Jump to content

    
Sign in to follow this  
Grey cat

Электризация тел об воздух

Recommended Posts

Вопрос об электрическом заряде пули движущейся в реальном воздухе.

Одни говорят что он если и есть, то микроскопический, на уровне шумов. Другие утверждают что он вполне достаточный для четкой регистрации. Вроде даже такая методика есть для измерения (начальной) скорости пули, но там как-то дополнительно придают ей повышенный заряд.

А если это просто пуля, из просто пистолета/автомата, приобретет ли она достаточный заряд пролетев в воздухе метров 10-100 в закрытом тире? Чтоб с мишени я смог собрать этот заряд и сделать вывод о попадании.

Понятно что величина импульса будет зависеть от соотношения площадей пули и мишени, ну это уже дело техники... Вопрос - будет ли она вообще накапливать заряд? Может ионизатор воздуха притащить ей в помощь или локальную пыльную бурю устроить (что нежелательно конечно)? ))

Edited by Grey cat

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 часов назад, Grey cat сказал:

Вопрос - будет ли она вообще накапливать заряд?

Двигаясь в воздухе, пуля испытывает трибоэлектрический эффект, приобретая заряд или разность потенциалов относительно объемных элементов газового диэлектрика, протяженного вдоль траектории полета пули. Металлы в трибоэлектрическом ряду близки к середине, поэтому эффект слаб.
Однако ничто не мешает заведомо создать разность потенциалов между оружием и мишенью. При выстреле пуля перенесет часть заряда с оружия на мишень, в цепи будет зарегистрировано изменение потенциала.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, std said:

Металлы в трибоэлектрическом ряду близки к середине, поэтому эффект слаб.

Однако ничто не мешает заведомо создать разность потенциалов между оружием и мишенью. При выстреле пуля перенесет часть заряда с оружия на мишень, в цепи будет зарегистрировано изменение потенциала.

Этот ряд, как я понимаю, говорит только о знаках зарядов на двух трущихся штуках, да и то, весьма условно. А о его величине???

В пыльных бурях, в метелях, частицы пыли/снега трутся вообще друг об друга (ну и о молекулы газов атмосферы). И в результате "горят святого Эльма свечки". Про капельки одной и той же воды в грозовых облаках опять же вспомнить можно. Т.е. там происходит ионизация ранее нейтральных объектов, образование свободных электронов и их ...дальнейшая свободная жизнь. Самолеты трутся об воздух, капельки воды и пыль, так что их заземлять приходится. А чем пуля не такой же "самолет"? К тому же двигающаяся с той же скоростью ~2000км/ч.

Подводить напряжение (высокое) к стрелку чревато и сложно, а вот если на пути пули "рассыпать пригоршню" скажем отрицательных аэроионов...ну не пыльный же коврик встряхивать перед дулом )

???

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 часов назад, Grey cat сказал:

Этот ряд, как я понимаю, говорит только о знаках зарядов на двух трущихся штуках, да и то, весьма условно. А о его величине???

Почему это ряд?

Цитата

Подводить напряжение (высокое) к стрелку чревато и сложно

В чем сложность или опасность электростатич. заряда относительного удаленной мишени?

Цитата

а вот если на пути пули "рассыпать пригоршню" скажем отрицательных аэроионов...ну не пыльный же коврик встряхивать перед дулом

Насчет "ионизации" (ранее нейтральных объектов) и проч. вы и без меня прекрасно справляетесь, не буду мешать.
Физика опирается на количественные сравнения хотя бы порядка. Край диска в зависимости от скорости вращения легко может достигать скорости пули. Попробуйте трением о воздух заряжать вращающийся проводящий диск из к-л. металла, о практических результатах доложите...

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
48 minutes ago, std said:

Почему это ряд?

В чем сложность или опасность электростатич. заряда относительного удаленной мишени?

Насчет "ионизации" (ранее нейтральных объектов) и проч. вы и без меня прекрасно справляетесь, не буду мешать.
Физика опирается на количественные сравнения хотя бы порядка. Край диска в зависимости от скорости вращения легко может достигать скорости пули. Попробуйте трением о воздух заряжать вращающийся проводящий диск из к-л. металла, о практических результатах доложите...

