II «Измерения температуры фокуса имплозии» (PDF) . dtic.mil . Институт аэрокосмических исследований Университета Торонто; опубликовано в Интернете Центром технической информации Министерства обороны США. Архивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2011 г.
- ^ Кеннеди, Джек Э.; Стекло, Ирвин И. (1967). «Многоточечные взрывы полусферических оболочек листовой взрывчатки» (PDF) . dtic.mil . Центр военной технической информации Министерства обороны США. Архивировано из оригинала (PDF) 11 февраля 2017 года.