Эффективность стрельбы снарядом с орбиты по живой цели

Скажем, если бы была страна с бездонным финансированием вооруженных сил, разработала бы оружие, из которого они могли бы стрелять снарядом/действительно большим металлическим колом с орбитального спутника, чтобы точно поражать цели. На самом деле реальная вещь, которую кто-то придумал.

Возможно ли направить пенетратор с кинетической энергией , например, чтобы поразить движущегося человека с орбиты? Можно ли с его помощью поразить человека на земле с гарантированным 100% шансом?

Мне казалось, что если бы человек передвигался в повозке или просто гулял, то он мог бы избежать этого без особых усилий, если бы металлический кол вошел через одну-две минуты. Средняя скорость человека при ходьбе составляет около 3,1 мили (5 км) в час, что означает примерно 544 фута (166 метров) за 2 минуты. Чтобы убить человека (я предполагаю, что человек должен находиться в радиусе взрыва), снаряд должен нанести больше урона, чем MOAB с радиусом взрыва 500 футов (150 метров). Это возможно?

Конечно, буквальный ответ на вопрос в заголовке — это вообще ничего особенного, потому что, «сбрасывая» снаряд на орбите, снаряд просто продолжит двигаться по своей первоначальной орбите. Чтобы увести снаряд с орбиты, вы должны активно изменить его орбиту (если только вы не полагаетесь на аэродинамическое сопротивление на малых высотах, что сопряжено со своим собственным набором проблем, например, это занимает очень много времени, и война вполне может закончиться через затем, и это очень непредсказуемо, так что вы можете в конечном итоге попасть в свой собственный Капитолий или, что еще более вероятно, в океан).
Извините, только что прочитал об этом. Это тоже был провал в одном фильме, я имел в виду увольнение.
В разделе «Исследование космоса» я написал то, что превратилось в своего рода учебник для новичков по орбитальной механике (хотя это не было его первоначальным предназначением). Вы можете быть заинтересованы в этом. Смотрите мой ответ на вопрос: Почему ракета SpaceX Falcon 9 делает переворот на 180° при входе в атмосферу? .
В вашем случае попасть в танк не проблема, но если вы решили пощадить соседний, это довольно сложно. Его эффективность увеличивается в геометрической прогрессии, чем больше стран вы хотите уничтожить, если у вас достаточно средств.
@MichaelKjörling Есть ли у других спутников эллиптическая орбита, как у МКС, или это только МКС из-за ее массы?
Может быть полезно для убийства мировых лидеров, которые ожидают, что снаряд летит со скоростью 25 Маха?
Эллиптическая орбита @Sky не имеет ничего общего с массой. Некоторым вещам (спутникам, станциям) нужны круговые орбиты, некоторым эллиптические, но это зависит от назначения объекта, а не от его массы.
Это законный вопрос (отредактирован 1 час назад), и у меня есть хороший ответ... можем ли мы отложить его?
@Mołot Все практические орбиты хотя бы немного эллиптичны. Это правда, что в случае с искусственными объектами орбита обычно выбирается в зависимости от назначения объекта (плюс множество других факторов, таких как орбитальный запас массы ракеты-носителя). Даже для объектов на «геостационарной» орбите, как правило, требуется некоторое удержание станции.
@JoannaMarietti вопрос открыт
@Майкл, я знаю, да? Посмотрите на комментарий, на который я отвечал. Речь шла только об искусственных объектах, не нужно повторять это каждый раз. Я просто исправлял большое заблуждение, не пытаясь объяснить все детали на пустом месте.

Ответы (4)

Эта концепция иногда известна как «жезл от бога». Стержень должен активно двигаться сквозь атмосферу независимо от того, движется цель или нет. (По сути, это должен быть планер-робот.)

Это работает следующим образом: орбитальный спутник (вероятно, вращающийся с запада на восток) запускает снаряд так, что его орбита пересекает атмосферу. Как только снаряд попадает в атмосферу, он использует свои аэродинамические поверхности, чтобы искривить свое движение (которое начинается с орбиты с запада на восток, очень похожее на движение его спутника) вниз, к цели. Без аэродинамических поверхностей, вызывающих резкий разворот, снаряд просто пронесется горизонтально через атмосферу, пока не потеряет большую часть своей орбитальной скорости. Вы хотите сохранить как можно больше этой орбитальной скорости и изменить направление, чтобы быть нацеленным на вашу цель.

Если ваша цель движется, снаряд должен отслеживать это движение. Одним действительно большим препятствием для этого конкретного снаряда является то, что он движется очень быстро, и вы хотите, чтобы он поразил очень маленькую цель. Откуда снаряд знает, где находится эта цель? Предположительно, он передает координаты цели перед запуском, но как он отслеживает движение цели после запуска?