Ну видимо потому что люди их предлагающие, выстраивают элементы в ряд, располагая на одном конце одни свойства, а на другом противоположные.

 

Вы как себе представляете предложение человеку выходящему на огневой рубеж с пулеметом в руках, сначала прицепить "крокодилом" к стволу провод с какими-то кВ? И его реакцию? ))

 

Спасибо. Напомню ещё что физика опирается ещё и на качественные проявления/эффекты при...эээ... разных действиях. Про электризацию самолетов я не просто так упомянул, это есть даже в полетных наставлениях. Несмотря на меры по уменьшению накапливаемого заряда, он держится примерно на уровне 200-300мкКл. И списывать его на трение только о пыль...вряд ли разумно. Там в основном только воздух и вода.

 

И кстати, чтоб разогнать край металлического диска, скажем диаметром 1м до скорости пули, его надо раскрутить до ~ >15000 об/м (арифметика). Благоразумно отказываюсь от вашего опрометчивого и/или провокационного предложения "доклада" )

Взамен могу порекомендовать спросить вертолетчиков, шибает ли их статикой при скажем цеплянии груза с земли в режиме висения? (предупрежу что в наставлениях требуют сначала коснуться тросом земли )))

 

Может лучше дадите какую-нибудь количественную или качественную подсказку, где нарыть информацию по механизму явления? Интернет-помойку я и сам читал, она увы, малоценна.

Edited by Grey cat

Share this post


Link to post
Share on other sites
56 минут назад, Grey cat сказал:

Вы как себе представляете предложение человеку выходящему на огневой рубеж с пулеметом в руках, сначала прицепить "крокодилом" к стволу провод с какими-то кВ? И его реакцию? ))

 

Все ведь относительно - почему бы не электризовать мишень (полагая, что стрелок имеет потенциал земли) ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ну самолет приобретает оную разность потенциалов на противоположных поверхностях крыла и от хвоста к кабине... Но при грамотной организации земли в цепях управления флайбайвая машины летают уже несколько десятилетий.  а теперь посчитаем отношение объемов пассажирского самолета и пули. реально проблема ионизации стоит на гиперзвуковых скоростях. я не уверен что обычные пули с такими летают; может какие-нибудь натовские снайперские калибры, но не 7.62. А вот корабельный рейлган с этой проблемой сталкивается. Ведь американцы планировали попутно управлять траекторией снаряда, но получилось ли у них, умалчивают.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On ‎4‎/‎19‎/‎2021 at 1:38 AM, rx3apf said:

Все ведь относительно - почему бы не электризовать мишень (полагая, что стрелок имеет потенциал земли) ?

Стрелок - объект ходячий и независимый, ему удобнее иметь потенциал как раз отличный от земли. А мишень наоборот, легче заземлить и контролировать отсутствие лишнего заряда. Этот вариант все же предпочтительнее.

12 hours ago, Hale said:

ну самолет приобретает оную разность потенциалов на противоположных поверхностях крыла и от хвоста к кабине... Но при грамотной организации земли в цепях управления флайбайвая машины летают уже несколько десятилетий.  а теперь посчитаем отношение объемов пассажирского самолета и пули. реально проблема ионизации стоит на гиперзвуковых скоростях. я не уверен что обычные пули с такими летают; может какие-нибудь натовские снайперские калибры, но не 7.62. А вот корабельный рейлган с этой проблемой сталкивается. Ведь американцы планировали попутно управлять траекторией снаряда, но получилось ли у них, умалчивают.

Ну не совсем умалчивают...

