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02/06/2017

 

L’énergie « de nulle part »

 

Un phénomène à grande échelle qui fait penser à l'effet Oucherenko

 

Un expérimentateur, dans son travail, obtient souvent des résultats paradoxaux, qui, à première vue, sont contraires aux lois éprouvées de la nature. Parfois, ils conduisent à des découvertes, mais beaucoup plus souvent, trouvent une explication naturelle dans le cadre des théories bien connues. V. Yavorsky, docteur en sciences techniques, en explorant le problème purement appliqué, a découvert le phénomène qui jette un doute sur la validité de la loi de conservation de l'énergie. Bien sûr, l'abolition de cette loi fondamentale est hors de question, mais il est très intéressant et aussi très important de savoir ce qui se passe bien dans l'expérience.

 

Au cours de mon travail à l'Institut de recherche en constructions mécaniques sur les moyens de destruction du blindage, je m'étais intéressé, depuis longtemps, à la libération d'énergie très importante, principalement sous forme de chaleur, qui se produit avec la pénétration d'une longue tige métallique non explosive - une projectile perforant - dans une plaque de blindage en acier de grande épaisseur. Des calculs, effectués à plusieurs reprises, ont montré de façon constante, que l'énergie libérée par l'introduction du projectile dans le blindage, dépasse largement l'énergie cinétique dont le projectile possédait au moment de l'impact.

 

Chacun peut comprendre des doutes d'un chercheur élevé dans un esprit de respect de l'inviolabilité des fondements de la science, qui tout à coup, fit face à des faits se répétant constamment qui se trouvent en contradiction avec la principale loi physique : la loi de conservation de l'énergie. Cependant, au fur et à mesure de l'accumulation de nouveaux faits à l'appui de ma justesse, le doute disparaissait progressivement.

 

Restait à l'institut un fragment de plaque de blindage d'une épaisseur de 400 mm avec une brèche à travers. Le fragment fut découpé après les tests effectués aussi tôt qu'en 1972. À l'avers comme au revers de la plaque, des traces du chauffage du métal furent fixées clairement. Selon les métallurgistes, la température au contour des traces fut d'environ 350°C, et à proximité du trou, elle fut proche de 1000°C.

 

Avec les dimensions de la zone de chauffage du blindage connues, il est facile de calculer la masse du métal chauffé et la quantité de chaleur générée. Sachant la masse du projectile (4,05 kg), sa vitesse (1390 m/s), après avoir calculé son énergie cinétique, on s'assure que seule l'énergie thermique libérée, calculée au minimum, dépasse, dans ce cas, l'énergie cinétique du projectile plus de quatre fois.

 

Fragment de la plaque de blindage d'épaisseur de 400 mm avec un trou du projectile de 125 mmFragment de la plaque de blindage d'épaisseur de 400 mm avec un trou du projectile de 125 mm

L'énergie cinétique du projectile - 3,86∙106 J, la quantité minimale de chaleur générée dans la zone de chauffage - 15,9∙10J, ce qui est 4,12 fois l'énergie du projectile.

 

Cette expérience, et d'autres similaires, ont servi de base pour la discussion du paradoxe d'énergie découvert lors du conseil scientifique et technique de l'institut en juin 1993. La décision du conseil déclarait que, pour obtenir des données fiables, il était nécessaire de réaliser des travaux expérimentaux ad hoc.

 

Pour les expériences, on a pris un canon de calibre de 23 mm qui était disponible dans le laboratoire balistique. Il y avait des craintes que l'effet d'échelle pût avoir une incidence sur les résultats : une réduction du calibre du canon plus de 5 fois et du poids du projectile presque de 60 fois devrait réduire inévitablement le dégagement de chaleur. Cependant, le manque de fonds força à prendre des risques, ce qui fut pleinement justifié : bien que l'effet d'échelle ait été vraiment présent, cela n'empêcha pas d'établir l'authenticité du phénomène.

 

Pour l'exécution des tirs, des maquettes des obus perforants (les percuteurs) ont été fabriquées sous la réserve des principales caractéristiques d'échelle. Pour de diverses raisons techniques, la vitesse initiale du percuteur ne dépassait pas 1000-1240 m/s, au lieu de 1400-1600 m/s. Cela, sans aucun doute, affecta la quantité de chaleur dégagée par l'impact. On tirait par les percuteurs sur le blindage placé à une distance d'un mètre de la tranche du canon.

 

La principale difficulté était d'obtenir des données fiables sur la température du blindage lors de la pénétration du percuteur, ainsi que sur la quantité de chaleur dégagée.

 

Les tentatives pour encastrer des thermocouples dans le blindage ont échoué. Le tir arrachait les contacts, les thermocouples tombaient en panne presque immédiatement.

 

Il a fallu trouver une nouvelle solution technique à ce problème et créer un modèle de plaque de blindage sous la forme d'une pièce cylindrique. On déterminait la quantité de chaleur dégagée dans la pièce par calorimétrie. Pour ce faire, après un tir, on immergeait la pièce dans un récipient d'eau dont la température fut mesurée à 0,1˚C près. En raison des conditions de la sécurité du travail il était possible de le faire seulement 2 minutes après, donc la pièce avait eu le temps de se refroidir un peu. Mais malgré la perte de chaleur, on constatait invariablement un échauffement excessif, même s'il était moins fort que pendant les essais réels dans le cas des projectiles de plus grand calibre.

 

Les résultats expérimentaux montrèrent ce qui suit.

 

Les projectiles pesant 61,5 g et 88,5 g ont quasiment la même énergie cinétique : 4,34∙104 J.

 

La chaleur libérée, en termes d'énergie, est la suivante: pour le percuteur pesant 61,5 g - 5,18 ∙ 104 J (moyenne de quatre expériences) ; pour le percuteur pesant 88,5 g - 6,39 ∙ 104 J (moyenne de sept expériences).

 

Un excès de l'énergie thermique dégagée sur l'énergie cinétique du percuteur pesant 61,5 g fut de 20 % ; pour le percuteur pesant 88,5 g - 48 %. Ceci montre clairement l'influence de l'effet d'échelle : la dépendance du phénomène de la masse du percuteur. La stabilité des résultats donne des raisons d'en parler avec une fiabilité suffisante.

 

Les percuteurs et les échantillons d’acier de blindageLes percuteurs et les échantillons d’acier de blindage

Lors de l'introduction du percuteur dans l'échantillon, la pression jusqu'à 3,6.104 kgf / cm2 se développait à l'intérieur du matériau, produisant des fissures transversales. Afin d'éviter la perte d'énergie, l'échantillon fut serré dans un anneau en acier massif

 

Le conseil scientifique et technique de l'institut a donné une appréciation positive à ce travail ; la différence entre l'énergie consommée et dégagée fut nommée « un déséquilibre d'énergie ».

 

Selon les chercheurs de l'Institut de physique Lebedev (FIAN), le déséquilibre détecté indique la grande complexité des processus qui accompagnent l'introduction du projectile dans le blindage. Leur estimation correcte représente une tâche complexe, très importante en termes théoriques et pratiques. Bien qu'il n'y ait aucune raison pour parler du manquement de la loi de conservation de l'énergie, il est nécessaire d'élucider ce qui se passe réellement au moment de l'impact et l'origine de l'énergie « excédentaire ».

 

V. Yavorsky, docteur en sciences techniques, académicien de l'Académie russe de l'artillerie de fusée

Article original « Science et vie » № 10, 1998

Traduit par Olga (TdR)