Würde eine Eiskugel funktionieren? [geschlossen]
On Dezember 1, 2020 by adminKommentare
- Interessante Frage (und imho perfekt geeignet). Auf den ersten Blick würde ich sagen ' sicher, warum nicht '? Aber ich bin genauso interessiert wie Sie an den Antworten. Oh, und willkommen auf der Website übrigens!
- Suche nach " MythBusters Ice Bullet, explodierende Toilette, wer Wetter bekommt "
- Dies beantwortet Ihre Frage nicht, daher setze ich ' einen Kommentar ein. Vielleicht ist das Gerät, das Sie suchen, eine Eiskugel mit magnetisierten Partikeln, die in dem Wasser gelöst sind, aus dem es hergestellt wurde. Auf diese Weise können Sie eine Art Schienenkanone verwenden, um Ihr Projektil abzufeuern, und im Laufe der Zeit die Geschwindigkeit erhöhen, um die Kraft zu begrenzen, die sofort angewendet wird.
- Nein. mythresults.com/episode1
- Sie können problemlos ein 5 kg schweres Stück Eis 100 m von einer Druckluftkanone entfernt starten. Nicht gerade eine " Kugel ", aber es könnte sicherlich tödlich sein, und die Beweise würden dahinschmelzen.
Antwort
Die kurze Antwort lautet wahrscheinlich no .
Es würde entweder aufgrund der Kraft, die die Waffe auf sie ausübt, zerbrechen oder aufgrund der Hitze schmelzen (im Fall einer „normalen“ Verbrennungspistole). Ersteres hat eine größere Chance, bevor das Eis überhaupt Zeit zum Schmelzen hat.
Der einzige Weg, es zu schießen, ohne es zu zerbrechen oder zu schmelzen, zumindest mit den uns zur Verfügung stehenden Waffen, wäre zu Verwenden Sie Druckluftwaffen, die jedoch erheblich abgeschaltet werden müssen, um ein Zerbrechen der Kugel zu verhindern. Daher ist sie wahrscheinlich nicht stark genug, um Schaden zu verursachen.
Die Kraft, die zum Durchbrechen eines Quadratzentimeters erforderlich ist Eis ist durchschnittlich ungefähr 400 Pfund . Die Kugel, die Sie abfeuern möchten, ist wahrscheinlich 9 mm groß, aber rechnen wir einfach so, als wäre sie ungefähr ein Quadratzoll groß (obwohl sie tatsächlich ziemlich klein ist): Diese 400 Pfund entsprechen ungefähr 1800 N.
Die Kraft, die aus einer 9-mm-Kanone austritt, beträgt ungefähr 383 ft-lbs , was 520 entspricht Newton pro Meter . Diese Menge beträgt ungefähr 52000 N pro Zentimeter. Ein Zoll entspricht ungefähr zweieinhalb Zentimetern, was bedeutet, dass es mehr als 20 „800 N pro Zoll sind. Wie Sie sehen können, ist es viel mehr als was es braucht, um Eis zu brechen.
Was die „Wand“ betrifft, gegen die etwas gedrückt werden muss, um es zu brechen, wird die Luft die Rolle erfüllen: Der atmosphärische Druck ist ungefähr 15 Pfund pro Quadratzoll : Es scheint nicht viel zu sein, aber in der Zeit, die die Kugel benötigt, um diese Kraft zu“ gewinnen „und an Dynamik zu gewinnen, wird sie durch die zerschmettert enorme Menge an Energie, die von der Waffe erzeugt wird.
Kommentare
- Warum denkst du, dass es zerbrechen würde? Die Kraftverteilung über das hintere Ende des Projektils sollte ziemlich gleichmäßig sein, daher sehe ich ' nicht ganz, dass dies geschieht. Außerdem hält der Lauf es zusammen, während die Kraft ausgeübt wird.
- Tatsache ist, dass eine Kugel aus Eis deutlich weniger " elastisch als eine normale, und es wäre ' nicht in der Lage, die Schubkraft schnell genug abzuleiten. Eine Bleikugel (oder was auch immer Metall) wird durch die Explosion deformiert (und komprimiert) und kehrt aufgrund der Elastizität des Metalls in seine ursprüngliche Form zurück. Stattdessen würde eine Eiskugel ihre Struktur nicht verändern, und in den ersten Millisekunden nach dem Abfeuern der Waffe wird die Kugel zwischen der Explosionskraft und dem Druck der Luft, die von außerhalb des Laufs kommt, geschlossen, ohne dass dies der Fall ist in der Lage zu komprimieren, wird es zerbrechen.
