Uma bala de gelo funcionaria? [fechado]
On Dezembro 1, 2020 by adminComentários
- Pergunta interessante (e imho perfeitamente apropriado). A princípio, eu diria ' claro, por que não '? mas estou tão interessado quanto você nas respostas. Ah, e bem-vindo ao site, a propósito!
- Pesquise por " MythBusters Ice Bullet, Exploding Toilet, Who Fets Wetter "
- Isso não vai responder à sua pergunta, então eu ' vou colocar como um comentário. Talvez o dispositivo que você esteja procurando seja uma bala de gelo com partículas magnetizadas dissolvidas na água da qual foi feita. Dessa forma, você poderia usar algum tipo de canhão para disparar seu projétil, adicionando velocidade ao longo do tempo para limitar a quantidade de força que é aplicada instantaneamente.
- Não. mythresults.com/episode1
- Você poderia facilmente lançar um pedaço de gelo de 5 kg a 100 m de um canhão de ar comprimido. Não exatamente um " bullet ", mas certamente poderia ser letal, e as evidências se dissipariam.
Resposta
A resposta curta é provavelmente no .
Ele iria quebrar devido à quantidade de força que a arma exerce sobre ele ou derreter por causa do calor (no caso de uma arma de combustão “normal”). O primeiro tem mais chance de acontecer, antes mesmo que o gelo tenha tempo de começar a derreter.
A única maneira de atirar nele sem estilhaçá-lo nem derretê-lo, pelo menos usando as armas à nossa disposição, seria usar armas de ar comprimido, mas precisaria ser significativamente reduzido para evitar que a bala se estilhaçasse, então provavelmente não seria poderoso o suficiente para causar danos.
A força necessária para romper uma polegada quadrada de gelo é cerca de 400 libras em média . A bala que você está tentando disparar tem provavelmente 9 mm, mas vamos calcular como se tivesse cerca de uma polegada quadrada (embora na verdade seja bem menor do que isso): aqueles 400 libras equivalem a aproximadamente 1800 N.
A força que sai de uma arma de 9 mm é aproximadamente 383 ft-lbs , que é igual a 520 newtons por metro . Essa quantidade é de cerca de 52.000N por centímetro. Uma polegada equivale a cerca de 2 centímetros e meio, o que significa que é mais cerca de 20 “800 N por polegada. Como você pode ver, é muito mais do que o necessário para quebrar o gelo.
Quanto à “parede” na direção da qual algo deve ser empurrado para quebrá-lo, o ar cumprirá o papel: a pressão atmosférica é cerca de 15 libras por polegada quadrada : não parece muito, mas no tempo que leva para a bala” vencer “essa força e ganhar impulso, ela é estilhaçada pelo enorme quantidade de energia produzida pela arma.
Comentários
- o que o faz pensar que iria quebrar? A distribuição de força sobre a extremidade traseira do projétil deve ser bastante uniforme, então eu não ' não vejo isso acontecendo. Além disso, o barril o mantém unido enquanto a força é aplicada.
- O fato é que uma bala feita de gelo é significativamente menos " elástica " do que um normal, e não ' não seria capaz de dissipar a força de empuxo rápido o suficiente. Uma bala de chumbo (ou qualquer outro metal) se deforma com a explosão (e fica comprimida) e, devido à elasticidade do metal, volta à sua forma original. Uma bala de gelo, em vez disso, não modificaria sua estrutura e, nos primeiros milissegundos após o disparo da arma, a bala se fechará entre a potência da explosão e a pressão do ar que vem de fora do cano, e sem ser capaz de compactar, ele se estilhaçará.
- Não ' acho que não entendo como ele pode se estilhaçar quando os (futuros) fragmentos não têm para onde se mover, além de deixando o parrel da maneira pretendida? Você tem alguma fonte para sua reclamação? Eu ' realmente adoraria entender isso melhor
- Descartar o sabot é praticamente um requisito inicial para uma bala de gelo.
- Sua matemática é terrivelmente errado nesta resposta. Você ' pegou energias do focinho e as chamou de forças , depois pegou unidades de Newtons * metros e chamou Newtons / metros, então misturou a distância sobre a qual uma força é aplicada e a área em que a força é aplicada.
Resposta
Eu irei com Sim. Mas depende de quão longe está sua configuração e quão perto seu atirador precisa estar e quão grande a arma pode estar.
Velocidade máxima
Nível do mar em um dia normal, a velocidade do som é 340,29 metros por segundo ou 1125,33 pés / segundo. O projétil tem que lidar com a onda de choque sônica. Portanto, a velocidade máxima é 80% da velocidade do som. 270 m / s ou 900 fps significa que ele atinge a meta a 100 m em 1/3 de segundo. http://www.pyramydair.com/article/Velocity_and_Pellets_April_2003/2 para uma discussão sobre rifle de ar de alta velocidade e chumbinhos
Tamanho / formato da bala de gelo
Eu acho que deve ser aerodinâmico o suficiente para não tombar ou quebrar, largo o suficiente para causar danos no impacto. Em algum lugar entre a munição de 1g da OTAN de John Dallman e o tiro de mosquete de granizo de 10g (2 colheres de chá). Estou preferindo 10g de gelo em forma de bola ou pelota.
