Юный техник, 2006 № 02 - [15]
Чтобы более полно оценить возможности этого предложения, рассмотрим процессы, происходящие в стволе при выстреле. После вспышки пороха давление в стволе винтовки быстро достигает 2700 атм. По мере продвижения пули по стволу и расширения газов оно быстро снижается. Но к моменту ее вылета из ствола оно еще составляет сотни атмосфер.
В огнестрельном оружии одна из важнейших задач — получение максимальной скорости пули. Для этого, например, можно удлинить ствол. Некоторые снайперские винтовки и противотанковые ружья имеют стволы длиною до двух метров. У короткоствольного оружия, пригодного в бою, скорость пули гораздо ниже. Чтобы ее повысить, пытались создать порох, который в начале вспышки горит медленно, а затем все быстрее и быстрее, чтобы давление в стволе оставалось постоянным.
Желаемого результата не достигли. Но добавление в патрон некоторого количества воды может дать неплохой результат.
Дело в том, что вода при давлении меньше 225 атм и температуре менее 374 °C способна расширяться, не изменяя своего давления, лишь бы к ней в этот момент подавалось тепло. (Тем же свойством, кстати, обладают все жидкости.) Кроме того, молекулярная масса воды меньше, чем у пороховых газов, и благодаря этому расширение водяного пара будет происходить быстрее. Это доказывают проводимые в последнее время на Западе испытания электрических пулеметов. В них мощный электрический разряд превращает порцию воды в пар с температурой более 1000 °C. Возникающее давление — более 1000 атм — выбрасывает пулю со скоростью 1500–1700 м/с. Для накопления необходимой для выстрела энергии, правда, нужна тяжелая батарея конденсаторов и электростанция для ее зарядки. При скорострельности в тысячу выстрелов в минуту пулями весом 9 г эта электростанция должна иметь мощность 170 кВт и весить как минимум полтонны. Ясно, что такое оружие бесперспективно.
А теперь представьте себе пулемет с термоотводными патронами В. Беликова, в которых теплота сгорания пороха передается воде. Сам пулемет будет, наверное, несколько тяжелее обычного, но для ношения одним человеком вполне приемлем. Скорость пули в нем сможет, наверное, достичь 1700–1900 м/с. На такой скорости обычная пуля пробивает 20-мм стальную броню, а точность попадания возрастает в 140 раз.
НОВЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ…
…предложил Виталий Ким из Усть-Каменогорска. Представьте: два ускорителя нацелены друг на друга. Один создает пучок ядер гелия, другой — антигелия (антигелий — это тот же гелий, только заряд у него не положительный, а отрицательный). При встрече частиц происходит аннигиляция — полное превращение вещества в гамма-излучение.
Энергия здесь выделяется огромная в соответствии со знаменитой формулой Эйнштейна Е = m∙с>2. Так например, один миллиграмм антигелия, прореагировав с таким же количеством гелия, даст столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 4,3 тонны нефти.
Схема аннигиляционного реактора:
>1 — источник ионов; 2 — источник антиионов; 3 — ускоритель ионов; 4 — ускоритель антиионов; 5 — управляющая пластина; 6 — реактор, где сталкиваются ионы и антиионы.
Цифра впечатляет, поэтому предложение Виталия кажется привлекательным. Но присмотримся к нему внимательнее.
Гелий получить нетрудно. Но вот антигелия на Земле не существует. Его атомы получают поштучно на очень мощных ускорителях элементарных частиц. Приборы эти, к сожалению, энергетически несовершенны. В силу множества потерь энергия, которую ускоритель затрачивает на разгон каждой частицы, превышает ее кинетическую энергию в тысячи раз. Так что на получение антипротонов придется затратить гораздо больше энергии, чем получится в результате аннигиляции.
Следовательно, чтобы получать энергию по способу Виталия Кима, эффективность ускорителей нужно повысить в тысячи раз. Тогда только в нашем распоряжении появятся энергетически дешевые атомы антигелия. Однако разгонять их в ускорителе и пускать им навстречу ядра гелия нет смысла. Более того, скорость здесь только вредна. Как показывает расчет, они пролетят друг мимо друга и прореагировать успеет лишь миллиардная их часть. Зато при нулевой скорости за счет электрического притяжения частицы сольются и произойдет желаемая аннигиляция.
Итак, изобретайте энергетически совершенные ускорители, и при помощи антигелия, как предлагает Виталий, или с помощью иных частиц мы получим много дешевой энергии!
Выпуск подготовил А. ИЛЬИН
ДОРОГИЕ ЧИТАТЕЛИ!
Вот уже тридцать пять лет при нашем журнале работает «Патентное бюро». Лучшие ваши работы мы отмечаем почетными дипломами и авторскими свидетельствами. И, несмотря на то что эти документы не имеют официальной силы, их часто принимают во внимание при поступлениях в ВУЗы.
Это уже немало. Но все же каждый юный изобретатель мечтает, наверное, иметь настоящий патент, выданный Федеральным институтом патентной собственности. Работа по оформлению заявки на изобретение, а также поиску прототипов и аналогов весьма трудоемка и дорога.
Сегодня мы открываем перед вами новые возможности. Подготовку всех необходимых для получения патента документов редакция берет на себя. От вас нужны только идеи и предложения.