- Ich ' glaube nicht, dass ich verstehe, wie es zerbrechen könnte, wenn sich die (zukünftigen) Fragmente nur bewegen können den Streit auf die beabsichtigte Weise verlassen? Haben Sie eine Quelle für Ihren Anspruch? Ich ' würde wirklich gerne verstehen, dass
- Sabot zu verwerfen so ziemlich eine Grundvoraussetzung für eine Eiskugel ist.
- Ihre Mathematik ist schrecklich falsch in dieser Antwort. Sie ' haben Mündungsenergien genommen und sie Kräfte genannt, dann Einheiten von Newton * Metern genommen und dann Newton / Meter genannt. Mischen Sie dann die Entfernung, über die eine Kraft ausgeübt wird, und den Bereich, auf den die Kraft ausgeübt wird.
Antwort
Ich werde mit Ja gehen. Aber es hängt davon ab, wie weit in der Zukunft Ihre Einstellung ist und Wie nah Ihr Schütze sein muss und wie groß die Waffe sein kann.
Maximale Geschwindigkeit
An einem normalen Tag beträgt der Schallpegel 340,29 Meter pro Sekunde oder 1125,33 Fuß / Das Projektil muss mit der Schallschockwelle umgehen. Die maximale Geschwindigkeit beträgt also 80% der Schallgeschwindigkeit. 270 m / s oder 900 fps bedeutet, dass es das Ziel in 1/3 Sekunde auf 100 m erreicht. http://www.pyramydair.com/article/Velocity_and_Pellets_April_2003/2 zur Diskussion von Hochgeschwindigkeits-Luftgewehren und Pellets
Größe / Form der Eisgeschosse
Ich denke, es sollte stromlinienförmig genug sein, um nicht zu fallen oder zu brechen, breit genug, um beim Aufprall Schaden zu verursachen. Irgendwo zwischen John Dallmans 1 g NATO-Kugel und 10 g (2 Teelöffel) Hagelkörner-Musketenschuss. Ich bevorzuge 10 g Eis in Kugel- oder Pelletform.
Ein 10 g Blei-Pellet ist 10-mal dichter (.2 Teelöffel) oder bei gleichem Volumen 10-mal mehr wiegen (2 Teelöffel Blei sind 100 g).
Luftgewehr
Hochgeschwindigkeits-Luftgewehre können 15,5 Körner abfeuern (1 g) Bleipellet-Überschall. 20 Körner bei 270 m / s sind also hart, aber derzeit in Führung machbar. Eis ist größer, aber ein spezielles Rig sollte in der Lage sein, 10 g Eis mit 270 m / s abzufeuern.
Rail Gun / Coil Gun (Gauß-Gewehr)
Eine kleine Rail Gun kann die sein weit weg. Die Eisschnecke wird in 1,2 m Kanonenrohr elektromagnetisch auf 270 m / s beschleunigt. Die Eisschnecke könnte in / auf einem Schlitten aus Goldfolie (oder supraleitender Folie) oder einem Netz oder einer robusteren Struktur sitzen, die sich nach dem Brennen irgendwie von der Eisschnecke trennt. Dies ist eine wegwerfende Sabot-Runde.
Der Schlitten kann nicht einfach das Ende des Gewehrs treffen und anhalten, da die kinetische Energie nicht beherrschbar wäre.
Der Schlitten sollte das Ziel nicht treffen, da dies wie das Abfeuern einer Kugel wäre.
Supraleitende Folie oder Maschen können die Kugel in der Atmosphäre ablösen. Wenn es sich um ein Netz handelt, kann es sich auf dem Weg zum Ziel auflösen und aufbrechen.
Eine Alternative zu einem Schlitten besteht darin, das Eis aus einer elektrisch leitenden Salzlösung herauszuschlagen. Aber wie salzig und hätte die Wunde Spuren davon? Normale Kochsalzlösung beträgt 9 g pro 1 l Wasser w / v. Für eine wirklich gute Leitfähigkeit also nicht genug.
Eine verdampfende leitfähige Hülle kann ebenfalls funktionieren, scheint jedoch noch komplizierter zu sein. In diesem Fall ist das Projektil noch mehr eine Sabot-Runde.
Salz würde die Gefriertemperatur des Eises leicht senken.
Es gibt definitiv einige Probleme im Zusammenhang mit der Phasenverschiebung des Eises Eisschnecke zu Flüssigkeit / Dampf, insbesondere unter Druck und Beschleunigung. Aber 10 g Eis, das elektromagnetisch auf 270 m / s beschleunigt wird, ist wahrscheinlich mit ein wenig Science-Fiction-Technik in der Schienenkanone machbar.
Ich glaube nicht, dass die Sprödigkeit von Eis bei 10 g über 100 m ein Problem ist. Aber für den Fall Ich irre mich, dass eine anfängliche Nutzlast von 50 g bis 100 g genügend Masse hinterlassen sollte, um tödlich zu sein.
