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.
©Wikipedia
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.
