Masa działek s. Gatlinga vs konwencjonalnych

[maziek]

Działko M61A1 Vulcan ma masę 112 kg (bez układu zasilania) a działko HS.404 43 kg, przy szybkostrzelności odpowiednio 6000 i 700 strz./m. Wynika z tego, że aby zrównoważyć szybkostrzelność Vulcana trzeba prawie 9 działek HS, czyli prawie 400 kg masy. Przy czym zdaje mi się Vulcan strzela silniejszym nabojem (w każdym razie prędkość wylotową ma sporo wyższą).

Pytanie, jak w takim razie tak ograniczono masę Gatlinga? Sama lufa do HS ma masę ponad 20 kg, co już pomnożone przez 6 daje więcej niż masa całego Vulkana. Musi mieć więc Vulcan lżejsze lufy, ale tak czy siak, każda lufa ma zamek itd. Widzę oszczędność na jednej dużej "komorze zamkowej" Vulcana względem 9 osobnych komór, widzę oszczędność na systemie gazowym (silniki elektryczne czy pneumatyczne są lekkie). Choć nawet gazodynamiczna odmiana działka M130 jest cięższa od napędowego o ledwie 5 kg.

Jest zapewne zysk na masie z ograniczenia serii - HS mogło pewnie prowadzić ogień dłużej, więc lufy musiały być grubsze. Ale mimo wszystko ograniczenie masy przy zachowaniu tej samej szybkostrzelności do niemal 1/4 wyjściowej jest olbrzymie.

[LARPAK]

Jak spojrzysz na anglojęzyczną wikipedię to masz tam podane masy dla HS'a z systemem zasilania i już całość jest nieco cięższa, ale to i tak nie to samo co M61A1.

Sporo zaoszczędzono właśnie na jednej wspólnej "komorze zamkowej", a to już sporo bo obudowa jest jedna, lufy też pewnie nieco cieńsze mimo, że strzelają lżejszą amunicją dla zwiększenia szybkostrzelności i ich prędkości to jednak mają lepsze chłodzenie.

Moim zdaniem zwartość konstrukcji ma tutaj spore znaczenie bo jest to 6 luf w układzie niewiele większym niż jedna lufa HS'a, a całość jest powiększona o silnik i system zasilania, który też jest dość spory - zapas amunicji, a dla każdego samolotu zasobnik na amunicję był projektowany oddzielnie, aby zmieścić się w kadłubie.

[maziek]

Kwestię amunicji pominąłem, ponieważ po pierwsze trudno coś wiarygodnego wyguglać (zwłaszcza dla M61) a po drugie zakładając, że rozpatrujemy po tyle samo nabojów to powinno wyjść mniej więcej równo (pomijam tu, że zasilanie dla M61 jest pewno cięższe, bo bardziej skomplikowane, a dla HS to w zasadzie prosty magazynek bębnowy itp. różnice, także w ilości zabieranych naboi po prostu). Tym niemniej ta różnica jest ogromna, na porównywalną szybkostrzelność M61 jest 3-4 razy lżejsze od adekwatnego zestawu HS. To olbrzymia różnica.

[Speedy]

Przy czym zdaje mi się Vulcan strzela silniejszym nabojem (w każdym razie prędkość wylotową ma sporo wyższą).

Powiedzmy że porównywalnym. "Vulcanowy" 20x102 ma typową masę pocisku 101 g i prędkość początkową tak z 1000-1030 m/s; "Hispanowy" 20x110 odpowiednio 128 g i 850-880 m/s. Oczywiście są różne mocniejsze i słabsze elaboracje, a także działka o różnej długości lufy, więc to tylko takie przybliżone dane do porównania. W każdym razie energia w obu przypadkach jest podobnego rzędu ok. 50 kJ. Od strony siły rażenia i zdolności przebijania obstawiałbym jednak ten cięższy, "hispanowy" pocisk.

[maziek]

Liczyłem na Ciebie. Tym niemniej, ponieważ to jest taki sam kaliber i pewnie porównywalna powierzchnia kontaktu pocisku z lufą - ta większa o naście-dwadzieścia % prędkość powinna powodować szybsze nagrzewanie lufy (w sensie ilości ciepła z tarcia po każdym strzale). Plus szybkostrzelność każdej lufy M61 większa o kolejne 30-40% względem HS. Wszystko to ostrożnie można podsumować tak, że lufy M61 grzane są z większa wydajnością. A tymczasem muszą być zdrowo lżejsze, a konkretnie znacznie mniej grubościenne, bo mają ~półtora metra długości a te z HS tylko 80 cm. Co prawda wydłużenie lufy korzystnie wpływa na nagrzewanie (choć zmniejszenie zewnętrznej średnicy wręcz przeciwnie), ale mam wrażenie, że sam fakt obracania się wiązki luf 6000/minutę musi generować jakościowo o klasę lepszy efekt chłodzenia, niż tylko obmywanie lufy powietrzem na skutek ruchu samolotu. Inaczej takie odchudzenie nie udałoby się, zwłaszcza, że W M61A2 poszli jeszcze krok dalej.

