Использование лазеров для остановки пуль

Там есть настоящий забор, который использует лазеры, чтобы отрезать крылья насекомым, чтобы не пускать их внутрь.

Можно ли расширить эту технологию, чтобы превратить пули в пепел до того, как они во что-нибудь врежутся? Ограничение на минимальное расстояние, которое должна пройти пуля, чтобы остановиться?

Он использует аналогичный принцип для остановки дождя, но, возможно, его можно адаптировать в соответствии с вашими потребностями. что-если.xkcd.com/119
Помните, что испарение не избавляет ни от массы, ни от инерции - теперь у вас есть кусок расплавленного металла, летящий по воздуху с высокой скоростью... он не будет проникать так хорошо и замедлится быстрее... но он все еще существует. Вам нужно будет поразить его на некотором расстоянии от цели.
@TimB Это плавление, а не испарение. Тем не менее, вдыхание перегретого газообразного свинца также не способствует долговременному здоровью.
@Xavon_Wrentaile Конечно. В зависимости от того, сколько плавится, сколько испаряется, сколько повторно застывает и т. д.

Ответы (2)

Есть два способа остановить пулю с помощью лазера: испарение (при котором пуля теряет скорость из-за сопротивления воздуха) и абляция (при которой материал сбрасывается с поверхности, чтобы замедлить ее).

Для целей этого ответа мы предполагаем, что пуля имеет скорость 1000 м/с и весит 4 грамма ( 5,56 мм x 45 НАТО ), и пуля должна быть остановлена ​​на расстоянии 100 м (0,1 с).

Испарение

Используя энтальпии испарения, плавления и удельную теплоемкость свинца с этой страницы, потребуется ~ 3400 Дж, чтобы нагреть пулю на 2000 градусов, и еще ~ 3,5 кДж, чтобы расплавить и испарить пулю. Вероятно, потребуется еще один путь, чтобы пары свинца рассеяли свой импульс.

Для этого требуется выходная мощность 6,9 кДж/0,1 с = 69 кВт мощности, переданной пуле. Фактическая требуемая мощность лазера будет зависеть от эффективности лазера и от того, насколько хорошо происходит теплопередача. Если для рассеивания паров свинца требуется много времени, может потребоваться дополнительная мощность, чтобы дать ему время для рассеивания.

Абляция

В этой статье приведены конкретные изменения скорости для лазеров, удаляющих материал. Значения для меди (FMJ) или свинца (полая точка) не приводятся, поэтому в качестве наиболее близкого материала для лазерной абляции использовался алюминий.

В этой статье цитируется предыдущая статья и предполагается, что скорость абляции была порядка величины от 0,01 до 0,1. Дж м − 1  сг − 1 после преобразования единиц измерения.

Поэтому, принимая скорость абляции 0,1 Дж м − 1  сг − 1 , это займет 40кДж/0,1с = 400кВт общей мощности лазера, чтобы остановить пулю.

Фактический способ остановки пули, по-видимому, зависит от относительной мощности лазера. Импульс высокой интенсивности (диапазон СВ) будет способствовать абляции, в то время как импульс относительно низкой интенсивности/более высокое поглощение материала будет способствовать испарению.

Причинит ли ущерб сама вспышка от лазера мощностью 69 кВт? Пули обычно металлические, а металлы блестящие.
Обратите внимание, что при чрезвычайно точном прицеливании вам не нужно будет аблатировать или испарять всю пулю, а достаточно только одной стороны, чтобы отклонить ее достаточно, чтобы не попасть в цель.
@TomJNowell Зависит от расстояния. 69кВт, хоть и очень высокая мощность, только вредят из-за когерентности и фокуса. Если лазер равномерно рассеивается по большой площади, его мощности может оказаться недостаточно, чтобы нанести прямой ущерб.
Если вы используете абляцию, вам не нужно останавливать пулю. Удалите одну сторону пули, чтобы создать тягу под углом, и пуля промахнется. Это усугубляется тем фактом, что вы заставите пулю кувыркаться.
@Taemyr Хотя вы правы, вопрос действительно требовал «остановить пулю».
За исключением указанного патрона 5,56x45, он будет иметь медную оболочку и, возможно, стальной сердечник.
@Taemyr «промах» иногда хуже, чем удар. В «Буре в пустыне» (Ирак 1) была перехвачена и уничтожена ракета «Скад», которая, согласно более позднему анализу, безвредно упала бы в океан. Обломки оказались в казармах американских войск в Эр-Рияде, что составило почти половину потерь в той войне.
@pojo-guy Я не уверен, что понял твой комментарий. Вы имеете в виду, что попадание иногда хуже, чем промах? Я думаю, что могу неправильно прочитать ваш пример
@adrianzhang вы правильно читаете пример. Крупнейших потерь США за одно событие «Бури в пустыне» не произошло бы, если бы США просто оставили эту ракету «Скад» в покое. Перехватили и сбросили прямо в свои казармы.

С достаточно мощным лазером вы можете практически мгновенно испарить пулю.

Кроме этого, сказать особо нечего, кто-нибудь другой может попытаться посчитать, какая мощность нужна для создания такого эффекта на луче с диаметром, необходимым для охвата всей пули. Но вместо забора вы могли бы попробовать что-то вроде небольшого противоснарядного лазера. Вам нужен способ обнаружения и отслеживания пуль, а также лазер на карданном подвесе с достаточно быстрым временем реакции, чтобы отслеживать пулю, и достаточной мощностью на расстоянии, чтобы быстро испарить ее. Используя забор, вам нужно покрыть всю высоту лазерными лучами, укладывая лазерные источники один над другим. Это может не дать лазеру достаточно времени, чтобы полностью испарить его, или это ограничение может помешать использованию менее мощных лазеров.

Использование лазеров для остановки пуль
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v