Могут ли пушечные ядра проходить сквозь воду?

В недавнем фильме Спилберга/Джексона Тинтина есть сцена, где корабли Рэда Рэкхема и капитана Хэддока дерутся и стреляют из пушек. В какой-то момент показано, как пушечное ядро ​​проходит сквозь волну и наносит серьезный урон другому кораблю. Я знаю, что пули останавливаются в воде; пушечные ядра с их большим весом продолжают с достаточной силой, чтобы нанести ущерб?

У меня нет времени, чтобы дать полный ответ, но в целом да, импульса пушечного ядра, вероятно, будет достаточно, чтобы пройти сквозь волну и повредить корабль. Конечно, это зависит от относительных размеров, но думайте об этом как о волне, служащей щитом; импульс уменьшится, но мяч, скорее всего, не остановится.
Это также зависит от длины воды, через которую проходит пушечное ядро, и от формы снаряда: пули имеют гораздо более аэродинамическую форму, чем пушечные ядра.
Однако имейте в виду, что корабельные пушки первоначально использовались, чтобы сломать мачты другого корабля или повредить его корпус ниже ватерлинии, чтобы потопить его.

Ответы (2)

Какое расстояние может пролететь пушечное ядро ​​в воде без потери кинетической энергии? Для упрощенного расчета мы начнем с наблюдения, что это расстояние зависит от соотношения кинетической энергии пушечного ядра и силы сопротивления, действующей на пушечное ядро.

Обозначим радиус шара через р , его скорость на в , а его массовая плотность на р б а л л . Кинетическая энергия Е к равно 1 2 М в 2 знак равно 2 π 3 р б а л л р 3 в 2 .

Сила сопротивления Ф г дан кем-то 1 2 С г р ж а т е р в 2 А знак равно π 2 С г р ж а т е р в 2 р 2 . Здесь, С г обозначает коэффициент сопротивления для сферы.

Максимальное расстояние л м а Икс через которую можно пройти пушечным ядром л м а Икс знак равно Е к / Ф г следовательно является 4 3 р С г р б а л л р ж а т е р . Для типичных значений ( р б а л л р ж а т е р < 8 а также С г > 0,1 , см. здесь ), находим л м а Икс < 100 р .

Другими словами, пушечное ядро ​​теряет большую часть своей кинетической энергии, когда пересекает слой воды, превышающий его диаметр примерно в пятьдесят раз.

Принятый ответ не является полным. Снаряд может лететь под водой на очень большие расстояния, если он является суперкавитирующим .

Суперкавитирующий объект представляет собой погруженный на высокой скорости объект, предназначенный для инициирования кавитационного пузыря в носовой части, который (либо естественным образом, либо дополненный за счет внутреннего газа) выходит за задний конец объекта, существенно уменьшая сопротивление поверхностного трения, которое могло бы присутствовать. если стороны предмета соприкасались с жидкостью, в которую погружен предмет.

Из-за этого эффекта пуля из дозвукового пистолета с круглым носом пролетит под водой намного дальше, чем пуля из сверхзвукового винтовочного пистолета с заостренным носом.

Могут ли пушечные ядра проходить сквозь воду?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v