@DonaldHobson schlug eine Spulenkanone als Alternative zur Schienenpistole vor.
Aus Gründen der Klarheit meine Die Antwort ermöglicht eine Schnecke aus Eis und eine Waffe, die kein Schießpulver oder ein ähnliches chemisches Beschleunigungsmittel verwendet. Die Eiskugel bricht / schmilzt in einer Schießpulverwaffe.
Kommentare
- Der Schlitten, über den Sie schreiben, klingt für mich wie ein wegwerfbarer Sabot. Und ich mag Ihre Antwort!
- Ja, der Schlitten ist ein wegwerfender Sabot, aber abgesehen von supraleitender Folie (oder einem Netz!) Kann ich mir ' nicht vorstellen, wie den Sabot auf verdeckte Weise wegzuwerfen. Außerdem ist ' 1:05 Uhr hier und ich ' bin müde;)
- Trockeneis (gefrorenes CO₂) ist fast doppelt so dicht wie Wassereis. Das würde bei der Ballistik helfen, wenn Sie sie vollständig solide formen könnten. Es würde schneller sublimieren als Wassereis schmelzen würde.
- Verwenden Sie den Rail Gun-Mechanismus, um den Sabot nach dem Gebrauch zu verlangsamen, und verwenden Sie eine Coil Gun.
- @DonaldHobson I ' hatte die Spulenkanone (Gaußgewehr) vergessen. Tolle Idee, ich ' werde die Antwort bearbeiten. Wie kann der Rail Gun Mechanismus den Sabot verlangsamen? Ich denke, wenn die Schienen in 2 Schleifen konfiguriert sind, verhält sich der Schlitten wie ein Trebuchet.
Antwort
Leider Dieser Trick ist Science-Fiction-Lesern bekannt. Es ist eine kleine Variation von einer in Alfred Besters The Demolished Man , die jeder SF-Autor lesen sollte. Bester war unter vielen ein großer Einfluss auf William Gibson andere Autoren.
In The Demolished Man war die Ersatzkugel eine Gelatine-Wasserkapsel, die aus nächster Nähe funktionierte. Die Kapsel platzte sofort, als die Waffe abgefeuert wurde, und das Ziel wurde von dem mächtigen Jet getötet Ich bin mir nicht sicher, wie plausibel dies als Ballistik ist, aber es war gut genug für Story-Zwecke.
Eine Eiskugel schmilzt, sobald die Waffe abgefeuert wird, und ein Wasserstrahl hält 100 Meter lang nicht zusammen. Ich fürchte, Ihr genaues Szenario funktioniert nicht.Wenn Sie genau beschreiben können, was Sie erreichen möchten, können wir Ihnen möglicherweise weiterhelfen.
Kommentare
- Haben Sie ein Backup für Die Behauptung, es würde sofort schmelzen?
- Ich bezweifle, dass es sofort schmelzen würde, aber ein starker Wasserstrahl, der von einer kleinen Sprengladung angetrieben wird, wird häufig von EOD-Teams verwendet, um ein vermutetes Sprengmittel zu zerstören. Denken Sie an eine Röhre Wasser mit einem Ende auf dem verdächtigen Gerät und dem anderen mit der angebrachten Fahrladung.
- Verwenden Sie auf 100 Metern ein Gewehr. Eine 7,62-NATO-Kugel enthält etwa 10 g Blei und Messing, eine Eiskugel wird ungefähr 1 g sein. Das bedeutet, dass die übliche Ladung es mit ungefähr $ SQRT (10) $ der Geschwindigkeit antreibt, und es wird im Gewehr auseinanderfallen. Versuchen Sie ein Drittel davon, ungefähr 140 MPa, und sehen Sie sich die Phasendiagramm : Die Kugel schmilzt bei etwa -8 bis -10 Grad Celsius. Es ist ' schwierig, sie kälter als das Innere zu halten eine Metallpistole, die Wärme gut leitet Seien Sie auch Hitze von den Waffengasen und Reibung des Gewehrs. Es schmilzt.
- @Thucydides: Ein Wasserstrahl aus sehr kurzer Entfernung ist plausibel praktikabel. 100 Meter ist das Problem.
- @JohnDallman Ich hatte den Eindruck, dass die " Kugel " in Der zerstörte Mann wurde durch die Kraft seines Aufpralls getötet, nicht weil sein Inhalt in einem " Jet " ausgestoßen wurde oder ähnlich.
Antwort
Mein Instinkt als Schütze, der ziemlich viel über Waffen mit niedriger Geschwindigkeit weiß, ist dass es als 100m Waffe definitiv nicht praktikabel wäre. Es könnte sogar unmöglich sein, jemanden aus dieser Entfernung zu töten. Ich habe das Gefühl, dass eine Waffe, die auf ein tödliches Eisprojektil schießt, aus nächster Nähe funktioniert. Viele Fragen müssen noch experimentell beantwortet werden.
