關於飛彈的一些迷思...

[ewings (火星人當研究生)]

  換個標題來釐清一下概念好了，不然就會有人跳出來吵架然後瞎掰
  把大家的概念混淆了

: → DCfour      :你亂講的絕對不止炸藥能量而已....                   01/11 21:51
: → ewings      :例如? ??                                           01/11 23:40
: → DCfour      :1.飛彈容易撞碎,實際上通常啞彈測試中沒撞碎的比撞碎  01/12 23:09
  這個部份，其實我講了是縮潰，只是可能沒有很清楚

  飛彈容易碎，所以容易保持完整，這個聽起來似乎很反直覺，但是在高速
  衝撞這種超過100G甚至1000G的情況，很少有結構能維持完整性，如果是
  像穿甲彈那種實心的是無所謂(不過還是會變型)，但是對飛彈來講，一般
  來講設計結構時設計強度很少超過50G，期待飛彈能撐過幾百G以上的衝擊
  並不是很實際
  (流言終結者的實驗中，把東西由四樓丟下來，撞擊時G力就常破百了，就
   算是包上超厚的泡泡紙也超過50G)

  那為什麼飛彈的後段經常完整的留下來? 就是因為導引段和電子艙段很容
  易碎，所以產生了潰縮吸收了能量，使飛彈在衝撞時的G力降到結構還能保
  持完整的範圍，對車子有點了解的人應該都知道潰縮這個概念，車頭撞得
  越爛，乘客受到的衝擊力就越小越不容易受傷

  而後段比較容易留下來，部分是因為火箭發動機為了要抵抗內部燃燒的壓
  力，相對來講強度會比前端來的強，比較有機會在潰縮後較低的G力維持
  外型

  然後這個也衍生到第二個問題上面

: → DCfour      :的多。2.上世紀中以後就沒人用鋼管做火箭,航太展或基  01/12 23:12
: → DCfour      :地開放等能實際摸到實彈或展示彈的機會很多,這錯很大  01/12 23:13

  這邊為啥我講沒人用鋼管，主要是很早以前就已經不用鋼材當彈體材料了，
  除了像太空梭固態推進器那種想要重覆回收20次的東西會使用鋼材，一般的
  飛彈為了減輕重量已經使用耐熱材+鋁合金或複合材料來當彈體了

  尋標頭那邊為了雷達穿透性，多半會使用陶瓷基材料，而電子艙與彈頭部份
  用鋁合金或是現在常用的纖維複合材料，真正需要高強度的部分就是固態推
  進器部分，也就是第一部分講的

  固態燃料推進器需要有一個抗張力與耐熱性夠好的外殼，抵擋內部燃燒時產
  生的壓力與高溫，就像沖天炮要用厚厚的紙捲去當外殼，不過不同的是固態
  火箭的壓力與溫度高出幾個量級。

  早期材料還不夠進步時，多半使使用鋼材，但是付出的代價就是太重，後來
  就使用耐熱材料與輕合金來做，而目前是使用類似防彈衣用的那種高強度纖
  維，配合耐溫較高的基材做成的管狀複合材料，加上裡面的耐熱材料，一同
  構成固態火箭推進器的外殼

  這種複合材料的彈性比碳纖維還好，所以受撞擊時維持完整的機會也比較高

  目前飛彈少數有用到鋼材的部分，大概都集中在噴嘴附近，像TOW在噴口附近
  就使用鋼材，而一般的空對空飛彈大概只有噴嘴旁邊一圈會摸到鋼材

: → DCfour      :3.研發階段是用手工&沒模具,這很明顯你對製造工程沒   01/12 23:15
: → DCfour      :概念,土豬說的"公差才是重點"這才是對的.             01/12 23:16

  而談到複合材料，沒錯，那東西是需要用模具來製造的，在研發階段時複材
  結構的模具也是一筆大開銷，不過在量產時其他模具也是要花錢

  把所有零件公差都弄得很小，的確是沒有任何組裝問題，但是公差小代表的
  就是貴，也代表所有的零件都要用昂貴的切削加工去做，而無法用廉價但公
  差也大的衝壓成型

  在研發階段大部分金屬零件多半是使用切削加工，這種只有一兩件的東西，
  花上數十萬做模具來沖壓或鍛造是不經濟的，而使用切削加工公差會比較小
  ，所以組裝時出差錯的機會會比較小，偶而用剉刀或木槌就搞定

