Компрессор Войтенко - Voitenko compressor

В Компрессор Войтенко это кумулятивный заряд адаптировано из своей первоначальной цели прокалывания толстых стали броня к задаче ускорения ударные волны. Он был предложен Анатолием Емельяновичем Войтенко (Анатолий Емельянович Войтенко), украинско-российским ученым, в 1964 году.[1][2] Он немного напоминает аэродинамическая труба.

Компрессор Войтенко сначала отделяет тестовый газ от кумулятивный заряд с податливым стали пластина. Когда кумулятивный заряд взрывается, большая часть его энергии направляется на стали пластину, двигая ее вперед и подавая перед ней тестовый газ. Исследовательский центр Эймса воплотил эту идею в самоуничтожающуюся ударную трубу. 30 кг (66 фунтов) кумулятивный заряд ускорял газ в 3-сантиметровой стеклянной трубке длиной 2 метра. Скорость образовавшейся ударной волны была феноменальной - 67 км / с (220 000 футов / с). Аппарат, подвергшийся взрыву, был, конечно, полностью разрушен, но не раньше, чем были извлечены полезные данные.[3][4] В типичном компрессоре Войтенко кумулятивный заряд ускоряет водород газ, который, в свою очередь, разгоняет тонкий диск примерно до 40 км / с.[5] Небольшая модификация концепции компрессора Войтенко - это сверхсжатая детонация,[6][7] устройство, использующее сжимаемое жидкое или твердое топливо в стали камера сжатия вместо традиционной газовой смеси.[8][9] Дальнейшее развитие этой технологии - взрывчатые вещества. ячейка с алмазной наковальней,[10][11][12][13] использование нескольких противостоящих кумулятивных реактивных двигателей, спроецированных на единое топливо в стальной капсуле,[14] Такие как водород. Топливо, используемое в этих устройствах, наряду с реакциями вторичного горения и длительным импульсом дутья, создает условия, аналогичные тем, которые встречаются в топливе-воздухе и термобарический взрывчатые вещества.[15][16]