Для оптического слежения потребуется очень мощный телескоп. Если вы хотите видеть цели размером с человека, вам потребуется адаптивная оптика и телескоп размером с космический телескоп Хаббла. Ваш телескоп должен находиться в носовой части гиперзвуковой ракеты, что является крайне суровой средой для всего, не говоря уже о чрезвычайно точных оптических датчиках и прозрачных окнах. Кроме того, необходимо иметь дело с облачным покровом, и ваш гиперзвуковой проход через атмосферу создаст некоторое количество раскаленной плазмы перед вашей камерой.

Вероятно, имеет смысл наводить снаряд снаружи, а просто менять радиокоординаты вплоть до снаряда. Предположительно, спутник мог бы это сделать, если только сейчас не ночь или цель не скрыта облачным покровом, деревьями или зданиями. Другая проблема заключается в том, что время, необходимое спутнику для разговора со снарядом, становится все больше и больше по мере приближения снаряда к цели. Задержка в одну сторону составляет более миллисекунды, что может быть неудобно долго.

Я думаю, что идеальной ситуацией для снаряда было бы получение нескольких потоков данных: один поток со спутника, один поток со своих собственных внутренних гироскопов и камеры и, по крайней мере, еще один поток от корректировщика в нескольких милях от цели, который на самом деле можно увидеть.

Этим корректировщиком может быть человек, наводящий устройство на цель, или это может быть наш наземный дрон. В любом случае корректировщик, скорее всего, будет стрелять в цель маломощным лазером, чтобы определить точное расстояние от корректировщика. Вычитание этого расстояния из GPS-координат корректировщика дает координаты цели. Прицел корректировщика постоянно передавал эти координаты снаряду, чтобы он мог изменить свой курс. Снаряд также будет иметь свою камеру, настроенную на точную длину волны, используемую лазером для обнаружения, и он будет направляться прямо на него, как только его можно будет обнаружить. Лазер не был бы виден человеческим глазам, потому что он был бы инфракрасным.

В действительно хорошей корректировочной системе также должна быть камера, наблюдающая за небом в поисках бликов приближающегося снаряда. Он будет измерять угол между корректировщиком и снарядом, чтобы дать снаряду более точную информацию о его текущем местоположении.

Надеюсь, вы понимаете, что все это чрезвычайно сложно. Хотя я думаю, что это возможно при нынешнем уровне технологий, я не слышал, чтобы кто-то делал это. Я не думаю, что 100-процентный коэффициент попадания когда-либо возможен с чем-то вроде этого (по крайней мере, до тех пор, пока не произойдут какие-то новые, непредвиденные технологические прорывы). При описании этой системы следует подчеркнуть чрезвычайную сложность ее задачи и всю сложность обработки данных, которая должна произойти, чтобы снаряд поразил цель.

Вы также должны подчеркнуть экстремальные физические условия. Силы G были бы экстремальными. Вольфрамовые аэродинамические поверхности раскалятся добела. Окно камеры необходимо активно охлаждать, чтобы задержать плавление и сохранить прозрачность.

Что касается того, какой ущерб вы можете нанести этим снарядом, все зависит от массы снаряда и от того, какую орбитальную скорость он способен поддерживать во время прохождения через атмосферу. Статья в Википедии, на которую вы ссылаетесь, предполагает конечную скорость 10 махов и кинетическую энергию, примерно равную массе снаряда в динамите. (т. е. 10-тонный снаряд наносит примерно такой же урон, как и 10-тонный динамит). взрыв нанесет одинаковый ущерб во всех направлениях.

Еще один хитрый трюк — заставить снаряд разбиться на миллионы крошечных кусочков прямо перед ударом (если только ваша цель не находится в бункере на глубине 100 футов под землей). Это увеличило бы размер пораженной земли и сосредоточило бы ущерб на поверхности, а не распространялось бы под почвой.

Нет необходимости даже в миллионах крошечных кусочков (которые могут привести к ненужным жертвам среди гражданского населения). Просто заставьте стержень стрелять самодвижущейся пулей, когда он подойдет достаточно близко к цели, и попросите корректировщика направить его с помощью лазера (это уже существующая технология bbc.com/news/technology-16810107 ).
@Alice Люди все еще не умирают от стержня, летящего на скорости 10 Маха? А затем вы просто добавили несколько миллионов долларов, чтобы сделать это.
@ Алиса, я не знаю ... поразить движущуюся цель одной пулей при полете на скорости 10 махов звучит ужасно сложно. Или я неправильно понимаю?

Первое, что нужно понять, это то, что когда дело доходит до кинетической бомбардировки , вы не можете просто сбрасывать стержни с орбиты. Вместо этого вам нужен какой-то механизм, чтобы вывести их с орбиты.