  但是切削加工成本高，這個大家應該可以由AK47的故事知道，要量產就要用
  沖壓與鍛造，然後經過一堆熱處理，才能得到便宜的零件，而沖壓與鍛造就
  需要模具，而且做出來的公差一定不可能和切削加工同等級

  就算是公差沒大到會妨礙零件組裝，但是組裝時這些公差都會累積，像是如果
  工人習慣由右邊開始鎖螺絲，那由彈頭組裝到彈尾，飛彈可能象香蕉一樣變成
  向右彎曲，所以這時就需要型架，先將零件固定在正確的位置，這樣組裝時產
  生得累計誤差就只會被限制在比較小的範圍內，像飛彈組裝光是外殼就至少需
  要兩到三個固定環，確保飛彈不會組裝到歪掉

  這些模具和型架，在研發階段時如果無法避免使用的話，通常是使用可調整式
  的，這樣才可以想變就變，但是調整式的每次要用前都要先校正，但量產時不
  可能每做完一次就等校正，所以還是會再作固定式的模具與型架

  這些型架與模具的錢，通常會包含在第一批量產的單價裡面(不然天曉得有沒
  有第二批)，而除了這些硬體的價格外，一些生產流程與加工參數建立也都需
  要額外的費用

: → DCfour      :4.爆炸是isentropic是指將化學能傳遞到氣體時是isen,  01/12 23:19
: → DCfour      :但是氣體將能量傳遞給破片成為動能時不是,這時的效率  01/12 23:20
: → DCfour      :可就低得可憐了,這點土豬的回文有點出,不知道你有沒   01/12 23:21
: → DCfour      :有看懂....                                         01/12 23:22

  ㄝ，我想這邊我還是講一下好了

  最大的問題還是他用的數字是錯的，wiki裡面寫炸藥爆炸的總能量是4.13，
  然後熱值是2.多，剩下的是用爆炸的形態表現出來，所以能量是
  熱值+爆炸 = 總能量
  不過他為了瞎掰，就說爆炸的能量來自熱，然後只用熱值
  但是他不敢講的就是這個熱值是用爆炸後能量都轉換完剩下的熱得出來的
  (就算想算爆炸前的熱，目前也沒科技可以量出來)

  爆炸的威力也不是只有看破片，破片最大的效果是延展殺傷範圍，假如光靠
  震波可能只有10公尺的絕對殺傷範圍，加入破片可以將氣體爆炸的能量轉換
  為破片動能，而破片動能衰減會比震波慢，所以延長殺傷範圍，這不是代表
  沒破片或是破片轉換效能差威力就小，不然把響尾蛇飛彈的彈頭拔掉破片，
  放到3台車長度的距離外，光是重量就比兩瓶重量瓶重的炸藥，我想就算是亞
  當也不敢親身上陣在那個距離站著，測看看沒有破片會不會死吧

: → DCfour      :只不過說要看上升熱氣來抓ASM更是經典笑話就是了~XD   01/12 23:27
  連雙色都出來了，我覺得就算我拿出熱空氣即使到了2000度放射率也不到
  0.001的資料，應該也阻止不了它吧 XD