Um chumbo de 10g é 10 vezes mais denso (0,2 colheres de chá), ou para o mesmo volume pesa 10 vezes mais (2 colheres de chá de chumbo equivalem a 100g).
Rifle de ar
Rifles de ar comprimido de alta velocidade podem disparar 15,5 grãos (1g) pelota de chumbo supersônica. Portanto, 20 grãos a 270 m / s é difícil, mas possível agora na liderança. O gelo é maior, mas um equipamento personalizado deve ser capaz de lançar 10 g de gelo a 270 m / s.
Pistola de trilho / Pistola de bobina (Rifle Gauss)
Uma pequena arma de trilho pode ser o caminho a percorrer. A lesma de gelo é eletromagneticamente acelerada para 270 m / s em 1,2 metros de cano de arma. A massa de gelo pode ficar em / sobre um trenó de folha ou malha de ouro (ou supercondutor), ou uma estrutura mais robusta que de alguma forma se separa da massa de gelo após o disparo. Esta é uma bala de sabot de descarte.
O trenó não pode simplesmente acertar a extremidade do rifle e parar, pois a energia cinética seria incontrolável.
O trenó não deve atingir o alvo, pois isso seria como disparar uma bala.
Uma malha ou folha supercondutora pode se desprender da bala na atmosfera. Se fosse uma malha, ela pode se desfazer ao longo do caminho até o alvo e se quebrar.
Uma alternativa ao trenó seria fazer o gelo sair de uma solução de sal eletricamente condutora. Mas quão salgada e a ferida teria vestígios disso? A solução salina normal é de 9g por 1L de água p / v. Portanto, não o suficiente para uma condutividade realmente boa.
Uma casca condutiva de evaporação também pode funcionar, mas parece ainda mais complicada. Neste caso, o projétil é ainda mais um cartucho de sabot descartável.
O sal baixaria ligeiramente a temperatura de congelamento do gelo.
Definitivamente, há alguns problemas em torno da mudança de fase do gelo se transforma em líquido / vapor, especialmente sob pressão e aceleração. Mas 10 g de gelo eletromagneticamente acelerado a 270 m / s é provavelmente viável com um pouco de engenharia de ficção científica no canhão ferroviário.
Não acho que a fragilidade do gelo seja um problema a 10 g em 100 m. Mas no caso Estou errado, uma carga inicial de 50g-100g deve deixar massa suficiente para ser letal.
@DonaldHobson sugeriu uma arma de bobina como alternativa à arma ferroviária.
Para maior clareza, meu A resposta permite uma lesma feita de gelo e uma arma que não usa pólvora ou acelerador químico semelhante. A bala de gelo se quebra / derrete em uma arma de pólvora.
Comentários
- O trenó sobre o qual você está escrevendo soa como um sabot descartável para mim. E gostei da sua resposta!
- Sim, o trenó é um sabot de descarte, mas além da folha supercondutora (ou malha!), Não consigo ' não pensar em como para descartar o sabot de forma secreta. Além disso, ' s 1h05 aqui e eu ' m cansado;)
- Gelo seco (CO₂ congelado) é quase duas vezes mais denso que o gelo de água. Isso ajudaria com a balística se você pudesse torná-la completamente sólida. Seria sublimado mais rápido do que o gelo de água derreteria.
- Use o mecanismo da pistola de trilhos para diminuir a velocidade do sabot após o uso e use uma pistola de bobina.
- @DonaldHobson I ' tinha esquecido a arma de bobina (rifle gauss). Ótima ideia. ' edito a resposta. Como o mecanismo do rail gun pode retardar o sabot? Acho que se os trilhos estiverem configurados em 2 loops, o trenó agirá como um trabuco.
Resposta
Infelizmente , esse truque é bem conhecido dos leitores de ficção científica. É uma variação menor de Alfred Bester “s The Demolished Man , que todo escritor de ficção científica deveria ler. Bester foi uma grande influência em William Gibson, entre muitos outros escritores.
No Demolished Man, a bala substituta era uma cápsula de gelatina de água, que funcionava a muito perto. A cápsula estourou imediatamente, a arma foi disparada e o alvo foi morto pelo poderoso jato de água. Não tenho certeza de quão plausível isso é como balística, mas era bom o suficiente para o propósito da história.
Uma bala de gelo derrete imediatamente quando a arma é disparada, e um jato de água não se mantém firme por 100 metros, então temo que seu cenário exato não seja viável.Se você puder descrever exatamente o que está tentando realizar, talvez possamos ajudar mais.
Comentários
- Você tem algum backup para a alegação de que derreteria imediatamente?
- Duvido que derreta imediatamente, mas um poderoso jato de água impulsionado por uma pequena carga explosiva é frequentemente usado por equipes de EOD para destruir um dispositivo explosivo suspeito. Pense em um tubo de água com uma extremidade colocada no dispositivo suspeito e a outra com a carga de condução anexada.
