Американские ученые разработали метод для изучения воздействия мощных ударов на имитацию почвы или песка в лаборатории. Рассмотреть движение всех песчинок в деталях позволяет специальный состав имитирующего материала – и высокоскоростная видеосъемка.
Первые же работы наглядно показали, отчего такой непростой задачей является создание боевых снарядов, способных проникать сквозь толстые слои земли до бункера какого-нибудь тирана: под ударом она становится тверже. Причем чем сильнее удар, тем сильнее и этот эффект, так что более мощный заряд нередко останавливается даже раньше слабого.
Лабораторная модель этого процесса включает в себя небольшой металлический игольчатый снаряд с закругленным концом, выстреливающее устройство, емкость-мишень, заполненную имитацией грунта, и инструменты для наблюдения за происходящим на большой скорости.
Глазом при этом, конечно, ничего не рассмотреть, и лишь высокоскоростная видеокамера, способная делать до 40 тыс. кадров в секунду, раскрыла все интересные детали. Еще одна из хитростей, использованных учеными, заключалась в составе вещества-имитатора: крошечные полупрозрачные гранулы пластика деформируются, поглощая энергию удара, и теряют прозрачность, становясь легко видимыми.
Снаряд сталкивался с мишенью на скорости 6 м/с, однако, меняя его вес, ученые добивались разного количества кинетической энергии, которая передается на мишень. Эта передача энергии по цепочке – от одной песчинки к другой – развивалась ветвистыми линиями, весьма напоминающими плазменные каналы молнии. Причем чем выше была энергия удара, тем сильнее эти цепочки ветвились, распределяя ее по большему числу частиц и, как следствие, быстрее ослабевая.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение