Как создать «видимое» космическое лазерное оружие

Цель:

Просто вообразите бой X-Wing из «Звездных войн», и у вас есть идея. Однако я хочу знать, возможно ли что-то подобное без кучи метафизических взмахов руками и «просто так».

Что я понял до сих пор:

  • Звук может быть вспомогательной компьютерной программой, помогающей пилоту обрабатывать информацию, когда он слишком занят просмотром показаний радара/датчиков (т. е. компьютер создает звуковые эффекты в соответствии с тем, что говорят датчики, что-то вроде помощи при парковке в современных автомобилях). .

  • Возможно, вы могли бы использовать эту технику, чтобы сделать невидимый огонь из оружия видимым (т.е. создать проекцию траектории на экране).

  • Лазеры кончились. Во-первых, я хочу бой, в котором противник должен подойти в пределах видимости человека, когда он хочет эффективно использовать свое оружие. Этот вопрос дает приблизительную цифру, согласно которой в настоящее время 300-километровое расстояние легко находится в пределах досягаемости оружейного лазера. Во-вторых, лазеры действуют мгновенно на таких коротких расстояниях. Даже при использовании компьютерного рендеринга экрана это будет выглядеть как сплошная линия от начала до конца, которая ненадолго мигает (= нежелательный визуальный эффект, не говоря уже о том, возможно ли обнаружить лазер, не направленный прямо на себя) . Во-вторых, я хочу, чтобы у моих пилотов было какое-то предупреждение о том, что на них нападают, прежде чем у них появится хорошая дыра размером с монету, футбольный мяч или корабль.

Вопрос

Есть ли какое-то физически возможное оружие, которое могло бы удовлетворить мои требования:

  • обнаруживаемый сенсорным оборудованием до удара
  • летит со скоростью, при которой время реакции человека может спасти бекон с расстояния 1 км
  • не имеет никаких средств разведки (т.е. ракет с тепловым наведением)
  • может быть установлен на одноместных космических истребителях
  • может вывести из строя или уничтожить другой одноместный космический истребитель за пару выстрелов

Может ли что-то столь обыденное, как пули, удовлетворить требованиям? Что с отдачей?

Бонусные вопросы

Есть ли возможность защиты, которая не требует жертвовать тяжелыми броневыми пластинами?

Почему, черт возьми, в моей космической гонке вообще не использовались лазеры?

Короче говоря, вам нужно лучевое оружие , которое можно увидеть или, по крайней мере, обнаружить и искусственно визуализировать. Ну... тогда стреляйте во все, что светится или сияет... плазменные всплески сделают это. Пучки нейтронов также могут это сделать, потому что свободные нейтроны распадаются (период полураспада 10,2 минуты), а излучение от распадающихся нейтронов можно обнаружить и визуализировать.
Что ж, было бы неплохо , если бы это было лучевое оружие, но я бы также удовлетворился метательным оружием, если оно действительно соответствует требованиям и больше ничего не работает. (Было бы забавно узнать, что «Звездные войны» на самом деле ведутся с помощью «Пулей в космосе» и множества искусственных визуализаций.)
Я отредактировал свой ответ, возможно, вы захотите вернуться к нему.

Ответы (6)

Ответ Джорди Вилаплана о плазме безупречен, но я хотел бы его еще немного расширить.

В дополнение к высокоскоростной плазме два я могу представить два других вида космического оружия, которые соответствуют вашим критериям:

Рейлган:

Рельсотрон использует электромагнитную систему для разгона куска металла (желательно чего-то довольно тяжелого и прочного, например вольфрама) до очень высоких скоростей (от нескольких тысяч км/ч до релятивистских скоростей - в вашем случае чем ниже, тем лучше ), и при этом ускорение кусок металла нагревается до огромной температуры, так что он сияет горячим . Думаю, болты из блестящего раскаленного металла очень бы походили на бластерные снаряды из «Звездных войн».

Обычные пушки с трассирующими боеприпасами:

трассирующие боеприпасы в действии(Вы можете посмотреть видео для лучшего понимания. Редактировать: вот лучшее видео благодаря @AndyD273)

Трассирующие боеприпасы представляют собой пули или снаряды пушечного калибра, которые имеют небольшой пиротехнический заряд в своей основе. Они стреляют из обычных орудий и оставляют в воздухе мультяшные световые следы.

