Страница 8 из 44
Применение ударных ядер было не столь обширным из-за умеренного бронепробития, а также потому, что формирование ударного ядра завершалось на больших расстояниях от заряда. Связка самолетов «Мистель» (рис. 2.23) управлялась пилотом расположенного сверху истребителя. После расстыковки, нижний самолет летел в неуправляемом режиме, на подходе к цели в нем подрывался огромный кумулятивный заряд, а образовавшееся ударное ядро крушило фермы моста или пробивало мощное укрепление. Но применение «Мистель» было редким и малоуспешным, как и применение ударных ядер для поражения тяжелых бомбардировщиков. Только много позже, когда появились изощренные системы наведения, способные «обнюхать» бронецель и уязвить ее в слабозащищенное место (рис. 2.24) — реализовались возможности ударных ядер: проигрывая кумулятивной струе (КС) в бронепробитии, они обеспечивают значительно больший «заброневой» эффект.
…По себе знаю, как тянет «пощупать» явление своими руками, ощутить его возможности и взаимосвязи. Ну что за опыт с карандашами — это всего лишь иллюстрация! Беда домашнего естествоиспытателя в том, что эксперименты со взрывчаткой обязательно привлекут к его личности внимание государственных органов, которые, возбудившись, причиняют неприятности, вряд ли относимые к категории незначительных. В случае же с кумуляцией есть счастливая возможность такого внимания избежать.
Начать можно с наблюдений за падением в воду шарика (он должен быть несмачиваемым, например — из пластилина). При падении и погружении в воду, шарик создаст в ней полость, «схлопывание» которой приведет к формированию струи, бьющей вверх. Но струя эта будет «толстой» и невысокой.
Улучшить этот «кумулятивный заряд» можно, применив наполненную водой пробирку: отпущенная в строго вертикальный полет с высоты 5–6 см, она, при ударе о твердую поверхность, «выдаст» мощную, тонкую струю, бьющую выше, чем на метр. Кумулятивная воронка образуется в фазе полета — мениск смачивающей стекло воды в невесомости стремится принять вогнутую форму Потом — удар и стенки выемки устремятся вниз, «схлопывая» полость и формируя струю. Освоив «низковысотные» опыты, можно, пожертвовав пробиркой, отпустить ее на пол от уровня груди. Удачное, но редкое стечение обстоятельств может привести к тому, что капли — элементы КС — достигнут потолка.
Но опять же — не то: да, образуется струя, но что она может? Для углубленных исследований придется подобрать на свалке старый телевизор.
КС будет сформирована без взрыва — за него сыграет высоковольтный разряд в воде. Разрядник изготовим из обрезка «телевизионного» кабеля РК-50 или РК-75 внешним диаметром 10 мм. К оплетке припаяем медную шайбу с отверстием 3 мм — соосно с жилой. Другой конец кабеля зачистим на длину 6–7 см, укрепим на нем конденсатор, соединив его с центральной (высоковольтной) жилой.
Роль воронки выполнит мениск воды. Желательна большая глубина «воронки», а значит, стенки трубки должны хорошо смачиваться.
Стеклянная неприятна тем, что разлетается на осколки. Хорошо смачиваемый эбонит редок, но выход есть: вкладыш из бумаги в трубке из любого диэлектрика — такой, что внутренний диаметр капилляра составит 6–8 мм.
О воде. Та, что из-под крана — не годится: она хорошо проводит и ток пройдет по всему объему. В воде же для инъекций, приобретенной в аптеке, солей нет и вся энергия разряда выделится в области пробоя, смоделировав взрыв.
Пробить воду между шайбой и жилой кабеля, должно высокое напряжение — для этого и нужен телевизор, в котором есть высоковольтный источник. Работа с напряжением 25 киловольт, которое подается на кинескоп, требует навыка, поэтому, если есть источник на 6–7 киловольт, лучше использовать его. Для желательной в опытах энергии разряда в 10 Дж, напряжение U имеющегося у вас источника определит и емкость С конденсатора (вспомним, что эти величины, связаны с запасаемой энергией Е зависимостью: Е = CU2/2). После каждого опыта конденсатор обязательно надо закорачивать, чтобы не «дернуло» остаточное напряжение на нем, но вообще-то — этого все равно не избежать. Если нет очень серьезных проблем с сердцем, «встряхивание» будет безвредным и самым лучшим образом научит правилам безопасной работы с высоким напряжением.
Соединим разрядник и капилляр обрезком шланга для душа. Воду нальем с помощью шприца: в капилляре не должно быть пузырьков — они исказят течение воды. Убедимся, что мениск образовался на расстоянии примерно в сантиметр от разрядника.
Зарядим конденсатор (рис. 2.25) и замкнем контур изолирующей штангой. В области пробоя разовьется большое давление и образуется ударная волна (УВ), которая «побежит» к мениску и «схлопнет» его.
Тонкую и быструю КС вы обнаружите по ее тычку в протянутую в метре над установкой ладонь или — по водяным каплям на потолке. Увидеть же ее невооруженным глазом сложно, но можно получить снимок (на черном фоне).
Для этого подойдет камера CASIO Exilim Pro EX-F1, позволяющая снимать видео со скоростью до 1200 кадров в секунду. Правда, искра «подсвечивает» КС и «бронепробитие» можно заснять недорогим обычным фотоаппаратом, открывая в темноте его затвор и затем замыкая контакт. В качестве «брони» лучше всего подойдет желатин (рис. 2.26): можно менять толщину его слоя, ставить под углом (рис. 2.27), разделить пробиваемый КС слой на два и посмотреть, будет ли пробивать КС «броню» той же толщины, но «разнесенную»…