Теперь будет два варианта:

  • Выстрелите снарядом с какой-нибудь платформы в космосе. Если эта платформа может удерживать только один заряд, то она бесполезна после выстрела, поэтому вы можете оставить ее в мусоре. В качестве альтернативы вы можете построить платформу для нескольких выстрелов, это будет более легкая цель, и это может потребовать дополнительных корректирующих маневров после выстрела.

  • Пусть снаряды будут летать автоматически. Это имеет то преимущество, что облегчает коррекцию курса, что, вероятно, вам нужно, если вы хотите нацеливаться на движущиеся объекты. Вот бы на стержень навесить компьютер наведения, а ракеты для начального схода с орбиты и для коррекции курса.

Системе наведения пришлось бы наводиться из выгодной точки, способной передавать координаты цели снаряду. Если цель движется, то требуется поток данных. Прослушивание такого потока данных также послужило бы предупреждением.


Если взять цифру 11,5 тонн с Wikipedia.org (которая относится к вольфрамовому цилиндру размером 6,1 м × 0,3 м, ударяющему со скоростью 10 Маха), радиус взрыва вызовет полное разрушение в радиусе прибл. 48,2 м (~ 158,4 фута). Хотя до 177 м он все равно будет наносить умеренный урон — на таком расстоянии люди могут пораниться осколками стекла и осколков. Но нужно быть в прибл. радиус 32,18 м, чтобы гарантировать смерть. Это означает, что для обеспечения 100% вероятности смерти идущего/бегущего человека необходима направляющая система.


Ссылки:

Ковровая бомбардировка

Может быть эффективным способом гарантировать убийство на большой площади. Если вы немного предскажете движение целей и выпустите армию снарядов, чтобы покрыть большую площадь. Это также устраняет изящную проблему прицеливания снаряда со скоростью 10 Маха. Я сомневаюсь, что цель выдержит несколько десятков металлических кольев, летящих на скорости 10 Маха. Это, конечно, если вас не волнует побочный ущерб. Вы, вероятно, могли бы сровнять с ним целый городской квартал.

Дюжина 10-тонных кольев на скорости 10 Маха? Вы можете выровнять намного больше, чем городской квартал.

Вы думаете о «божественном жезле» — который, как я полагаю, с точки зрения артиллерийских орудий будет считаться EKV — внеатмосферной машиной для уничтожения — причудливым способом сказать устройство, не несущее полезной нагрузки, из-за пределов атмосферы, которое уничтожает вещи.

Как связывали другие, в какой-то момент это была идея, и теоретически она может быть эффективной. GEOINT, расширенная телеметрия в формах вращения Земли, погодные условия и схема орбиты — все это может быть обработано, чтобы дать вам относительную точность чего-то подобного.

Даже современный военный GPS с современными цифровыми сигналами не будет 100% точности, к тому времени, как вы отправите сообщение на спутник, подадите ему 10-значную координату MGRS (или аналогичную) и дадите авторизацию, все это плюс время расшифровка сообщений может быть крайне незначительной, но не тогда, когда вы пытаетесь поразить (относительно) небольшую цель из космоса «тупым» боеприпасом.

Я лично был с SOTAC за границей, которые вызывали JDAM, которые настолько современны, насколько это возможно, - и они все еще не были точно точными, обычно дрейфовали на 10-100 м, и те были запущены с 35 км и ниже - вы предлагая использовать неуправляемый объект с расстояния более 500 км - ваша погрешность стала намного больше даже с современными технологиями.

Теперь, другие вещи, которые следует принять во внимание, если вы используете это на движущейся цели, этого не произойдет. У вас может быть очень большой стержень, который за счет кинетической энергии удара о землю может повредить их, но движущийся стержень движется медленнее по сравнению с ракетным снарядом / реактивным снарядом, даже усовершенствованная телеметрия, о которой я упоминал, не будет способен предсказать это, особенно учитывая неизвестную и неустойчивую переменную, которой является человек.

Единственный мыслимый способ сделать что-то подобное — сделать боеголовку/полезную нагрузку аналогичной PATRIOT EKV — активному наведению, запускаемому со спутниковой платформы. Пакет наведения будет похож на ПАТРИОТ в том смысле, что у него есть небольшие ракетные двигатели (во многом похожие на РПД), чтобы вносить небольшие поправки, и один раз в определенном диапазоне, где погрешность уменьшается (иначе, вы правы по поводу бедного SOB) полезная нагрузка (или стержень в данном случае) выбрасывается / транспортное средство отсоединяется / ускоряется и ударяет вашу цель.

Множество сложных (и дорогих) технологий только для того, чтобы разрушить одно здание или убить одного человека. Не говоря уже о всех последствиях, которые эта система будет иметь, NORAD и любая другая развитая страна с аналогичной технологией сможет определить это и уничтожить. Есть вопрос о воздушном пространстве, оружейных спутниковых технологиях и о том, как вы планируете использовать элемент C4ISR, который также вступает в игру.