Бонус: зачем использовать трассирующие боеприпасы? Для облегчения таргетинга. Вы видите, что пространство большое — я имею в виду очень большое — и ваша цель относительно мала. Если вы хотите поразить его с километра или около того снарядом, который движется только со скоростью 6-800 м/с, вы должны стрелять из них побольше и иметь возможность отслеживать их общую траекторию.

По технологии щита:

Я бы в данном случае проголосовал за SF-решение, а именно за нанотехнологии. С помощью нанотехнологий вы можете (теоретически) создать прочный, как алмаз, слой нанороботов вокруг вашего транспортного средства (даже прозрачного), который может восстанавливаться, пока вы можете обеспечить «защитную энергию» и заменить наноботов.

Почему не лазеры:

Короткий ответ заключается в том, что независимо от того, что говорит нам научная фантастика, лазеры - отстой в космических боях. Лазеры представляют собой электромагнитное излучение, поэтому они теряют энергию по закону обратных квадратов . что означает, что лазер, который смертоносен со 100 метров, является всего лишь шуткой с 200 метров и его едва можно увидеть с 2 км, в то время как физический снаряд, который наносит наибольший вред, используя кинетическую энергию, практически не потеряет энергию при полете, который он совершает.

Еще видео: Миниган на вертолете с трассерами . Я думаю только каждый сотый выстрел трассирующий, но при 3000 выстрелов в минуту это как бы не имеет значения. Вы бы не хотели, чтобы каждый снаряд был трассирующим при такой скорострельности, так как трассеры вызывают дополнительный износ ствола.
Лазеры не теряют энергию по закону обратных квадратов, они теряют мощность. Если вы поражаете точечную цель, они действуют как одно и то же, если вы поражаете объект с площадью поверхности, энергия рассеивается по большей части цели, но вся энергия попадает в цель. Если все, что вам нужно сделать, это расплавить панель корпуса, вы можете получить большую дисперсию, чем если бы вам нужно было испарить через нее карандашное отверстие.
Это очень модифицированный закон обратных квадратов, потому что вместо того, чтобы излучать во всех направлениях, это конус. Это еще более изменено, если излучатель фокусирует луч в целевой точке, и в этом случае вместо того, чтобы распространяться, он сужается, но, конечно, начнет распространяться после целевой точки.
@Zan Lynx - вместо того, чтобы использовать линзу для фокусировки лучей в точку, вы также можете разместить ее на нужном расстоянии от лазера, чтобы лучи двигались примерно параллельно, как на верхней диаграмме на этой странице --in в идеализированном случае, когда все лучи изначально исходят из точечного источника, расходимости за линзой вообще не будет, но все реальные источники имеют некоторую конечную ширину, что означает, что будет некоторое расхождение, как указано здесь .
@ZanLynx Модификатор будет только постоянным множителем, энергия по-прежнему пропорциональна обратному квадрату расстояния.
Отличная идея с трассирующими снарядами! Я думаю, что я буду придерживаться комбинации снарядов RailGun и Tracer! Не совсем уверен насчет решения SF Shielding, и я не думаю, что рассеяние лазера работает так, как вы описали (в других комментариях в значительной степени говорилось обо всех моих проблемах с ним), но кинетические снаряды кажутся моим единственным решением здесь. Большое спасибо!!!
@subrunner Спасибо. О лазерах (и только ради дискуссии - так что не стесняйтесь меня игнорировать) просто представьте себе следующее: обычно электромагнитная энергия рассеивается пропорционально перевернутому квадрату расстояния, поэтому через 2 метра у вас есть 1/4 энергии, которую вы имеете. через 1 метр, а через 4 метра только 1/16. Теперь, если вы используете зеркало (эффективное на 100% - какого ИРЛ не существует) в источнике света, вы можете удвоить свою мощность, поэтому через 2 метра у вас будет 1/4 * 2 энергии, которую вы имеете после 1 метра, а после 4 метров, всего 1/16 * 2. Нетрудно понять постоянные множители. :D

ПЛАЗМЕННЫЕ ПУШКИ

На самом деле это технология, стоящая за бластерами из «Звездных войн». Я думаю, что он соответствует всем вашим требованиям:

