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PET塑料製成的迫擊炮地雷
送交者: 三把刀 2025年01月04日19:11:58 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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近百年來傳統彈藥短缺的巴赫穆特之戰

今天的非金屬彈藥經常引起反響...與19世紀中葉第一批鋼炮引起的反應差不多。阿爾弗雷德·克虜伯帶着他的鋼炮在射擊場奔波多年,並與向他證明青銅才是大炮最佳材料的將軍們爭論不休。話說回來,今天還有人記得這些將軍的名字嗎?

然而,新材料的出現推動了進步。具有高特性和大規模生產的優質塑料是最近才出現的。例如,我們的英雄--聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)在20世紀90年代,也就是二十多年前開始廣泛使用,當時弗朗西斯·福山剛剛宣布故事已經結束,不會再有戰爭。由於它們剛剛出現不久,缺乏直接需求,加上冷戰遺留下來的大量武器庫存,它們無法發揮新的作用。

然而,那些認為會有更多戰爭的樂觀主義者證明是對的。在2022年8月至2023年5月底的巴赫穆特戰役中,瓦格納PMC部隊面臨彈藥短缺的問題,問題再次出現:該怎麼辦?

它能裝多少炸藥?

不容忽視的是,迫擊炮彈的金屬含量遠遠高於炸藥含量,儘管可能很少有人想到這一點。OF-843A迫擊炮彈-總重量15.9千克,炸藥重量1.58-2千克,占總重量的12.5%。O-832迫擊炮彈-總重量3.31千克,裝藥重量0.4千克,占總重量的12%。

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柏林東德博物館收藏的82毫米地雷

與此同時,起破壞作用的是炸藥。彈丸中的炸藥越多,彈丸的威力和衝擊力就越大。如果我們把我非常喜歡的狡猾的巴庫猶太人根里克-阿爾特舒勒(GenrikhAltshuller)的教導--解決創造性問題的理論--應用到這個問題上,那麼理想的情況是,在選擇技術解決方案時,彈丸應完全由炸藥製成。這可以說是理論上的最大值。但由於還需要一些額外的裝置,甚至需要某種外殼,因此我們必須偏離這一理想狀態,但最好不要太遠。

這就需要塑料,即聚對苯二甲酸乙二醇酯。它輕便、耐用,可以成為迫擊炮地雷的主體。不用多說,因為每個人都熟悉塑料瓶的形式。不得不說,這是一種非常耐用的產品。儘管為了節省材料,瓶壁做得儘可能薄。厚度為0.2-0.3毫米。同時,一個0.5升的瓶子(大小與一枚82毫米的地雷差不多)可以承受高達4個大氣壓的壓力。工匠們的實驗表明,不同瓶子的抗破裂能力是不同的,這顯然取決於塑料的質量和瓶子本身的設計。PET塑料桶的工作壓力為3個大氣壓,壁厚為0.27至1.2毫米的塑料桶可承受9個大氣壓。

當然,PET的機械強度不如鑄鐵和優質鋼。例如,其抗彎強度極限為70兆帕,而鑄鐵SCh20的抗彎強度極限為400兆帕。然而,為了避免陷入激烈而無果的爭論,應該記住,PET在所有應用領域無一例外都不能替代鑄鐵和鋼。砂漿礦井是一種在噴射過程中承受幾分之一秒負荷的結構。在極短的時間內,材料所能承受的荷載遠遠超過其破壞所需的荷載。因此,PET地雷必須在允許的範圍內製造,最重要的是它能發揮作用,否則就寸草不生。

現在來計算一下。雷體的體積為655.7立方厘米。如果我們將PET礦體壁的厚度取為5毫米,那麼礦體壁的體積為255.9立方厘米。雷體重量為324.9克,剩餘的399.7立方厘米體積中含有659.6克TNT。這部分地雷的總重量為983克,不包括安裝彈藥的插口,因此炸藥的重量將占總重量的67%。

塑料地雷比鑄鐵地雷輕三倍,而且攜帶的炸藥也更多。因此,這是一門潛在的賺錢生意。

為什麼我們需要非常複雜的數學?