"...проведены первые экспериментальные измерения электризации тел калибром 4 - 203 мм для скоростей полета до 1.2 км/с в баллистическом эксперименте. Рассмотрено влияние разных условий на величину заряда тела: при пролете облака пылевых частиц, при движении через влажный или сухой воздух, при взаимодействии с тонкими преградами из алюминиевой фольги, бумаги, пластика, металла и дерева, а также при горении в донной области. Отмечено, что электризация тела зависит от его размера, формы, электрической емкости, природы поверхности, присутствия пыли или влаги, наличия горения в донной области. Однако какой-либо явной зависимости заряда тела от его скорости не обнаружено. Установлено, что заряд тела составлял 10-13 -10-8 Кл..."

(Haseberg J.L., Trinks Н. //IEЕЕ Transactions on Aerospace and Electronic Systems. V. AES-16. № 2.1980. P. 227 )

Жаль только не могу нарыть эту статью полностью, да почитать подробнее, помог бы кто...в этом IEEE такая каша что...пиии...не найти прям. )

 

Замечу что "готовые" зарядовые усилитель имеют выход как раз порядка 100-200мв/пкКл. Думаю и самодельные это не испугает. Так же думаю что в помещении закрытого тира хватит в воздухе пыли, газов, всяких ошметков порохов и потного дыхания ))

Edited by Grey cat

Share this post


Link to post
Share on other sites
19.04.2021 в 04:40, Grey cat сказал:

Ну видимо потому что люди их предлагающие, выстраивают элементы в ряд, располагая на одном конце одни свойства, а на другом противоположные.

Отчасти. Почему ряд, а не два (неупорядоченных) множества?

Цитата

Вы как себе представляете предложение человеку выходящему на огневой рубеж с пулеметом в руках, сначала прицепить "крокодилом" к стволу провод с какими-то кВ? И его реакцию?

См. исходный вопрос. Отуда появились "огневые рубежи с пулеметом в руках"? 
Вы решаете рабочую или изобретательскую задачу?

Для сообщения заряда достаточен изолированный стол или стойка на котором исходно находится оружие, либо изолированная площадка на которую может встать стрелок или пройтись по ней.
Противоположный заряд сообщается относительно изолированной мишени небольшим генератором Ван Де Граафа.
Как птицы сидят на проводах?  Почему можно взяться голой рукой за любой один вывод заряженного конденсатора?

Цитата

Про электризацию самолетов я не просто так упомянул, это есть даже в полетных наставлениях.

Методов электризации масса.  Почему решили что электризация возникает трибоэлектрическим методом?

Цитата

Может лучше дадите какую-нибудь количественную или качественную подсказку, где нарыть информацию по механизму явления?

См. выше, вы не уловили. Трибоэлектрический эффект при вращении металлических роторов в воздухе в науке и технике не наблюдается.
Металлы находятся в центре ряда (близки к нулю).  Возможно физически эффект и существует, но на практике количественно не применим.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

>Однако какой-либо явной зависимости заряда тела от его скорости не обнаружено.
Для меня это неожиданность. Все публичные презентации программы X на дискавери показывают проблему ионизации на гиперзвуке, та же проблема существует у баллистических боеголовок. Я не специалист, но когда в 90е они заявляли что попробуют использовать это напряжение для дополнительного ускорения, звучало круто.

Возможно они разделили эффекты трибоэлектрической электризации и ионизации на таких скоростях.

>получилось ли у них, умалчивают.
в смысле, умалчивают получилось ли. сам рейлган то уже стреляет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 час назад, Grey cat сказал:

Стрелок - объект ходячий и независимый, ему удобнее иметь потенциал как раз отличный от земли. А мишень наоборот, легче заземлить и контролировать отсутствие лишнего заряда. Этот вариант все же предпочтительнее.

Технически такой вариант сложнее. Но, IMHO, сам способ сомнительный по-любому. Я бы думал в направлении акустики (ну и от конструкции мишени зависит, конечно).

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 hours ago, Hale said:

>Однако какой-либо явной зависимости заряда тела от его скорости не обнаружено.
Для меня это неожиданность. Все публичные презентации программы X на дискавери показывают проблему ионизации на гиперзвуке, та же проблема существует у баллистических боеголовок. Я не специалист, но когда в 90е они заявляли что попробуют использовать это напряжение для дополнительного ускорения, звучало круто.