  • Его легко обнаружить из-за высокой тепловой сигнатуры «пули».
  • Он может летать с любой скоростью, которую вы хотите, даже пуля из 9-мм пушки даст вам около 1 секунды, пока она не попадет в вас, если выстрелить на 1 км. Но вы должны это видеть и помнить: чем быстрее, тем лучше.
  • Плазменный взрыв похож на пулю, вы стреляете по прямой линии, у него нет системы наведения.
  • Если технология достаточно развита и миниатюризирована, вы можете даже создавать ручное оружие.
  • Это зависит не только от пушки, но и от защиты цели. Выстрелите 1 унцию углеродной плазмы в стальной щит толщиной 1 м, и вы почти ничего не сделаете. Выстрелите в кролика 1 фунт железной плазмы, и вы удалите его из существования.

К сожалению, плазменный взрыв не похож на пулю или камешек из рогатки, вам следует беспокоиться не только о его кинетической энергии. Взрыв плазмы представляет собой сгусток концентрированного и ионизированного высокотемпературного вещества, поэтому он может расплавить корпус вашего истребителя и создать электромагнитные помехи.

Тяжелые бронепластины были бы эффективны против небольших взрывов, но они все еще могут нагреваться при попадании большого количества взрывов, поэтому я бы добавил два улучшения:

  • ЭМ-щиты : достаточно сильное электромагнитное поле вокруг космического истребителя должно отражать плазменные взрывы.
  • Система внутреннего теплового цикла : в космосе нет воздуха, который мог бы охладить ваш корабль, но вам необходимо распределить тепло в зоне поражения, чтобы свести к минимуму его воздействие. Поместите трубопровод охлаждающей жидкости через корпус.

Конечно, плазменный взрыв требует больше энергии, чем лазерный луч, но он намного эффективнее. Может быть, ваши космические армии начали использовать лазерное оружие, а может быть, у них появились причудливые космические корабли с зеркальным корпусом. Затем какой-то гений попытался выстрелить плазменным зарядом в космический корабль и заработал более 7 лет невезения, поскольку в зеркальном корпусе корабля образовалась не очень причудливая дыра.