Aus rein interner ballistischer Sicht sollte es ziemlich einfach sein, ein Projektil mit einer gefährlichen Geschwindigkeit abzufeuern, solange die Beschleunigungskraft ausreichend niedrig ist, um ein Auseinanderbrechen des Eisprojektils zu vermeiden. Sie müssten ehrlich gesagt mit verschiedenen Pulvern und Ladungen experimentieren, um zu sehen, was am besten funktioniert. Leider kann die Endgeschwindigkeit des Laufs ziemlich niedrig sein, oder die erforderliche Lauflänge, um eine anständige Geschwindigkeit zu erreichen, kann sehr lang sein (dh verwenden) Ein sehr langsames Pulver und ein langer Lauf, um etwas Anständiges zu erhalten. Ich würde mich definitiv dafür entscheiden, das Projektil in einen Schussbecher zu stecken, da Eis spröde und im Allgemeinen ungeeignet ist, um gegen das Gewehr eines Laufs abzudichten.
chmelzen ist kein ernstes Risiko, da selbst eine Feuerwaffe mit sehr geringer Geschwindigkeit, die Schießpulver verbrennt, die Kugel innerhalb von höchstens ein paar Millisekunden aus dem Lauf ausstößt. Wasser hat eine sehr hohe spezifische Wärme und benötigt viel Energie, um Eis zu schmelzen. Dies ist IMO kein ernstes Problem.
Denken Sie bei einer Genauigkeit von 100 m daran, dass Eis 1/12 der Bleidichte beträgt. Erwarten Sie also, dass Winddrift und Geschwindigkeitsverlust lähmend schlecht sind. Vielleicht viel zu schlecht Denken Sie daran, dass viele Handfeuerwaffen und Geschosse mit glattem Lauf Schwierigkeiten haben, in diesem Bereich mit Bleigeschossen mit viel höheren Geschwindigkeiten genau zu bleiben, als wir es hier versuchen.
Ich würde vermuten, dass sie sogar von einem stumpfen Eiszapfen getroffen werden bei 300-500fps wäre zumindest unangenehm, aber die Endballistik ist eine weitere völlig unbeantwortete Frage, was Eisgeschosse betrifft. Die geringe Dichte von Eis gegenüber Metall (1/12 der Bleidichte) bedeutet, dass es schnell Energie verliert Luft, aber noch schneller, wenn sie auf einen menschlichen Körper trifft, geschweige denn auf einen bekleideten menschlichen Körper. Es ist sehr wahrscheinlich, dass selbst ein fester Treffer eines Eisprojektils nur einen schweren blauen Fleck oder eine oberflächliche Wunde hervorruft und nicht die damit verbundenen tiefen durchdringenden Wunden Schrotflinte / Pistole Schnecken. Auch k Denken Sie daran, dass eine Eisschnecke mit 300-500 fps bis zu 100 m an Geschwindigkeit verloren haben könnte, sodass es fast unmöglich ist, jemanden damit zu töten.
Kommentare
- Bei " extrem engen Bereichen " Sie ' benötigen nicht einmal eine Kugel, Sie können mit einem Blank töten, wenn Sie aus der Nähe genug schießen.
- für die Dichte / Genauigkeit hochgestimmt. Entfernungspunkt und der mögliche Mangel an Schaden von 1/12 der Energie / des Impulses (und es würde anders fragmentieren als Metall). Selbst eine sorgfältig gefertigte Luftgewehr / Railgun wie andere schlägt vor, ' diese nicht zu überwinden (außer durch lächerliche Geschwindigkeit, bei der Reibungserwärmung aus der Luft ein echtes Problem sein könnte). Übrigens versuchten die Mythbusters, Eisgeschosse (in normale Patronen geladen) aus einem Gewehr und einem Revolver abzufeuern, und sie schmolzen. In einer Waffe steckt in kurzer Zeit ' viel Energie. Die Reibung des Gewehrs reißt wahrscheinlich ins Eis.Sie testeten auch gefrorene Gelkugeln und gefrorene Fleischkugeln, und die Eindringtiefe in das Ballistikgel war selbst aus nächster Nähe ein großes Problem.
- Ich wäre nicht überrascht, wenn eine Eiskugel ohne Tasse / Sabot zerbrechen würde schnell im Fass … Und sobald das passiert, wird sich das Eis sehr schnell mit den noch heißen Schießpulvergasen vermischen und es ' ist weg. Wie ich oben erwähnt habe, würde das Gewehr mit Eis wahrscheinlich nicht so funktionieren wie mit formbaren Metallen.
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