- A 100 metros, use um rifle. Uma bala OTAN 7.62 tem cerca de 10g, de chumbo e latão; uma bala de gelo será de cerca de 1g. Isso significa que a carga normal o impulsionaria a cerca de $ SQRT (10) $ vezes a velocidade e ele se desfaria no rifle. Tente um terço disso, cerca de 140 MPa, e olhe para diagrama de fases : a bala derrete a cerca de -8 a -10 Celsius. É ' difícil mantê-lo mais frio do que dentro uma arma de metal, que conduz bem o calor. também deve ser o calor dos gases da arma e a fricção do rifling. Ele derrete.
- @Thucydides: Um jato de água em um alcance muito curto é plausivelmente viável. 100 metros é o problema.
- @JohnDallman Tive a impressão de que o " marcador " em O Homem Demolido morto com a força de seu impacto, não devido ao seu conteúdo ter sido expelido em um " jato " ou similar.
Resposta
Meu instinto como um cara com armas que sabe bastante sobre armas de baixa velocidade é que definitivamente não seria prático como uma arma de 100 m. Pode até ser impossível matar alguém àquela distância. Minha sensação é que uma arma disparando um projétil de gelo letal pode funcionar a distâncias extremamente próximas. Muitas questões ainda precisam ser respondidas por meio da experimentação.
Do ponto de vista puramente balístico interno, deve ser bastante fácil lançar um projétil a uma velocidade perigosa, desde que a força aceleradora seja suficientemente baixa para evitar quebrar o projétil de gelo. Você honestamente teria que experimentar diferentes pós e cargas para ver o que funcionava melhor. Infelizmente, a velocidade final do cano pode acabar sendo muito baixa, ou o comprimento do cano necessário para atingir uma velocidade decente pode ser muito longo (ou seja, usando uma pólvora muito lenta e um cano longo para conseguir algo decente. Definitivamente, eu optaria por colocar o projétil dentro de um copo de injeção de algum tipo, porque o gelo é quebradiço e geralmente impróprio para vedação contra estrias de um cano.
O derretimento não é um risco sério, porque mesmo uma arma de fogo de velocidade muito baixa que queima pólvora ejetará a bala do cano em alguns milissegundos, no máximo. A água tem um calor específico muito alto e requer muita energia para derreter o gelo. Isso não é uma preocupação séria, IMO.
No que diz respeito à precisão de 100 m, lembre-se de que o gelo tem 1/12 da densidade do chumbo, então espere que a deriva do vento e a perda de velocidade sejam terrivelmente ruins. Talvez muito ruim para uma precisão de 100 m. Lembre-se de que muitas pistolas e pistolas de projétil de cano liso lutam para permanecer precisos neste alcance usando projéteis de chumbo em velocidades muito mais altas do que estamos tentando aqui. a 300-500 fps seria pelo menos desagradável, mas a balística terminal é outra questão completamente sem resposta no que diz respeito aos projéteis de gelo. A baixa densidade do gelo versus o metal (1/12 da densidade do chumbo) significa que ele perderá energia rapidamente no ar, mas ainda mais rapidamente quando atinge um corpo humano, quanto mais um corpo humano vestido. É muito possível que até mesmo uma pancada sólida de um projétil de gelo produzisse apenas um hematoma grave ou um ferimento superficial em vez dos ferimentos penetrantes profundos associados a balas de espingarda / revólver. eep em mente que uma lesma de gelo de 300-500fps pode ter perdido um pouco de velocidade no momento em que chega a 100m, então pode ser quase impossível matar alguém com ela.
Comentários
- Em " intervalos extremamente próximos " você não ' nem precisa de uma bala, você pode matar com um branco se atirar de perto o suficiente.
- votado para a densidade / precisão em ponto de alcance, e a falta potencial de dano de 1/12 da energia / momento (e se fragmentaria de forma diferente do metal). Mesmo um canhão de ar / canhão de ferro cuidadosamente elaborado como os outros sugerem que não pode ' superá-los (exceto por uma velocidade absurda, em que o aquecimento friccional do ar pode ser um problema real).
- Aliás, os Mythbusters tentaram disparar balas de gelo (carregadas em cartuchos normais) de um rifle e um revólver, e elas derreteram. Há ' muita energia em um curto espaço de tempo, em uma arma. A fricção do rifling provavelmente rasga o gelo.Eles também testaram balas de gel congelado e balas de carne congelada, e a profundidade de penetração no gel de balística era um grande problema, mesmo de perto.
- Eu não ficaria surpreso se uma bala de gelo sem um copo / sabot quebrasse rapidamente no barril … E quando isso acontecer, o gelo se misturará muito rapidamente com os gases de pólvora ainda quentes e pronto ' sumirá. Como mencionei acima, rifling provavelmente não funcionaria com gelo da mesma maneira que funciona com metais maleáveis.
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