Водородная пороховая пушка.

Водородная пушка. потенциальное новое оружие и средство выведения в космос.
Идея посылать в космос снаряды из пушки появилась задолго до того, как начали летать первые мощные ракеты.
Идею пушечного запуска впервые появилась еще в 19 веке. Ее описал писатель Жуль Верн в своем романе "Из пушки на луну". Но он не был ее автором, он был только популяризатором.
Авторство космической пушки принадлежит группе ученых, которые обдумывали возможность доставки космического корабля на орбиту луны. Из всех возможных средств доставки тогда тогда была известна только пушка. Поэтому другие средства не рассматривались. По проекту, пушка Жуль Верна, должна была иметь длину - 275 метров, диаметр канала ствола - 2,74 метра, и придавать снарядам скорость в 16 километров в секунду. В качестве пороха планировалось использовать заряд нитрата целлюлозы весом - 180 тонн.
Проект тогда был не реализуем. Потому что скорость движения пороховых газов которые образуются при горении нитрата целлюлозы, и аналогичных веществ, только немного превосходит 2 километра в секунду.
Нитрат целлюлозы до сих пор используется как один из основных компонентов пороха. В бездымный порох так же входят другие органические нитраты, нитроглицерин, нитрат гликоля, и их аналоги.
Этот порох невозможно использовать для космических пушек. Из за недостатков описанных в начале темы.
Проект пушечного запуска был забыт после появления баллистических ракет. На основе баллистических ракет были сделаны первые космические ракеты носители.
Но идею пушечного запуска вспомнили, когда появились проекты электромагнитных пушек. Электромагнитные пушки потенциально способны запускать снаряды на орбиту.
Пушечный запуск при помощи электромагнитной пушки, считается дешевой альтернативой космическим ракетам. Но на практике до сих пор не удалось создать даже противотанковую электромагнитную пушку.
Если и удастся создать электромагнитную космическую пушку, то ее стоимость будет космической без преувеличений.
Водородная пушка способна выводить снаряды на орбиту, или в суб-орбитальный полет. Это технически простое и относительно дешевое орудие.
Пиротехническая водородная пушка, новое изобретение, и в широких научных кругах раньше не рассматривалась. Хотя были проекты газо-динамических водородных пушек. И даже сделаны действующие образцы оружия, которое служит для научных исследований связанных с противоракетной обороной.
У газодинамических пушек есть свои недостатки. Это сложные орудия. Они используют или сильно сжатый водород, аналогично пневматическим винтовкам. Или водород который нагревается в отдельной камере, под большим давлением, в тысячи атмосфер на квадратный сантиметр. Устройства для сжатия или нагревания водорода имеют большие габариты и технически сложные. С этими недостатками можно мириться в лабораторных условиях, или на малогабаритных экспериментальных пушках. Но для проектов полномасштабных космических пушек, которые и так далеко не маленькие, газодинамические устройства слишком сложные и дорогие. Пиротехнические водородные пушки намного проще. Они мало отличаются от обычных артиллерийских орудий по своему устройству.
Порох для водородных пушек, по химическому составу похож на традиционное твердое топливо для ракет. Только в нем перхлорат калия вместо перхлората аммония, и эпоксидная смола вместо каучука. И другое соотношение компонентов. Но такие составы хорошо изучены.
У пушек есть свои преимущества перед ракетами. Выше коэффициент полезного действия - КПД, а значит топлива нужно меньше. Для пушек не нужно делать ракеты имеющие несколько стадий, и двигатели. После выстрела шлак остающийся от пороха можно перерабатывать как вторичное сырье.
Проект водородной космической пушки технологически не сложный, и реализуемый на основе уже имеющейся научной и технологической базы. А значит не требует больших затрат времени и денег на научные исследования. Пушечный запуск дешевле ракетного. Поэтому идея пушечного запуска на орбиту, с помощью водородной пушки, должна заинтересовать инвесторов. Возможно с научными исследованиями и финансированием помогут военные. Так как любая пушка это потенциальное оружие.
Приблизительная стоимость космической водородной пушки, должна быть несколько сотен миллионов долларов. По космическим стандартам цена не высокая, тем более для нового средства выведения на орбиту. Эта цена сравнимая с одним стартом тяжелой космической ракеты или спейс шаттла.
Единственный проект сверхмощной пушки, который был почти доведен до реализации, это так называемая - "Пушка Хусейна". Которую сконструировал профессор - Джеральд Бюлль, по заказу Иракского лидера.
Для пушки Хусейна использовался традиционный порох. Единственным нестандартным техническим решением, реализованным на этой пушке, были многочисленные устройства для заряжания расположенные вдоль ствола. Схема пушки Хусейна позволяла разгонять снаряды до скорости 2400 метров в секунду, на традиционном бездымном порохе.
В своем проекте, который я назвал "Пушка Кулибина", я предлагаю использовать схему с устройствами для заряжания расположенными вдоль ствола, аналогично пушке Хусейна.
Эта схема позволяет достигать оптимального соотношения стоимость - эффективность.
При внутреннем диаметре ствола, около метра, внешний будет, около двух метров. При таком размере вес отдельных частей ствола будет на грани транспортабельности. Вес пороха для космической водородной пушки должен быть во много раз больше, чем вес снаряда. Если использовать одно устройство заряжания, его диаметр будет намного больше диаметра ствола. При таком размере и весе, устройство заряжания будет сложно сделать, перевозить, и эксплуатировать. Многочисленные зарядные устройства расположенные вдоль канала ствола, по своему размеру и весу должны быть сопоставимы с сегментами ствола. А значит их можно будет перевозить и использовать без больших сложностей.
Канал ствола пушки должен содержать заменяемые вставки, или легкие внутренние сегменты из металла обладающего высокой устойчивостью к износу, устойчивостью к коррозии, и действию высокой температуры.
Таким металлом может быть, титан, сплав титана с никелем, или сплав меди с вольфрамом.
Оптимально пушка должна строиться на местности имеющей естественный уклон, близкий к углу возвышения ствола пушки.
Пушка должна монтироваться на бетонном фундаменте, и держаться на стальной эстакаде (конструкции) адаптированной к тепловому удлинению ствола.