Возможно они разделили эффекты трибоэлектрической электризации и ионизации на таких скоростях.

Ну если электризация идет от контактного взаимодействия (перераспределяя заряды), то скорость действительно боком, тут видимо важнее количество этих контактов (т.е. дистанция сбора и состав среды). На гиперзвуке же добавляются иные механизмы электризации и величины там становятся иным.

На моих любимых скоростях (до 1000м/с) все говорят об обязательной электризации самого объекта, видимо за счет трибоэффекта обо все что встретится на пути, причем и об воздух тоже. На гиперзвуках же речь уже больше начинает вестись об ударной ионизации при-поверхностного слоя объекта (отрицательный заряд от выбивания термоэлектронов) и особенно его длинного следа (положительный заряд раза в 2-3 больше чем у объекта). Как это использовать для ускорения не представляю, а вот для обнаружения думаю простор мысли есть.

Ну вот например здесь

1 hour ago, rx3apf said:

Технически такой вариант сложнее. Но, IMHO, сам способ сомнительный по-любому. Я бы думал в направлении акустики (ну и от конструкции мишени зависит, конечно).

Вы бы сначала поприсутствовали в тире, где одновременно стреляют очередями 3-4 чел, где пули не только стукают мишень (с мягким звуком), но и окружающие металлические, бетонные и резиновые предметы, рикошеты, ударные волны...ой мама чо там творится. )) А словить заряд пули в 1-2 пкКл, которого ничто из этого перебить не сможет, это "сложнее"??? )

Имхо - это самый надежный способ, хоть и непросто_так_реализуемый.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20.04.2021 в 19:44, Grey cat сказал:

(Haseberg J.L., Trinks Н. //IEЕЕ Transactions on Aerospace and Electronic Systems. V. AES-16. № 2.1980. P. 227 )
Жаль только не могу нарыть эту статью полностью, да почитать подробнее, помог бы кто...

 

 

1.pdf

 

 

13 часов назад, Hale сказал:

>Однако какой-либо явной зависимости заряда тела от его скорости не обнаружено.
Для меня это неожиданность. Все публичные презентации программы X на дискавери показывают проблему ионизации на гиперзвуке, та же проблема существует у баллистических боеголовок. Я не специалист, но когда в 90е они заявляли что попробуют использовать это напряжение для дополнительного ускорения, звучало круто.

Возможно они разделили эффекты трибоэлектрической электризации и ионизации на таких скоростях.

>получилось ли у них, умалчивают.
в смысле, умалчивают получилось ли. сам рейлган то уже стреляет.

Причины ионизации: а) Нагрев сжатием на передних кромках, воздухозаборнике, компрессоре  б)  трение  в) струя двигателя.
Вероятный принцип разделения заряда: (sort of) МГД генератор. Принцип возможно не магнитный, но роль безусловно играет плазма (ионизированный газ).

Haseberg, Trinks выдвигают одновременно несколько версий, отдавая ведущую роль (со словами "по видимому") трибоэлектрическому эффекту.

В любом случае, каков бы ни был физический механизм, импульс регистрируется.

Edited by std

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, rx3apf сказал:

Технически такой вариант сложнее. Но, IMHO, сам способ сомнительный по-любому. Я бы думал в направлении акустики (ну и от конструкции мишени зависит, конечно).

Тут не акустика (микрофон). Нужен элементарный акселерометр на мишени.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Grey cat сказал:

Вы бы сначала поприсутствовали в тире, где одновременно стреляют очередями 3-4 чел, где пули не только стукают мишень (с мягким звуком), но и окружающие металлические, бетонные и резиновые предметы, рикошеты, ударные волны...ой мама чо там творится.

Да как бы и плевать. Электростатический метод тоже не увидит ни рикошеты, ни "молоко". Речь - о попадании в мишень (и точность попадания). И, конечно, речь вовсе не о звуковой фиксации - удар в мишень (или ее подложку) должен регистрироваться датчиками на ней же. Не по воздуху, а через материал - разве не очевидно ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this