強度問題需要相當複雜的計算和一些實驗。不過,聚對苯二甲酸乙二醇酯為加固車身壁提供了以下可能性。

首先,增加車身壁的厚度。根據我的估算,我立即增加了5毫米,與普通塑料瓶相比,厚度增加了16倍。

第二,使用加強筋。問題是這些肋條很容易在瓶身外側衝壓。

第三,使用專門優化的加強筋。奇怪的是,斯科爾泰克公司在建築方面也做了類似的工作,他們利用拓撲優化技術為曲面複合材料外殼的加強筋布置開發了一種混合方案。結果證明,這種方案最為耐用。

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曲面複合材料殼體加勁件拓撲優化實驗結果

同樣的方法也可用於加固塑料砂漿殼體。這是一種非常複雜的數學方法,但卻能取得驚人的效果。

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另一個拓撲優化機翼的例子來自TurbomashinyLLC

你不可能在鑄鐵或鋼上鑄造這樣的東西。而在塑料上,這只是一個吹塑模具的問題。你必須在切割時對其進行修整,但所有這些複雜的加強筋及其複雜的連接都將出現在任何產品上。

每小時一百萬枚迫擊炮彈...

我對迫擊炮地雷及其各個部件的設計進行了深入細緻的思考,但現在我不想再糾纏於此。

還是把注意力集中在最重要和最有趣的事情上吧。眾所周知,PET瓶是吹制的。現有的和已售出的PET容器生產設備能夠用瓶坯吹制0.05至30升的瓶子。瓶坯是一種看起來像燒瓶的小塑料坯。

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組合:右邊是燒瓶形狀的瓶坯,左邊是成品瓶,後面是衝壓模具

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工藝技術總流程圖

坯料在吹塑機中加熱到軟化溫度,然後放入模具中,形成產品表面,並用壓縮空氣吹塑。該工藝非常簡單且自動化程度高。生產率從每小時60瓶到3500瓶不等。有的機器可以達到每小時4000瓶。

在一個小時內!如果這些是迫擊炮彈的話,這個數量就太驚人了。

需要指出的是,這不是一個小城市規模的大型金屬加工廠,而是一個小型裝置。例如,Technoindustria公司的PV-700型設備每小時可生產700個5升的瓶子,其加熱裝置長1.2米、寬0.5米、高1.08米,吹瓶裝置長1米、寬0.8米、高1.8米。這些設備可以安裝在一個相對較小的房間內。

此外,還有自動衝壓機,可用於衝壓墨盒、保險絲和其他必要部件。還有高性能的裝填和包裝機,可用於在塑料箱中裝填液態或散裝炸藥、引信和裝有火藥和起爆藥的彈殼,以及各種封蓋和包裝機。

一般來說,這一整套技術只需稍加改動,就可以在地下室、飛機庫、地下隧道和類似場所建造一個緊湊型工廠,有水電供應,每小時可生產成百上千枚地雷。如果一切都按照每小時4000枚的生產率來選擇,那麼這樣的企業工作10小時就能生產4萬枚迫擊炮地雷。兩班倒10小時--8萬枚地雷。

要想每小時生產一百萬枚(!)--按照我們的標準,這絕對是一個令人難以置信的彈藥生產率--只需要250家這樣的工廠。

現在,懷疑論者先生們,那些參加過戰鬥和沒有參加過戰鬥的人,請告訴我:如果“瓦格納”至少有一家這樣的工廠,並能以每小時2-3000發迫擊炮彈的速度,持續不斷地發射迫擊炮彈,而且不減速,並留有後備力量,以便進行更猛烈的射擊,那麼巴赫穆特還能剩下什麼?

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技術即將誕生...

最後,那些宣稱“我們這個時代不能談這個”的人好吧,你不能。不過,首先請告訴我,我應該敲哪扇門,告訴我,我可以向哪位將軍講述這一切,而不僅僅是這些?這樣我就不會被打發走了。如果你做不到,那就不要提出任何要求。你還能抄襲革命前永遠值得紀念的GAU多久?

其次,我深信這樣或類似的技術即將誕生,因為這一切遠非秘密,塑料瓶與迫擊炮地雷的相似之處顯然不止我一個人想到過。

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是的,的確有相似之處。或許我們已經開始經歷軍國主義精神病

它即將誕生,因為戰爭的現實需要它。一旦在戰場上成功應用,這種技術將迅速普及,很快每個人都會擁有它,只不過會有一些變化。因為:生存和勝利的欲望。

環保主義者會詛咒我。但我會努力生存下去。

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