Звучит как отличное решение! Просто из любопытства - почему бы моим ученым-космонавтам не сделать плазменные разряды намного быстрее, чтобы нарушилось свойство "реагировать во времени с 1 км", например, не 3 Маха, а 30 или 300 Маха?
@subrunner Поскольку энергия, необходимая для увеличения дульной скорости пушки, увеличивается пропорционально квадрату скорости, поэтому ваши ученые должны найти равновесие между низким потреблением энергии и высоким импульсом взрыва.
Является ли плазменная пушка реальным технически возможным оружием? Что помешает плазме рассеяться сразу же после того, как она покинет «ствол», как это произошло бы, если бы вы попытались выстрелить пулей, состоящей из газа, в вакууме? Если луч достаточно плотный/горячий для того, чтобы частицы в луче сталкивались друг с другом по мере их движения, это должно придавать им несколько случайные скорости в направлении, перпендикулярном лучу, делая луч расплывающимся... либо нужна очень низкая плотность (возможно, делает ее невидимой), либо очень холодные частицы (поэтому в одной системе покоя другие почти не двигаются)
Плазму можно рассматривать как газ, настолько перегретый, что часть его электронов вырвалась на свободу. Теперь воткните этот перегретый газ в вакуум. Что случается? В космосе плазма из "плазменной пушки" сразу разлетается во все стороны и рассеивается. При определенных обстоятельствах можно заставить плазменную пушку, которую вы представляете, работать в атмосфере, но не в космосе.
См. scifi.stackexchange.com/questions/13701/… , чтобы узнать скорость блазерного болта. [1]:
Можно ли противодействовать эффекту диссипации, включив твердое магнитное ядро, которое притягивает плазму внутрь? Он мог черпать энергию из тепла плазмы, заставляя ее охлаждаться и снижая эффективность оружия на экстремальных дистанциях.
Короткий ответ: либо «нет», либо «это не стоит усилий». Это особенно верно, потому что на орбитальных скоростях попадание этого твердого ядра будет гораздо более разрушительным (больше массы и, следовательно, больше энергии), чем попадание плазмы, которую оно пытается загнать.
Используйте магнитное поле, чтобы удерживать плазму вместе. Это зависит от его способности проводить и подобно выстрелу из бутылки. Однако я думаю, что его можно было бы слишком легко отклонить.
@JDługosz - Что создает магнитное поле? Если это твердое магнитное ядро, движущееся вместе с плазмой, то обратите внимание на критику этой идеи со стороны Jim2B. Кроме того, кажется, что поле должно быть довольно мощным, чтобы предотвратить свободное расширение плазмы в окружающий вакуум. Может ли какая-либо обозримая технология генерировать такое поле с помощью достаточно магнитной «пули»? И в чем преимущество магнитного контейнера перед полой физической оболочкой, заполненной таким же количеством плазмы?
Магнитное поле создается при выбросе плазмы как часть механизма. Плазма может удерживать линии магнитного потока и поддерживать их структуру.
@ JDługosz - Вы говорите, что шар плазмы, плавающий в вакууме, может удерживать себя вместе с собственным структурированным магнитным полем? Если да, не могли бы вы дать ссылку на источник, который описывает это? Если вы говорите о шаровой молнии , согласно этой статье , наиболее вероятным объяснением является химическая реакция с частицами кремния в воздухе, поэтому, если это так, она не будет работать в вакууме.
Начните здесь для общего введения перед основной статьей. См . МГД .
@ JDługosz - Это говорит о том, что, когда у вас есть непрерывная поверхность плазмы с несколькими магнитными доменами, магнитное взаимодействие между доменами на поверхности может сталкивать частицы плазмы вместе над поверхностью, как в случае солнечных вспышек. Но я не вижу в статье ничего, что предполагало бы, что если у вас есть полностью изолированный шар плазмы, на который не влияет поле какой-то гораздо большей поверхности плазмы вне его, то только собственное магнитное поле шара сможет его удерживать. вместе. Можете ли вы указать какие-либо источники, которые конкретно подтверждают это утверждение?
Еще раз большое спасибо за прекрасную идею - однако, поскольку в настоящее время, похоже, нет идеи HardScience по фактическому созданию нерассеивающего плазменного заряда, я боюсь, что не могу принять этот ответ как решение. Тем не менее, это было бы идеально, особенно в сочетании с электромагнитным экранированием...
@Hypnosifl «И в чем будет преимущество» - может быть, ваши вымышленные космические корабли с их вымышленными технологиями защиты могут быть очень эффективны против кинетических ударов - обертывание ядра выстрела чем-то, что может разрушить щит при ударе, позволит сердечник беспрепятственно проходит и ударяется о корпус. Что касается того, почему бы не генерировать плазму при ударе, может быть, направить ее относительно дешево и легко, но генерировать сложно, дорого или требует большого оборудования, которое станет частью пушки?
В зависимости от того, сколько энергии есть у кораблей в этой вселенной, вы потенциально можете выстрелить плазменным шаром так быстро, что он не успеет сильно расшириться.

Для ознакомления с космическими боями и вооружением прочитайте Atomic Rocket's: Space War и последующие материалы по оружию. На самом деле, вы должны сделать это, прежде чем читать мой ответ.

Краткое изложение науки таково:

  1. Истребители нереальны
  2. Стелс нереален
  3. Щиты нереальные
  4. Броня не практична
  5. Все оружие бывает двух основных форм (направленная энергия или снаряд) с большим разнообразием.

Я собираюсь бросить вам вызов на ваши ограничения (например, отсутствие лазеров). Я думаю, что может быть способ получить то, что вы хотите, и сохранить это.

Об оружии

Будет две основные категории оружия: оружие направленной энергии (включая лазеры) и снаряды (включая пушки, ракеты и все остальное, что не является оружием направленной энергии).

Лазеры

Большая часть того, что я должен сказать о лазерах, в равной степени применима и к другим типам оружия направленной энергии (например, пучкам частиц различных типов).

Забудьте все, что вы видели в научной фантастике о космических лазерах. Самый эффективный лазер — это тот, который имеет большую мощность и большое главное зеркало для фокусировки луча на расстоянии. Таким образом, лазер типа Traveler RPG, установленный на спине, с двумя всплывающими турелями (по одной с каждой стороны корабля) может быть способом достижения этой цели. Это дает вам 1 лазерный резонатор с двумя апертурами. Один может следить за целью, а другой стрелять.