  另外講一下豆知識，一般溫度下會放出紅外線的氣體，一般我們叫它溫室氣體


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台灣科學研究的三大障礙

  1. 教授與研究生低廉的薪水
     2.SCI點數與篇數的量化指標
         3. 國科會與學校的報帳制度

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 223.139.228.40
推 sman        :推
→ djmez       :要不要考慮修正一下最後一句話？
→ darkness0918:大哥，您最後一句在釣魚嗎？
可惜只會釣到烏龜 /_\
推 gasbomb     :最近看D 台的武器決勝點發現我低估純粹爆炸的威力 一
→ gasbomb     :發鐵拳就把一個機槍陣地幹翻了
推 gasbomb     :所以手榴彈隔一面磚牆究竟有沒有殺傷力？以前在kkcit
→ gasbomb     :y跟人吵過這個 我還是認為沒有啦…哈哈
→ jessti      :爆炸前的熱是可以算的 我是已經忘了絕熱膨脹對系統
→ jessti      :會造成什麼影響 不過算爆裂物只要讓他是"燃燒" 就可
→ jessti      :用卡計去算 緩和掉反應速度只是步驟上麻煩
直接用化學能來算會比較快，TNT與PMX都可以查表
只是就算是等火商，因為牽涉到化學反應，所以也不會100%轉換
如果震波在推動破片時被消耗轉換成熱，熱值也會稍稍提升
※ 編輯: ewings          來自: 223.139.139.82       (01/13 22:13)
→ jessti      :這樣說是沒錯 跟熱機有關的我是都還給老師了
→ jessti      :不過他似乎還沒搞懂為什麼人家會用比較大的值
→ ewings      :因為它根本就不想搞懂,或是說即使懂也故意弄錯  = =
  其實隨便翻一下就知道，TNT用化學能算出來的熱值是14.5MJ/kg
  ，爆炸釋出的能量是4.18MJ/Kg，爆炸時能量平衡後剩下來的純熱能
  (廢熱)才是2.7MJ/Kg，不過那傢伙為了吵架根本就開始亂用亂講
※ 編輯: ewings          來自: 223.139.139.82       (01/13 22:57)
推 hazel0093   :這篇不錯 連我理工盲都看得懂
→ aardvarkww  :tnt爆炸和一般燃燒反應不一樣好嗎？前者用不到空氣
→ aardvarkww  :後者是假設有空氣的情況
推 leptoneta   :那樓上以為TNT的硝基是要幹嘛的?
→ DCfour      :1.除非你覺得4130跟17-4 PH不算鋼材,不然沒人用鋼材
→ DCfour      :這句話就是錯的,飛彈主結構用鋼材的還是不在少數.
但鋼材是用在內部結構件上吧,管狀外殼不是多半用鋁或複材?
連作推進器那些人都講現在他們不用鋼材作外殼了
→ DCfour      :2.其實現在潮流反而是噴嘴會用複材,而且主要是矽酸
→ DCfour      :纖維類的耐高溫複材,所以你說噴嘴才用鋼材還是錯的
 呵，不然我一時也想不出來從外面摸哪邊還摸得到鋼材
→ DCfour      :至於加工那一塊,紙上談兵跟實況是差很多的,拿AK-47類
→ DCfour      :比更是不倫不類,兩者的價差太大了,飛彈不需要那麼去
→ DCfour      :追求cost down的....
  比喻而已，不然找不出啥好例子
→ DCfour      :尤其是如果產量沒那個高的條件下,所以加工那一段你的
→ DCfour      :想像跟實況是差蠻多的....
  飛彈用的鍛造件或沖壓件有那麼少?
  而且薄殼結構的部分還是得要用模具去加工成型不是?
  不過我想型架那邊應該不會因為產量少就不做吧

  雖然說實話我對飛彈生產的了解是不如對飛機，飛機即使只生產百來架
  ，他們還是乖乖的把模具和型架全弄出來，他們也指著某些部件說研發
  時硬著頭皮用切削加工，後來定型後改用沖壓

→ DCfour      :另外通常在打靶的時候是被打的靶成了潰縮區~XD
 就....兩邊一起縮阿 XD

 不過就像手槍彈一樣吧，假如彈頭堅硬無比不會損壞，那撞殺時的破壞範圍反而
 會像穿甲彈一樣破壞區域只有彈徑的3倍內的區域，而不是如測試中有到達10倍
※ 編輯: ewings          來自: 223.139.139.82       (01/14 15:39)
推 chungminchun:推  雖然我大部分看不懂XD
→ DCfour      :1.對大部分的飛彈來講,沒有所謂的"內部結構件",旋形
→ DCfour      :旋出來的圓管就是結構件了,這部分雖然鋼已經不是主流
→ DCfour      :材料,但是使用的還是不少,不會是沒有人用....
→ DCfour      :至於為什麼沒有內部結構件呢,因為圓管結構強,簡單便
→ DCfour      :宜又好做(指用旋形機成形,不過旋形機只能做圓形的)
→ DCfour      :飛彈不像飛機,圓形剖面用這個最方便~
→ DCfour      :2.至於加工方式的話,其實土豬之前也有一部份講對了,
→ DCfour      :就是百來枚甚至幾十枚的產量,直接丟去CNC加工都比開
→ DCfour      :模快又省錢,不以人廢言的話他蠻多觀念是正確的....
→ DCfour      :不過如果像魚叉麻雀響尾蛇那種幾千幾萬枚在做的就是
→ DCfour      :另一回事了,會比較類似大量生產的搞法~
→ Leon        :你要不要回文比較容易讀?
→ RURILIN     :你想害死他啊?人家就是不想被長官看到.
→ Leon        :噢, 抱歉, 我以為這些是公開資料可以討論的
→ sneak       : 比更是不倫不類,兩者的 https://muxiv.com
→ sneak: 2.至於加工方式的話, http://yofuk.com