液體高能發(fā)射藥為何總是攻而不克?

關(guān)于液體高能發(fā)射藥的問題,前幾天在關(guān)于電熱化學(xué)炮的推文中瀚海狼山(匈奴狼山)也提到過幾句,不過沒有深入說液體高能發(fā)射藥各大國為何都搞不下去了。今天就再專門說一下這個問題。液體高能發(fā)射藥先進(jìn)在哪里。其實很好理解。這就是為何現(xiàn)在燒油的各種燃機(jī),徹底代替了燒煤炭的蒸汽鍋爐。液體發(fā)射藥也可以看做燃料的一種,可把液體大炮看做一種高能的特殊氣缸。對任何氣缸來說,消耗液體燃料都比消耗固體燃料來的方便;攜帶量也大;燃料利用效率高基本沒有殘渣;更主要是威力提高明顯。比如現(xiàn)在的固體發(fā)射藥,無論如何也不能把彈丸加速到1800米每秒以上,而如果用全液體發(fā)射藥,可以很輕易的突破2000米每秒的極限。別看只差200米每秒,其實2000米每秒初速的彈丸,就已經(jīng)可以打到亞軌道。

而目前的固體火藥要把次口徑的彈丸加速發(fā)射到亞軌道,只能把2根長炮管焊接在一起,比如著名的巴巴多斯大炮。不過在布爾博士被暗殺以后,這個項目也已經(jīng)廢棄多年。其實繼續(xù)搞下去意義也不大。因為兩根戰(zhàn)列艦大炮的炮管焊接在一起,實在太龐大太沉重了。實戰(zhàn)意義也不大。而如果用液態(tài)發(fā)射藥,那么不需要很長的炮管就可以把彈丸打到亞軌道。進(jìn)入亞軌道的彈丸就可以實現(xiàn)把炮彈當(dāng)導(dǎo)彈用的理想目標(biāo)。而且液體發(fā)射藥發(fā)射彈丸的裝填速度,可以比固體火藥速度提高50%甚至是100%,可以實現(xiàn)高速而猛烈的射擊效果。液體高能發(fā)射藥之所以比固體顆粒火藥效能高,首先是因為其同體積的情況下,可燃燒做功的發(fā)射藥的重量比固體顆粒發(fā)射藥要多。一個簡單的例子就可以證明這一點。平常的黃豆比水重。
一把黃豆丟到水里,基本都是沉在水底的。這說明單粒的黃豆比水的密度大。不過裝上一桶黃豆,對比同樣體積的一桶水。一般情況下,水體的總重會大于黃豆。同理,一藥筒顆粒發(fā)射藥的總重,一般要輕于一藥筒的液體發(fā)射藥,這樣完全燃燒反應(yīng)后的能量,自然是液體發(fā)射藥更大。除了總量,液體燃燒反應(yīng)的完全度也會高于固體顆粒。傳統(tǒng)的火藥之所以生產(chǎn)成顆粒狀,就是希望其盡量的迅速燃燒反應(yīng)。但實際燃料率仍然不如液體。但是,把液體當(dāng)火藥也有其致命的弱點,這就是液體容易晃動。只要晃動就有可能產(chǎn)生氣泡。而且流體本身的密度不穩(wěn)定,在氣壓減小的情況下會迅速產(chǎn)生空泡效應(yīng)。而空泡和氣泡。都是在爆轟反應(yīng)時絕對需要避免的。固體裝炸藥的炮彈,如果內(nèi)部裝藥不密實,有底隙存在,就容易在爆轟加速的高G反應(yīng)下,提前爆炸而炸膛。

液體高能發(fā)射藥,如果有空泡或者氣泡,也極容易炸膛。當(dāng)年美軍搞液體發(fā)射藥就是因為兩次炸膛事故而被喊停。因此空泡和氣泡問題,是液體的物理基本原理決定,當(dāng)發(fā)射藥的先天不足,到目前還找不出特別好的解決辦法。有人提出可以把液體發(fā)射藥轉(zhuǎn)變成膠體,這樣雖然可以避免空泡問題,但是流體的好處也基本沒有了。在有新理論突破前,液體發(fā)射藥的研發(fā)只能停滯。