«Спинальное крепление» может быть лазером на свободных электронах (FEL), так что вы можете настроить лазер на любую длину волны (например, по причинам луча, это, вероятно, будет рентгеновское излучение). Вы можете сделать эффективный смертельный выстрел на корабле того же размера на расстоянии до 1 световой минуты (11 миллионов миль или 18 миллионов километров).

Луч движется со скоростью света (или, для пучков частиц, достаточно близко, чтобы вам было трудно заметить разницу). Нацеливание настолько хорошо, насколько позволяет физика. Это означает, что на расстоянии 1 световой минуты у вашей цели есть 2 минуты, чтобы уйти с пути вашего входящего огня.

Снаряд

На самом деле снаряды охватывают несколько разных групп. Оружие с движителем и наведением и без. Вы можете назвать оружие с низкой тягой, но высокой Δ В торпеды и оружие с большой тягой, но малой Δ В ракеты. Оба потребуют руководства.

Чтобы гарантировать, что близкий промах все равно убьет цель, большинство из них будут включать ядерную боеголовку. Обратите внимание, что промах на 1 км ядерной боеголовкой означает отсутствие повреждения цели. Вы можете даже промахнуться на 100 м и не нанести значительного урона (в зависимости от размера боеголовки).

Альтернативой снарядам с движителем и наведением были бы совсем бестолковые снаряды. Все они (химические пушки, гауссовые пушки, рельсовые пушки, газовые пушки и т. д.) могут быть классифицированы как «пушки». Проблема с ними в том, что они хороши только для ближнего боя. Против маневрирующего противника на расстоянии 1 световой минуты у вас почти нет возможности поразить им цель — независимо от того, насколько хорош ваш компьютер.

Альтернатива истребителям

На сайте Atomic Rocket указано, что истребители не имеют смысла. Пилот фактически существенно снижает живучесть платформы. Тем не менее, концепция истребителей по-прежнему имеет смысл: проецируйте оружие в места, слишком опасные для вашего большого космического крейсера.

Поэтому они используют идею Kinetic Kill Vehicle Bus. Это «ракетный автобус», который направляет пассажирские ракеты в зону поражения, чтобы ракета на борту могла завершить перехват вражеского корабля.

  • Возможно, в автобусе ККВ используется высокая тяга с малой тягой. Δ В двигатель, в то время как ракеты обеспечивают высокую тягу, низкую Δ В двигатель для терминальных маневров.
  • Возможно, шина KKV обеспечивает дополнительную вычислительную мощность и средства проникновения, чтобы отвлечь защитные системы вашей цели.
  • Возможно, автобус KKV передает телеметрическую и разведывательную информацию обратно на корабль-базу. Что делает его ценным в бою даже после того, как он пролетит мимо корабля-мишени.
  • Возможно, что шина KKV также может попытаться перехватить цель, если цель находится в зоне захвата шины KKV.

Независимо от того, что вы наденете, автобус KKV едет в один конец. Затраты энергии на то, чтобы заставить его вернуться, были бы слишком высоки. Если почитать книги Хонор Харрингтон , то это было бы очень похоже на "Аполлон" , который они запускают своими ракетными залпами в качестве узла управления.

Некоторые преимущества

Автобус ККВ имеет ряд преимуществ перед «космическими истребителями» и разделяет все преимущества пилотируемых «космических истребителей». Во-первых, они могут маневрировать при значительно более высоких ускорениях, чем любой пилотируемый корабль, возможно, до 10 000 g. Им не нужно нести какое-либо оборудование жизнеобеспечения, чтобы поддерживать жизнь человека. Лучше всего то, что им не нужно какое-либо оборудование для восстановления, каждое из них является расходным материалом со всеми вытекающими последствиями для производительности, размера, стоимости и т. д.

Использование автобуса KKV для доставки MITW (многократного оружия независимого наведения) вместо простого массового запуска этого оружия имеет некоторые преимущества. Во-первых, машина может нести дополнительное оборудование для улучшения характеристик этих ракет (датчики, средства проникновения, средства связи и т. д.). Во-вторых, для боев с неблагоприятной кинематикой автобус ККВ может использовать различные (высокоимпульсные) движители для обеспечения необходимого суммарного Δ В требуется для перехвата.

Это не делает автобус KKV обязательным для такого высокого Δ В миссии - умный истребитель мог бы снабдить свою сторону многоступенчатыми ракетами, в которых первая ступень имела такую ​​же высокую Δ В возможности. Однако шина KKV обеспечивает немного большую гибкость, чем просто увеличение дальности действия ракет.

