Советские Гвардейские Реактивные Миномёты на чёрном ( дымном) порохе

[инженер-исследователь]

   Помещаю это сообщение сюда потому,что Советские Гвардейские Реактивные Миномёты,всё-таки ближе к артиллерии,чем к космическим ракетам! 

    В РИ во всех Советских Гвардейских Реактивных Миномётах использовался Бездымный порох в качестве топлива, во всех книгах пишут про его преимущества, преимущественно пр высокий удельный импульс около 2100 м/с по сравнению с чёрно пороховым составом в 777 м/с, но не говорят про недостатки такого подхода. Топливный заряд снаряда "Катюши" , состоял из семи шашек бездымного пороха с осевым каналом-фактически трубок,горящих на активном участке траектории по внутреннему каналу,что приводило к росту внутрикамерного давления на активном участке полёта. Причём стартовая тяга такого двигателя определялась условием непроседания траектории при сходе с направляющих, а конечная тяга определялась прочностью корпуса двигателя. Формула зависимости скорости горения большинства твёрдых ракетных топлив от давления записывается так : V= b*P^n, где V-скорость горения топлива, b и n-параметры зависящие от характера топлива,P-давление в камере сгорания. Следствием этой формулы является такая зависимость давления в двигателе от поверхности свода горения: P/P0=(S/S0)^(1/(1-n)),где P,P0- текущее и начальное давление в камере сгорания, S,S0-текущая и начальная площадь свода горения топлива,При этом конечное давление ограниченно прочностью камеры сгорания. При этом легко заметить , степенной закон зависимости роста давления от площади свода горения ,зависящий от параметра  с показателем степени 1/(1-n), Параметр n у топлив применявшихся в снарядах Советских Гвардейских Реактивных Миномётов был равен 0,69 , следовательно показатель степени в формуле  зависимости давления в двигателе от поверхности свода горения был равен 3,23, т.е. если площадь свода горения топлива удваивалась,то давление в камере сгорания возрастало в 9,38 раз, а параметр n у чёрного ружейного пороха или дымного пороха равен 0,216, что ведёт к показателю степени в формуле зависимости роста давления от площади свода горения ,равном 1,276,т.е. при удвоении площади свода горения топлива,давление в камере согорания двигателя,возрастёт всего в 2,422 раза. Следовательно несмотря на низкий удельный импульс топлива на базе дымного пороха, его можно вложить в ракету в куда большем количестве,чем топлива на базе бездымного пороха, согласно материалам Википедии ,доля массы топлива в массе реактивных снарядов   Советских Гвардейских Реактивных Миномётов составляла менее 25 процентов, она обычно колебалась от 16,7 до 12,2 процентов.только у снаряда М13ДД она равнялась 24 процентам. Я составил таблицу дальности АИ снарядов М13 и М13ДД на чёрном ружейном порохе и сравнил их с РИ снарядами и не заметил существенной разницы между чёрным ружейным порохом и бездымным порохом. У нацистов были ракетные снаряды на чёрном ружейном порохе ,о них пишут ,как об анахронизме ,но несмотря на это в оценке дымного пороха,в таких системах,не следует попадать под гипноз высокого удельного импульса! 

Изменено 2 часа назад пользователем инженер-исследователь