Испытаны ли космические корабли на устойчивость к пулям?

Это не настоящая пуля, но исследователи стреляют по щитам космических кораблей множеством вещей, чтобы проверить их. Вот один, который я нашел в полном исполнении щитов Уиппла при скорости удара выше 9 км/с . Они стреляли алюминиевыми шариками в диапазоне от 0,004 г до 0,3 г со скоростью от 7 до 9,9 км/с.

Щит не выдержал 0,3 г на скорости 7 км/с. Это 7350 Дж или примерно в три раза больше, чем у обычной боевой винтовки (см. ниже).

Он выдержал 0,03 г при скорости 9 км/с = 800 Дж. Это немного больше, чем обычный пистолетный патрон (опять же, см. ниже).

Прежде чем вы сделаете вывод, что космический корабль «пуленепробиваем» против пистолета, есть несколько предостережений.

Это только для щитов, которые они тестировали

Этот конкретный тест сравнивал некоторые новые конструкции с базовым экраном. Разные космические корабли будут иметь разную защиту. Один и тот же космический корабль будет иметь разную защиту в разных областях. Это просто дает приблизительную оценку.

Каждый удар повреждает щит

"Пуленепробиваемой" брони нет. Каждая часть брони имеет рейтинг V ₀ и V _{50 .} Это конструктивные ограничения для остановки определенного количества энергии в 100% и 50% случаев в течение определенного количества раундов. В конце концов это потерпит неудачу.

Кроме того, щиты Уиппла предназначены для приема урона, чтобы уменьшить энергию удара. Тонкий слой металла испаряется при ударе, рассеивая часть энергии удара. Это известно как абляционная броня . Ударьте еще раз в то же место, и броня будет ослаблена.

С учетом того количества повреждений, которое эти щиты получили от одиночных ударов, держу пари, что разрядка 9-миллиметровой обоймы даст вам как минимум растрескивание , если не полное проникновение.

Для получения более подробной информации о баллистической защите см. мою попытку сделать Щит Капитана Америки возможным .

Некоторые значения энергии пуль в вопросе и комментариях НАМНОГО выходят за пределы шкалы. Стоит рассмотреть энергию пуль. (Примечание: все цифры приблизительны для типичного заряда. Один и тот же патрон имеет всевозможные вариации веса пули и заряда пороха. Длина ствола также имеет значение, более короткий ствол означает, что более низкая скорость означает меньшую энергию.)

Во-первых, типичные пистолетные патроны.

• 9x19 мм Парабеллум , типичный пистолетный патрон «девятки». 7,5 грамма при скорости 0,4 км/с = 600 Дж.
• .45 ACP , знаменитый «Кольт 45». 12 г при скорости 0,3 км/с = 600 Дж.

Теперь самые мощные пистолетные патроны.

• .44 Magnum , «самый мощный пистолет в мире», по словам Грязного Гарри. 16 г при скорости 0,4 км/с = 1400 Дж.
• .50 Action Express прославился благодаря Desert Eagle. 19 г при скорости 0,45 км/с = 2000 Дж.

Как видите, это далеко не 8000 Дж, заявленные в вопросе. Это на порядок ниже скорости даже нижней границы ожидаемого удара микрометеорита. Это означает в 100 раз меньше энергии.

Далее современные боевые винтовки.

• 5.56 NATO стандартный патрон для западной винтовки, как от M16, 4g при скорости 0,9 км/с = 1800 Дж.
• 7,62x39 мм , используемый современными российскими винтовками, такими как АКМ, 8 г при скорости 0,7 км/с = 1600 Дж.
• 7,62x54 ммR используется в АК-47 (но не в современных российских винтовках). 12 г при скорости 0,8 км/с = 3600 Дж.

Тот факт, что 4g 5.56 NATO и 8g 7.62x39 мм имеют почти одинаковую энергию, многое говорит о том, насколько важен небольшой прирост скорости.

Теперь вещи времен Второй мировой войны вы вряд ли увидите, но это самая мощная пуля, не попадая в специальные боеприпасы и оружие.

• .30-06 , стандартный патрон США во время Второй мировой войны. 12 г при скорости 0,8 км/с = 4000 Дж.
• .50 BMG , использовавшийся в самолетах США во время Второй мировой войны и до сих пор используемый в крупнокалиберных пулеметах, установленных на транспортных средствах. 45 г при скорости 0,9 км/с = 19000 Дж.

4000 Дж — это самая большая пуля, которую вы, вероятно, увидите, выпущенную по космическому кораблю… я думаю, на земле, но вы можете подняться до 20 000 Дж. Все они движутся со скоростью менее 1 км/с.