Помолвка

В космическом бою есть определенные преимущества, связанные с различным соотношением сторон.

Общий

Очень неполный список:

  1. Погоня за хвостом выгодна атакующему, потому что атакующий всегда может повернуться в пределах радиуса поворота защитника.
  2. Погоня за хвостом выгодна обороняющемуся, потому что для стрельбы снарядами требуется меньше Δ В чтобы поразить врага (вы можете оставить мины на пути противника).
  3. В лобовых схватках предпочтение отдается направленному энергетическому оружию, а не снаряду (снарядному оружию трудно успешно перехватить).

Направленная энергия против снаряда

Лазерный корабль (направленная энергия) попытается подобраться достаточно близко к кораблю-снаряду, чтобы их лазер мог убить его, и чтобы задержка на скорости света была достаточно короткой, чтобы лазер мог поразить другой корабль до того, как он двинется. В то время как противник запускает ракеты, лучу будет поручено стрелять по любой ракете, которая выглядит так, как будто она находится в пределах эффективной зоны поражения. Приоритет будет отдан поражению автобуса ККВ до того, как он выпустит свою полезную нагрузку ракет. Одна башня будет получать новую цель, в то время как другая башня будет стрелять. Как только текущая цель будет уничтожена, луч переключит турели, и роли поменяются местами.

Корабль-снаряд (кинетическая энергия) будет стараться оставаться за пределами эффективного диапазона лазерного корабля. Они обстреляют лазерный корабль шквалом автобусов KKV. Они попытаются насытить оборону лазерного корабля. Лазерный корабль сможет произвести больше выстрелов, чем корабль-снаряд, поэтому корабль-снаряд должен завершить насыщение защиты как можно быстрее. После сражения кораблю-снаряду потребуется пополнить свои запасы.

Оружие, видимое человеческому экипажу

Вместо того, чтобы делать оружие видимым (особенно на расстоянии 11 миллионов миль!), человеческий экипаж может видеть проекцию своего защитного компьютера на точку прицеливания противника.

В качестве альтернативы, если вражеский корабль ведет прямой огонь снарядами или ракеты приближаются к вам, то ваши защитные системы обязательно отследят эти объекты и предоставят человеческому экипажу вероятные траектории. Для снарядов с движителем результатом будет трехмерная форма, представляющая движущие способности поступающих боеприпасов (это иногда называют корзиной, но обычно она не имеет формы корзины). CJ Cherryh обеспечивает превосходную обработку возможных местонахождений кораблей и оружия на основе последних данных, известных возможностей оборудования и задержек со скоростью света.

Если противник стреляет из направленного энергетического оружия, вы, очевидно, не увидите большую часть луча, если он не попадет в вас, но возможно, что, если ваши датчики достаточно хороши, они могли бы обнаружить прохождение мощного лазерного оружия на основе отражений от пыль и газ. Компьютер также может предоставить эту обратную связь экипажу.

У экипажа будет до нескольких минут, чтобы отреагировать на угрозы.

Резюме

По сути, вместо того, чтобы сделать оружие видимым невооруженным глазом человека, боевая информационная система накладывает всю свою информацию на карту/экран и предоставляет человеческому экипажу информацию о вероятных траекториях, лазерных промахах, точках прицеливания и т. д.

Если ваш противник направит на вас многогигаваттный ЛСЭ-лазер, а их вероятная цель находится на мостике, у экипажа корабля возникнет такое же ощущение, как если бы они увидели приближающиеся трассирующие снаряды с того же корабля.

