Недавно я отвечал на вопрос на форуме WorldBuilding о гранатах и пулях. Одна из вещей, которые всплыли, заключалась в том, что я утверждал, что бездымный порох в ружейном патроне может взорваться, но меня оспорили. Комментаторы сказали, что бездымный порох сгорает только при обычном использовании.
Это, однако, оставляет меня с вопросом. Как мы можем разогнать пулю до сверхзвуковой скорости, используя только звуковую волну давления? Когда скорость пули приближается к скорости звука, не должна ли волна давления толкать пулю менее эффективно? Мне кажется, что пуля, летящая со скоростью звука, не должна толкаться волной давления со скоростью звука.
Как это работает?
Скорость звука увеличивается с увеличением давления. Предполагая идеальное поведение, отношения таковы:
или эквивалентно:
где является молярной массой.
В стволе пушки сразу после выстрела газ находится под очень высоким давлением и очень горячий, поэтому скорость звука намного выше, чем в условиях окружающей среды.
Дефлаграция означает, что горение проходит через топливо медленнее, чем скорость звука в топливе . Он ничего не говорит о скорости образовавшегося газа или о том, как она соотносится со скоростью звука в этом газе (а скорость звука в твердых телах обычно выше, чем в газах). Газ, который выделяется при сгорании, не находится в равновесии, поэтому такие свойства, как «давление», «температура» и, следовательно, «скорость звука», для него не определены полностью.
Дон Брэнсон
Капитан Жираф