Swoją drogą - jak przypominam sobie zdjęcia np. spitfirów - to generalnie nie widać tam starunku o chłodzenie działek. Zwłaszcza w zabudowie z dwoma działkami na skrzydło, kiedy druga sztuka z prawie całą lufą jest schowana w skrzydle. Zresztą schowana - nieschowana - i tak na lufę szła obudowa. Ciekawe, czy ta ciężka lufa była po prostu dostatecznie odporna, czy jednak były jakieś wloty i wyloty powietrza do chłodzenia.

[waliza]

W Spitfire to działko miało bęben na 50 naboi. Trudno je przegrzać przy takiej ilości.

[maziek]

Bęben był na 60 naboi i tylko na początku, chyba od 41 roku pojawiła się wersja Mk II zasilana taśmą - na początku po 120 naboi na działko, potem po 150 i 175. Nie wiem jak w innych samolotach ale np. H. Tempest miał 200 naboi na lufę, Corsair 230 itd.

[Botras]

Z pewnością największa różnica jest na masie luf i komór zamkowych "paczki" dziewięciu hispano (nawiasem mówiąc, z http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a028979.pdf wynika, że lufy M61A1 ważą 8,11 kg, patrz str. 5; lufa 20 mm amerykańskiego Hispano M2 ważyła 21,56 kg, ale lufa 20 mm armaty Mk 16, czyli też hispano, ale powojennego, już tylko 11,9 kg, przy zmniejszeniu długości o 22%). Jakiś udział ma też masa zespołów ruchomych. W Hispano zamek z suwadłem jest "magazynem" energii kinetycznej, pobieranej w krótkim czasie podczas strzału i przekazywanej sprężynie powrotnej. W GAU-4/XM130 (napędowych gatlingów nie ma co tu rozpatrywać) magazynem energii jest zespół luf i jest ona przekazywana poprzez krzywkę do bardzo lekkich zespołów ruchomych - leciutkich, bo wolnych od funkcji magazynowania energii.

20 mm armata M2 w pełnym ukompletowaniu do zasilania z taśmy ważyła 63 kg z groszami. Dziewięć 20 mm M2 to byłoby 568 kg. To blisko dwakroć więcej niż M61A1 z przyległościami - 298 kg, przy pojemności magazynu amunicji wynoszącej 638 nabojów. Do masy zestawu hispano trzeba by jeszcze dodać masę ogniw taśm.
Gdyby hispano miały lufy od M61A1, to zestaw dziewięciu takich armat ważyłby nadal 445 kg.
Gdyby chcieć zastąpić Vulcana armatami Mk 16, to trzeba by ich 6000 strz/min / 850 strz/min = ~ 7 x 44,26 kg = 309,82 kg plus masa ogniw taśm, czyli nadal więcej niż Vulcan, a doszłyby kłopoty z rozmieszczeniem tego w płatowcu i związana z tym masa.

[maziek]

Dzięki, aleś literaturę podrzucił, taką "powieść" to ja lubię, trochę mi zajmie nim się przebiję. Odkrywcza dla mnie uwaga, co w której broni "magazynuje" Ek. Co do luf HS to w ogóle szczerze mówiąc nie wiem jaką długość miała ta lufa, bo dane są przemieszane - działko występowało i jako AA i morskie i lotnicze, i we wszystkich tych zastosowaniach ma wiele odmian, zwłaszcza, że po Francji tłukli je Anglicy oraz, co prawda w poronny sposób, Amerykanie. Mam skan instrukcji francuskiej z 1939 roku - i tu lufa ma 1645 mm - przy czym jak instrukcja wskazuje, model był przeznaczony m.in. do montażu nad silnikiem i strzelania przez oś przekładni śmigła, więc ta długość "pasowała", bo zamek był już za silnikiem. Wydaje mi się, że sądząc z proporcji, wczesne warianty montowane do spitfirów miały takie właśnie, długie lufy. Czyli krótka lufa, 80 cm, to już jakieś późniejsze odmiany, może od Mk V. Czy mozna założyć, że w gatlingu lufy mogły mieć w ogóle mniejszą grubość ścianki, ponieważ były zespolone w wiązkę i w związku z tym nie musiały mieć z osobna takiej sztywności, jak lufa pojedyncza?

[Botras]

Co do luf HS to w ogóle szczerze mówiąc nie wiem jaką długość miała ta lufa, bo dane są przemieszane - działko występowało i jako AA i morskie i lotnicze, i we wszystkich tych zastosowaniach ma wiele odmian, zwłaszcza, że po Francji tłukli je Anglicy oraz, co prawda w poronny sposób, Amerykanie.

Nie słyszałem, żeby - poza eksperymentami - HS.404 i jej odmiany licencyjne były używane jako broń plot, naziemna czy okrętowa podczas II w.ś.
Co do długości luf, to wydaje mi się, że wszystkie odmiany z okresu II w.ś. miały je bardzo podobnie długie, poza brytyjskimi Hispano Mk V.

