五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】决定二战胜负的科技 -- 正宗鲁皮皮

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      • 家园 帖子看来说的没错,昨天刚刚在东方卫视纪实频道看到

        NHK拍的纪录片,恰恰好说的就是这么一段故事来的,其中记得很清楚就是这个2W G 的加速度,当时我也是有疑问的,但是里面有个试验上的标记很清楚的标明了 20000 G 。

      • 家园 楼主没算错

        美国的资料上原文就是这么写的,另外速度和加速度不是一个概念,内弹道和外弹道的计算方法也不一样。

        • 家园 那就是他引用的资料写错了

          美国的资料上原文就是这么写的,另外速度和加速度不是一个概念,内弹道和外弹道的计算方法也不一样。

          速度和加速度的确不是一个概念却是有联系的。加速度是速度的导数。所以用加速度加上时间条件可以反推速度的。

          如果我们假设这 20000 g 的加速度只发生在头1/10秒。那么炮弹的初速用求 0 到 1/10 秒的积分可得,速度为 19600 米/秒 合 19.6 公里/秒。这已经远远超过第三宇宙速度了。

          • 家园 不懂装懂任爱杰……
          • 家园 嘿嘿!科学计算,条件要搞清楚!你起手就错了。

            公式用的没错。可惜条件不对。

            应该用炮管长度来作为基本条件的。

            这就是简单的应用题啊。

            一定要尊重应用条件。

            你自己非要假设“这 20000 g 的加速度只发生在头1/10秒”,你要检验一下,如果能有1/10秒,这段时间炮弹该运行多远,早就远远出了炮管了,还怎么加速啊!

            关键词(Tags): #应用题#科学计算#条件
          • 家园 炮管可没这么长

            简化一下,均加速运动,2s=at2。

            0.1秒的加速时间,炮管需要20000g * (0.1)^2 /2 = 1000 m。

            稍微长了一点。

            如果炮管只有二三十米,按照均加速运动,炮弹的初速基本上就能达到每秒几公里了。基本上算是正常的数量级吧。

            当然实际上炮弹速度要低不少,炮弹加速并不是均加速运动,加速度损失很快的。

            • 家园 2000g的加速度似乎有点太大了吧

              500g的弹头的话按照F=ma,瞬间需要的推力就是20000×9.8×500=100000000N的推力,这是不是有点太大了啊,河里有没有知道一般炮弹的火药产生的推力为多少啊

              • 家园 不离谱

                一亿牛顿,不离谱的。请参照其他回帖的计算。

                • 家园 那个焊脚是拿什么做的啊,强度也太高了吧

                  谢谢村长回复,我还是搞不清楚那个火药的爆炸力量怎么算。

                  另外,帖子里面提到的电子管如果重0.5克,在20000G的加速度条件下,如果焊脚为直径1mm的话那么焊脚材料必须所承受的最小剪切强度应该为ma/s。如果焊脚直径为1mm的话,该材料的剪切强度就是20000X9.8X0.5X1000000/3.14=31847MPa。据我所知这么高的剪切强度的材料似乎还没有吧。不知道对不对。

            • 家园 所以才说那个20000g的加速度有问题啊

              楼主的这个加速度怎么看怎么像是从凡尔纳的小说《从地球到月球》里抄来的。小说里就是造了个大炮把人装炮弹里打到月球上去了。

              按二战时德国88毫米高炮的数据(网上抄来的):

              身管长 4930 毫米 (约合5米)

              炮口初速 820-840 米/秒

              则从激发到射出炮口需要 0.012 秒。则加速度为70,000 米/秒2。哪里来的 20000g (196,000 米/秒2)?

              • 家园 应该是平均七千多G

                高中物理的加速度公式是 a= (s^2) / (2*d), t= 2*d / s 。这里a是加速度,s是炮口速度,d是炮管长度,t是弹丸在炮管的运行时间。

                美国90mm 高射炮的参数是s=823 m/s ,d=4.77 m. 带入公式,可以得到如下的解。

                a= 70,999 m/s/s

                t= 0.0116 s

                因为G=9.8 m/s/s,所以平均加速度是7,245 G。弹丸在炮管运行大约百分之一秒。

                考虑到在炮尾的膛压更大,实际上的瞬时加速度可能会更大一些。所以说弹丸要经受住两万个G的加速度也是说得通的。

              • 家园 加速是变的

                加速来自于爆炸,那么爆炸瞬间的加速度最高。随着炮弹在炮管内移动,加速度逐渐降低,近似计算加速度与炮弹的位移成反比。最初的爆炸空间与整个炮管的体积应该有两三个数量级的差别,那么加速度有两三个数量级的变化应该是可能的。

                具体可以计算,我就懒了。爆炸瞬间的时候两万g加速度看着并不离谱。

                使用 shell launch acceleration 三个词google,查到的基本上讲点火瞬间的加速度是在这个数量级。

                • 家园 我觉得应该是先低后高再低。

                    加速度的峰值应该在炮管前半段某处,因为发射药全部燃完也要有一定时间。

                  • 家园 慢速燃烧是肯定的

                    就算等速率燃烧,开始空间小必然压力大。。。

                    • 家园 开始空间小,但燃烧是从零烧到全部的。

                        膛压肯定有段上升的曲线,从零上升到最高,加速度上升也会有一小段时间。

                        不过这细节咱们大概也搞不清楚,非匀加速是可以肯定的。

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