И вместо случайной пыли и газа корабль может распространять собственную сенсорную пыль, будь то нанотехнологические или более крупные зонды. Используя методы инферометрии, это облако датчиков может получить гораздо лучший обзор области и может сообщать о проходящих лучах и узлах датчиков, разрушенных лучом.
В чем преимущество использования одного автобуса KKV для доставки ракет на расстояние поражения, в отличие от того, чтобы каждая ракета была многоступенчатой ​​ракетой, последняя ступень которой была бы такой же, как у ракеты KKV? Согласно уравнению ракеты Циолковского, если вы хотите увеличить скорость одного полезного груза массой м на сумму Δ в с помощью ракеты со скоростью истечения в е , начальная масса с топливом будет м * е ( Δ в / в е ) . А если вам нужны две ракеты с полезной нагрузкой м / 2 увеличить их скорость на ту же величину, суммарный начальный
масса обеих ракет вместе с топливом будет ( м / 2 ) * е ( Δ в / в е ) + ( м / 2 ) * е ( Δ в / в е ) знак равно м * е ( Δ в / в е ) , как и в предыдущем случае, когда обе полезные нагрузки несли одна ракета большего размера. Так что я не вижу никакого топливного преимущества в том, чтобы перевозить все ракеты в одной машине, и у этого также есть недостаток, заключающийся в том, что противнику легче уничтожить все ваши ракеты одним метким выстрелом, прежде чем машина подойдет достаточно близко для запуска. их, в то время как если ракеты образуют рассредоточенный рой для начала, их все труднее остановить. Зачем класть все свои ракеты в одну корзину?
@Hypnosifl, посмотри ответ. Я добавил раздел, чтобы ответить на ваш комментарий.
Хм, но даже если вам нужно дополнительное оборудование для улучшения характеристик ракет, почему бы просто не установить это дополнительное оборудование на собственную ракету, которая летит вместе с роем ракет с отдельными ракетами? Рой по-прежнему кажется труднее уничтожить, чем одну машину, перевозящую все подряд. Точно так же, если вы хотите использовать другое высокоимпульсное топливо в дополнение к обычному топливу, почему бы просто не разделить его между всеми различными ракетами? Разве это не общее Δ в для данного общего количества топлива и общей массы полезной нагрузки одинаковы в любом случае?
Был аналогичный вопрос на этот здесь Space Weaponry . Там тоже может быть интересно посмотреть, хотя это больше фантастика, чем наука.
@Hypnosifl, для того же количества массы, делая то же самое Δ В , да, это потребует того же топлива и топлива. Но у более крупной шины есть некоторые преимущества, которых нет у отдельных ракет (например, она может иметь отражающее зеркало большего размера для оптических датчиков или связи с высоким коэффициентом усиления/лазерной связи). Это удаляет это оборудование из корпусов ракет и повышает их эффективность против оборонительных систем. Да, можно отправить отдельный ракетный корпус с роем, чтобы нести все это, но он не сможет нести большие грузы и не обладает такой гибкостью.
Моя позиция заключается в том, что любой подход будет работать. Я думаю, что шина KKV обеспечивает больше возможностей и гибкости. Хотя в художественной литературе это может быть интересным, если одна сторона использует один подход, а другая — другой.
Спасибо за этот потрясающий, потрясающий ответ! Это подкреплено таким количеством неопровержимых фактов, что теперь я чувствую себя глупо, придерживаясь своих космических истребителей. Но я боюсь, что они действительно ДОЛЖНЫ для того, что я планирую. Итак, хотя вы определенно дали мне много вещей для поиска обходных путей, я не могу принять ваш ответ. (Теперь начинаю думать о том, чтобы представить расу HardPhysics, которая встретится с моей расой IrrationalSpacefighters :))
Добро пожаловать. Я настоятельно рекомендую всем, кто интересуется этим сайтом, также прочитать этот сайт Atomic Rockets. Это потрясающе!
Кроме того, космические истребители не так уж и иррациональны. Возьмите пилота и сделайте его путешествие в один конец, и это станет жизнеспособной стратегией. Ваша раса HardPhysics может быть кораблями свободных электронов, в то время как ваша раса IrrationalSpaceFighters может узнать на собственном горьком опыте, что имеет больше смысла! Сначала они могут попробовать атаки типа камикадзе, затем взять пилота и присяжных настроить наведение, а затем построить специальные автобусные кузова KKV, предназначенные для этой работы.

Как вы упомянули, после выстрела любым снарядом вам придется получить отдачу. Чтобы избежать этого, вы можете заставить свои снаряды ускоряться сами по себе (например, ракеты). Выстрел будет состоять в том, чтобы выпустить снаряд и дождаться, пока он ускорится к своей цели, что может занять несколько секунд и дать пилоту некоторое время, чтобы избежать выстрела, если его корабль достаточно проворный. Из-за возрастающей скорости снаряда было бы сложно предугадать все параметры и поразить цель на непривычной дальности.

Эта система может работать для любого типа снаряда, если вы можете сделать ракетные двигатели нужного размера.