Этот метод детонации производит энергию более 100 кОм.эВ (~109 K температуры), подходит не только для термоядерная реакция, но и другие квантовые реакции более высокого порядка.[17][18][19][20] Взрывная установка UTIAS использовалась для создания стабильных, центрированных и сфокусированных полусферических взрывов для генерации нейтроны из D – D реакций. Самый простой и прямой метод оказался в заранее заданном стехиометрический смесь дейтерий и кислород. Другой успешный метод заключался в использовании миниатюрного компрессора типа Войтенко, где плоская диафрагма приводилась имплозионной волной во вторичную небольшую сферическую полость, содержащую чистую дейтерий газ при одной атмосфере.[21][22] Вкратце, твердое взрывчатое вещество тэна используется для формирования полусферической оболочки (толщиной 3–6 мм) в полусферической полости диаметром 20 см, фрезерованной в массивной стальной камере. Оставшийся объем заполняем стехиометрической смесью (ЧАС2 или же D2 и О2 ). Эта смесь взрывается очень короткой тонкой взрывающейся проволокой, расположенной в геометрическом центре. Прибытие детонационной волны к сферической поверхности мгновенно и одновременно приводит в действие взрывчатый лайнер. Волна детонации в гильзе 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 сверхвысокой температуры, высокого давления и высокой плотности.[23][24][25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Войтенко (Войтенко), А.Е. (1964) "Получение газовых струй большой скорости" (Получение высокоскоростной газовой струи), Доклады Академии Наук СССР (Доклады АН СССР), 158 : 1278–1280.
    Смотрите также:
    • Войтенко, А. Е. (1966) "Ускорение газа при его сжатии в условиях остроугольной геометрии" (Ускорение газа при его сжатии в условиях остроугольной геометрии), Прикладная Механика и Техническая Физика (Прикладная механика и техническая физика), вып. 4, 112–116.
    • Войтенко, А. Е .; Демчук, А. Ф .; Куликов, Б. И. (Войтенко, А.Е .; Демчук, А.Ф .; Куликов, Б.И.) (1970) "Взрывная камера" (Взрывная камера), Приборы и Техника Эксперимента (Приборы и техника эксперимента), № 2, с. 1, стр. 250 сл.
    • Войтенко, А. Е .; Маточкин, Е. П .; Федулов, А. Ф. (Войтенко, А.Е .; Маточкин, Е.П .; Федулов, А.Ф.) (1970) "Взрывная лампа" (Взрывная трубка), Приборы и Техника Эксперимента (Приборы и техника эксперимента), № 2, с. 2, стр. 201–203.
    • Войтенко, А. Е .; Любимова, М. А .; Соболев, О. П .; Сынах, BC (Войтенко, А.Е.; Любимова, М.А.; Соболев, О.П .; Синах, В.С.) (1970) «Градиентное ускорение ударной волны и возможные применения этого эффекта» (Градиентное ускорение ударной волны и возможные применения этого эффекта). Институт Ядерной Физики Сибирское отделение Академии Наук СССР (Институт ядерной физики Сибирского отделения Академии наук СССР), вып. 14–70.
  2. ^ Биографические сведения об Анатолии Емельяновиче Войтенко (с фотографией Войтенко) см .: Энциклопедия современной Украины, ВОЙТЕ́НКО Анатолій Омелянович [на украинском языке].
  3. ^ "Самоубийственная аэродинамическая труба". НАСА. Получено 6 марта, 2017.
  4. ^ «История форменных зарядов». GlobalSecurity.org. 2011. Получено 6 марта, 2017.
  5. ^ "Взрывные ускорители: Имплозивная пушка Войтенко". islandone.org. Белфаст: Общество первого острова. Получено 6 марта, 2017.
  6. ^ Фудзивара, Сюдзо (1992). «Взрывная техника для создания высокого динамического давления» (PDF). Технология ударного сжатия и материаловедение. Токио: KTK Scientific Publishers / Terra Scientific Publishing Company: 7–21. Получено 2015-04-22.
  7. ^ Лю Чжи-Юэ (23.03.2001). «Явление чрезмерной детонации и его применение для генерации сверхвысокого давления» (PDF). Получено 2015-04-22. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  8. ^ Чжан, Фань; Мюррей, Стивен Берк; Хиггинс, Эндрю (2005). «Способ сверхсжатой детонации и устройство для осуществления такой детонации» (PDF). wipo.int. Медисин Хэт, Альберта, Канада; Монреаль, Квебек, Канада: Всемирная организация интеллектуальной собственности.[постоянная мертвая ссылка ]
  9. ^ Пентел, Джерри; Фэрбенкс, Гэри Г. (1992). «Многоступенчатый боеприпас» (PDF). Патенты Google.
  10. ^ Хеберлин, Джон М. (2006). «Улучшение твердых взрывоопасных боеприпасов с использованием отражающих кожухов» (PDF). Патенты Google.
  11. ^ Майер, Фредерик Дж. (1988). «Обработка материалов с использованием сферически-симметричных имплозий с химическим приводом» (PDF). Патенты Google.
  12. ^ Гаррет, Дональд Р. (1972). «Аппарат алмазной имплозии» (PDF). Патенты Google.
  13. ^ Альтшулер, Л. В .; Трунин, Р. Ф .; Крупников, К. К .; Панов, Н. В. (1996). «Лабораторные взрывные устройства для исследования сжатия ударных волн» (PDF). Успехи физики (на русском). 39 (5): 539. Bibcode:1996PhyU ... 39..539A. Дои:10.1070 / PU1996v039n05ABEH000147. ISSN  1063-7869.
  14. ^ Giardini, A. A .; Тайдингс, Дж. Э. (1962). «Алмазный синтез: наблюдения за механизмом образования» (PDF). Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  15. ^ «Дойдя до крайностей» (PDF). llnl.gov. Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора. Июль – август 2004 г.
  16. ^ Жанло, Раймон; Селльерс, Питер М .; Коллинз, Гилберт У .; Эггерт, Джон Х .; Ли, Канани К. М .; Маквильямс, Р. Стюарт; Бригу, Стефани; Лубейр, Пол (2007-05-29). «Достижение состояний высокой плотности за счет ударно-волнового нагружения предварительно сжатых образцов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. Национальная академия наук. 104 (22): 9172–9177. Bibcode:2007PNAS..104.9172J. Дои:10.1073 / pnas.0608170104. ЧВК  1890466. PMID  17494771.
  17. ^ Винтерберг, Ф. (2005). «Предполагаемые метастабильные сверхвзрывчатые вещества, образующиеся под высоким давлением для термоядерного зажигания». Журнал термоядерной энергии. 27 (4): 250–255. arXiv:0802.3408. Bibcode:2008JFuE ... 27..250Вт. Дои:10.1007 / s10894-008-9143-4.
  18. ^ Бэ, Янг К. (07.07.2008). «Метастабильное внутреннее молекулярное состояние (MIMS)». Письма о физике A. 372 (29): 4865–4869. arXiv:0805.0340. Bibcode:2008ФЛА..372.4865Б. Дои:10.1016 / j.physleta.2008.05.037.
  19. ^ Danen, Wayne C .; Мартин, Джо А. (1997). «Энергетические композиты и способ обеспечения химической энергии» (PDF). Патенты Google.
  20. ^ Адамс, Кристиан (2006). «Взрывоопасные / энергетические фуллерены» (PDF). Патенты Google.
  21. ^ Sagie, D .; Гласс И. И. (1982). "Взрывные полусферические имплозии для генерации термоядерной плазмы". dtic.mil. Центр технической информации Министерства обороны США.
  22. ^ Гспонер, Андре (2008). «Ядерное оружие четвертого поколения: военная эффективность и побочные эффекты». arXiv:физика / 0510071v5. Cite имеет пустой неизвестный параметр: | дата доступа = (помощь)
  23. ^ Glass, I. I .; Пуансо, Дж. К. (1 января 1970 г.). "Ударная трубка, приводимая в движение взрывом". scribd.com. Аннотация доступна: Институт аэрокосмических исследований Университета Торонто. Получено 6 марта, 2017.CS1 maint: location (связь)
  24. ^ Сайто, Т .; Кудян, А.К .; Гласс, И.И. «Измерение температуры в фокусе имплозии» (PDF). dtic.mil. Институт аэрокосмических исследований Университета Торонто; опубликовано в Интернете Центром технической информации Министерства обороны США.
  25. ^ Кеннеди, Джек Э .; Гласс, Ирвин И. (1967). "Многоточечные взрывы от полусферических оболочек листового взрывчатого вещества" (PDF). dtic.mil. Центр технической информации Министерства обороны США.