Mam skan instrukcji francuskiej z 1939 roku - i tu lufa ma 1645 mm - przy czym jak instrukcja wskazuje, model był przeznaczony m.in. do montażu nad silnikiem i strzelania przez oś przekładni śmigła, więc ta długość "pasowała", bo zamek był już za silnikiem.

O, ciekawe. Ja też mam skan francuskiej instrukcji tej armaty z 1939 r., gdzie też jest mowa o montażu na silniku, lecz nie znajduję tam długości lufy. Musisz więc mieć instrukcję inną niż nr 113.
Mam też skan instrukcji niemieckiej, najwyraźniej stanowiącej tłumaczenie oryginału francuskiego, która jest bogatsza o zwymiarowany rysunek armaty. Wynika z niego, że lufa HS.404 była długa na ok. 1715 mm. Z instrukcji British Hispano Mk. II wynika, że lufa miała długość 1708 mm (67,25''), a z instrukcji 20 mm armaty M2 wynika, że jej lufa była długa na 1714,5 mm (67,5'').

Wydaje mi się, że sądząc z proporcji, wczesne warianty montowane do spitfirów miały takie właśnie, długie lufy.

Z pewnością tak było. British Hispano Mk. V były chyba dopiero od Tempesta.

Czy mozna założyć, że w gatlingu lufy mogły mieć w ogóle mniejszą grubość ścianki, ponieważ były zespolone w wiązkę i w związku z tym nie musiały mieć z osobna takiej sztywności, jak lufa pojedyncza?

Myślę, że to prawdopodobne. Przypomina mi się, że Wilniewczyc gdzieś napisał, że od któregoś tam milimetra długości lufy, grubość jej ścianek nie wynika już z potrzeby wytrzymania ciśnienia, tylko z potrzeby zapewnienia sztywności.

[maziek]

Nie słyszałem, żeby - poza eksperymentami - HS.404 i jej odmiany licencyjne były używane jako broń plot, naziemna czy okrętowa podczas II w.ś.
Co do długości luf, to wydaje mi się, że wszystkie odmiany z okresu II w.ś. miały je bardzo podobnie długie, poza brytyjskimi Hispano Mk V.

Wpadło mi takowe zdanie (że były plot i morskie) gdzieś w oko i nie powiem, że mam pod to podbudowę, ale na szybko znalazłem, że Holendrzy zakupili to do swoich kutrów torpedowych TM-51 http://www.netherlandsnavy.nl/Flak_Hisp20.htm , a na temat AA znalazłem takie coś: http://hmvf.co.uk/topic/15423-1944-hisp ... craft-gun/ - prawda-nieprawda nie wiem. Pewnie pierwsze zdanie z holenderskiej strony jest prawdziwe: broń lepsza ale wobec produkcji "orlikonów" na straconej pozycji.

Musisz więc mieć instrukcję inną niż nr 113.

Mam tę właśnie (przypuszczam), "Notice technikque du canon type 404, Notice No 113", nomen omen po stronie 113 jest jeszcze 5 plansz w dużym formacie (wymienione w spisie treści).

[Botras]

Wpadło mi takowe zdanie (że były plot i morskie) gdzieś w oko i nie powiem, że mam pod to podbudowę, ale na szybko znalazłem, że Holendrzy zakupili to do swoich kutrów torpedowych TM-51 http://www.netherlandsnavy.nl/Flak_Hisp20.htm (...)

O proszę, nie dziwię się, że nie słyszałem

(...) a na temat AA znalazłem takie coś: http://hmvf.co.uk/topic/15423-1944-hisp ... craft-gun/ - prawda-nieprawda nie wiem.

Poszedłem tym tropem i znalazłem to: https://captainstevens.com/wp-content/u ... MK-I-1.jpg z https://captainstevens.com/military/wea ... m-aa-guns/ . Istniała brytyjska przeciwlotnicza lądowa podstawa, na której można było umieścić oerlikona, Polstena albo hispano. Z tego, co napisano pod tym, co zalinkowałeś wynika, że nie ma śladów korzystania z możliwości montowania hispano (są tylko zdjęcia z Polstenami, względnie oerlikonami), co mnie nie dziwi, bo trudno byłoby o amunicję, która oczywiście występowała w RAF-ie, ale raczej nie w BA.

Mam tę właśnie (przypuszczam), "Notice technikque du canon type 404, Notice No 113", nomen omen po stronie 113 jest jeszcze 5 plansz w dużym formacie (wymienione w spisie treści).

Na której stronie jest podana długość lufy 1645 mm?

[maziek]

Na V planszy.

[Botras]

Aaa! Lecz to nie jest długość całej lufy, tylko tej jej części, która wystawała z komory zamkowej. Do tego trzeba dodać ok. 70 mm ( http://www.airwar.ru/image/idop/weapon/ ... ano1-1.gif ).

[LARPAK]

TCM-20 używało działek HS 404 w wersji przeciwlotniczej:
https://en.wikipedia.org/wiki/Hispano-Suiza_HS.404