home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / energy / 6528 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-12-31  |  6.7 KB  |  115 lines

  1. Newsgroups: sci.energy
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!gatech!concert!samba!usenet
  3. From: Blair.Haworth@launchpad.unc.edu (Blair Haworth)
  4. Subject: Re: A gripe, and Re: Flywheel batteries...
  5. Message-ID: <1992Dec31.151528.6608@samba.oit.unc.edu>
  6. Sender: usenet@samba.oit.unc.edu
  7. Nntp-Posting-Host: lambada.oit.unc.edu
  8. Organization: University of North Carolina Extended Bulletin Board Service
  9. References: <1992Dec23.214551.1004@cmkrnl.com> <1992Dec28.165210.28613@samba.oit.unc.edu> <1992Dec31.031634.13720@ke4zv.uucp>
  10. Date: Thu, 31 Dec 1992 15:15:28 GMT
  11. Lines: 102
  12.  
  13. In article <1992Dec31.031634.13720@ke4zv.uucp> gary@ke4zv.UUCP (Gary Coffman) writes:
  14. >In article <1992Dec28.165210.28613@samba.oit.unc.edu> Blair.Haworth@launchpad.unc.edu (Blair Haworth) writes:
  15. >>
  16. >>Why not start with a static device, like a peak-load
  17. >>storage or a backup power source, where you don't have to worry about
  18. >>accelerations and you can put it in a pit, just in case?
  19. >
  20. >Such flywheels exist. The one at MIT has been cited. [...]
  21. >Multi-ton flywheels, turning at a few thousand RPM aren't remotely
  22. >suitable for auto use.
  23.  
  24. I didn't say they were; I suggested that the developers of advanced
  25. flywheels were missing a bet by not coming up with static applications
  26. (preferably less demanding than firing the Alcator) instead of going to
  27. automotive applications with the associated difficulties.  I repeat, I
  28. don't expect automotive flywheel energy storage to become a reality this
  29. time around (this is what, the third time around sice the 'sixties?); I
  30. just don't rule it out forever-and-ever, unless technological change
  31. renders it irrelevant.  A distinct possibility.   
  32.  
  33. >>I'm not totally convinced by the energy-is-conserved-and-that's-that
  34. >>crowd, although I think containment will be daunting.  I suspect though,
  35. >>that at least a partial solution exists today, in production-line
  36. >>automotive technology, in several thousand examples.  Consider the M-1
  37. >>tank: it carries its forty rounds of main-gun ammo in an armored
  38. >>compartment designed to vent upward in the event of an explosion: the
  39. >>rules say energy is conserved, they don't say which direction it has to be
  40. >>conserved in.  The total energetic content is typically about (40 x 10kg=)
  41. >>400kg of propellants and very roughly, assuming half the warload is
  42. >>HEAT-MP, (20 x 10kg x 15% explosive filling by weight=) 30kg explosive
  43. >>(numbers from _Jane's_ via memory).  Do these sound like familiar numbers? 
  44. >>Yes, we're talking about a 60-70 ton tank, here, but keep in mind that
  45. >>we're talking about what happens to be one of the most thinly-armored
  46. >>parts of the tank.  It would also be foolish to ignore the, ah, distinctly
  47. >>directional character of flywheel failure, but consider that the same tank
  48. >>is designed to defeat just that sort of attack (shaped-charge warheads). 
  49. >>Both these features worked pretty well in combat; their descendants might
  50. >>(for all we know) work on the road.  I won't bet the rent money, and of
  51. >>course, the relevant technology is heavily classified, but it is there. 
  52. >
  53. >The M1A1 has never survived a main ammo locker failure to my knowledge.
  54. >Like the Hood, once the main magazine lets go there's little mere steel
  55. >can do to resist. The crew is history.
  56.  
  57. Actually, that's not accurate.  The ammo storage system was tested to
  58. destruction repeatedly and had to be redesigned when the tank was
  59. upgunned.  I believe it functioned as designed at least once (N=1 here, so
  60. let's not get carried away) during Desert Storm, although not with the
  61. crew in the tank.  And, as it happens, the whole idea is that the crew
  62. _isn't_ "history".  The whole idea is to preserve the crew, albeit maybe
  63. not in pristine condition.  Morale aside, tanks are an industrial
  64. commodity; experienced crews are harder to replace.  "Mere steel" isn't
  65. the right way to look at the design philosophy, by the way.  It's a
  66. weak-link arrangement to allow a controlled blowout.  The _Hood's_
  67. magazine, being essentially a closed steel box, would likely have tended
  68. to tamp the explosion, making things worse, in contrast.    
  69.  
  70. >Note that the main threat to MBTs is the kinetic penetrator called a
  71. >APDS round. This round uses pure kinetic energy to destroy enemy tanks.
  72. >Mere HEAT rounds are considered ineffective against modern armor. That
  73. >armor, called Chobham after the military establishment where it was
  74. >developed, is not in any way light. Most of the mass of a 65 ton tank
  75. >is armor designed to defeat a 10 kg penetrator travelling at 5,000
  76. >m/s. Since the flywheels we are talking about would have a rim velocity
  77. >of 5,000 m/s or greater, and would mass more than 10 kg, it should become
  78. >obvious that containment would need to exceed 65 tons of armor to stop
  79. >it should it fail.
  80.  
  81. I'm afraid this is a bit facile.  The main threat to MBT's is APFSDS (APDS
  82. is becoming an obsolescent technology) precisely because of the
  83. development of composite laminated armor arrays ("Chobham" is a slight
  84. misnomer) optimized against HEAT attack.  "Optimized" is the operative
  85. word here; these armor systems can be tweaked to accommodate different
  86. threats; the M-1's protective system has been changed two or three times. 
  87. I'm not suggesting the direct application of Chobham-type armors; just
  88. that their principles might be applicable.  Until someone builds some
  89. flywheels and tests them to destruction, we don't know the nature of the
  90. insult to be protected against: HEAT-like (small fragments, gas) or
  91. APFSDS-like (lower velocity, bigger chunks).  My main point, in any case
  92. is that it's not entirely valid to generalize the effect of a
  93. non-specialized attack from a specialized one, by definition a worst-csae
  94. scenario.  The most advanced 120mm APFSDS round I've seen numbers for
  95. (German [Diehl?]) fires a 10kg-ish tungsten penetrator 28mm in diameter at
  96. around 1800 m/s muzzle velocity - I think you got that 5000m/s figure from
  97. the 5000_ft_/s often quoted for APDS rounds as a ballpark figure - so that
  98. the whole three-and-a-quarter megajoules energy is being deposited in
  99. about 6cm^2. The energy density in a flywheel failure isn't going to be
  100. nearly as much, especially if the flywheel is engineered to bias its
  101. failures toward small chunks (admittedly likely a nontrivial task) and
  102. multiple small units are used.  It may well be containable with "smart"
  103. armor at typical automotive weight and bulk.  It also may not.  Or the
  104. whole thing may be irrelevant.
  105.  
  106. Apologies to the group if this is too much like sci.military for their
  107. taste; I'm mired in a dissertation on modern armored fighting vehicle
  108. design and it's warped my brain.
  109.  
  110. --
  111.    The opinions expressed are not necessarily those of the University of
  112.      North Carolina at Chapel Hill, the Campus Office for Information
  113.         Technology, or the Experimental Bulletin Board Service.
  114.            internet:  laUNChpad.unc.edu or 152.2.22.80
  115.