Чтобы избежать проблем с отдачей, у вас также может быть такая конструкция пистолета, которая выпускает часть выхлопных газов с равным и противоположным импульсом назад, в то же время стреляя вперед.
@Hypnosifl Я представляю какой-нибудь веселый хлыст, если эти две системы точно не синхронизируются.
Вы открыли для себя Rocket Mode
Люди склонны думать об отдаче в космосе как о гораздо более серьезной проблеме, чем она есть на самом деле. Скажем, у вас есть снаряд весом 0,25 кг (= 0,55 фунта), который является довольно огромным снарядом, и он оставляет пушку с впечатляющей скоростью 2 км/с (= 4473 миль в час, что в 2 раза быстрее обычных корабельных пушек). Теперь, если ваш корабль весит 1500 кг (примерный вес МКС + некоторые двигатели и топливо), отдача будет 0,33 м/с (=1,2 км/ч или 0,74 мили в час). Я думаю, что транспортное средство, которое движется с космическими скоростями (величина км / с), вряд ли будет иметь проблемы с такой отдачей.
@mg30rg Я не знаю, что случилось, но ваши цифры очень далеки. МКС имеет массу примерно 420 т, а 0,25 кг на самом деле не так уж и много, 22-мм кинетическая ракета для 120-мм подкалиберного снаряда уже имеет массу более 4 кг. Для дальнего боя в космосе 2 км/с слишком медленно, я ожидаю, что эти KKV будут иметь начальную скорость свыше 20 км/с (рейлган ВМС США уже достиг почти 8 км/с в атмосфере). Для этих видов энергии важно не только рассчитать вектор дрейфа/скорости, вызванный стрельбой из оружия, но и нагрузку, которую он вызывает на орудийную установку и конструкцию корабля.
@DoomedMind Я рассчитал с 1,5 метрическими тоннами, потому что я помнил, что МКС весит около 500 кг, и у нее нет реальной двигательной установки (добавьте еще 250 кг к уравнению) или огромного количества реактивной массы (оставшиеся 750 кг). Что касается скорости снаряда, я использовал данные из статьи Википедии о «морских пушках» и принял во внимание тот факт, что ОП хочет видеть снаряды. Также я использовал термин «обычные пушки» для прямого обозначения технологии, основанной на сжигании.
@Hypnosifl широко известен как безоткатное оружие. Лучший пример, который приходит на ум, использовался во время Второй мировой войны и был установлен на Vespa.

Я бы предположил, что типичное научно-фантастическое «бластерное» энергетическое оружие производит нестабильные повреждающие взрывы частиц, которые со временем распадаются. Этот распад производит небольшое количество неионизирующего излучения в качестве побочного продукта, вплоть до видимого спектра включительно. Количество излучения от распада частиц слишком слабое, чтобы причинить значительный ущерб.

Со временем (и, следовательно, с расстоянием) такая большая часть взрыва частиц распалась на низкоэнергетические фотоны, что становится нежизнеспособной. Это объясняет их ограниченный эффективный диапазон.

Первоначальный разряд бластера производит отчетливую вспышку радиоволн. На всех военных кораблях есть легкодоступное оборудование, которое определяет местоположение радиочастотного всплеска, переводя его в слышимый шум для экипажа или пилота. Различные типы бластеров имеют разные РЧ-сигнатуры (и, следовательно, производят различный шум в программном обеспечении перевода), что позволяет экипажу и пилотам определить, является ли источник враждебным или дружественным.

Ну, я имел в виду тот же вопрос, но я искал видео о звездных войнах и нашел это: https://www.youtube.com/watch?v=1po2ut5zi0Y .

Как говорится, «бластер» (настоящим термином будет «Плазменный рельсотрон») может выбрасывать плазменный «пузырь» со скоростью 200 км/с и достигать температуры выше солнечной. Он объясняет более подробно, вы должны проверить это.

Хотя это интересный ответ, больше информации из видео следует перенести в тело ответа. Пожалуйста, ознакомьтесь с этим , почему в SE следует избегать ответов, которые в основном являются ссылками.
Я понятия не имею, почему вы сделали этот пост вики сообщества, но я уверен, что это НЕ так.
о, извините за беспокойство, я просто слишком увлекся концепцией пистолета :T
Как создать «видимое» космическое лазерное оружие
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v