Оружие, установленное на космическом корабле, в стиле

Так что я в курсе, что обычное научно-фантастическое вооружение космических кораблей обычно включает в себя самонаводящиеся ракеты, рельсовые пушки, лазеры и т. д.

Однако, придерживаясь этого духа строгой науки, я столкнулся с поистине ужасной проблемой: лазеры и пучки частиц невидимы в вакууме: отсутствие красиво окрашенных энергетических лучей, пронзающих космический корабль, поистине пародия.

Итак, существует ли подходящее оружие, которое могло бы а) эффективно работать как космическое оружие и б) производить визуальный эффект, напоминающий классический «энергетический луч» или «болт»?

возможно, умное ветровое стекло способно визуально отображать траектории луча/импульса в ложном цвете ;D
Строго говоря, неправда, что лазерные лучи полностью невидимы в космосе, потому что космос не совсем пуст. Даже вне системы межзвездная среда содержит около одного атома водорода на кубический сантиметр. Итак, если вы стреляете лазером, достаточно мощным, чтобы его можно было использовать в качестве оружия, то приличная камера или датчик смогут уловить траекторию луча по редкому рассеянию вещества, которое вспыхивает при попадании в него. Лазер, вероятно, должен быть очень мощным, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом, но шлем с системой дополненной реальности может показать его владельцу.
Если лазер собирается поразить корабль, до того, как он попадет, не будет никакой подсказки. И отраженный/преломленный свет от лазера будет поступать одновременно (или медленнее для отражений) с самим лучом. Возможно, вы сможете увидеть кадры, которые не попали в корабль.
Сами лазеры были бы слишком быстрыми, чтобы их можно было реально воспринять, если только это не был бы большой непрерывный всплеск. И не было бы никаких промахов, потому что вы не можете увернуться от лазеров, кроме как на экстремальных дистанциях.
@Efialtes Чтобы уклониться, вы должны знать, что это приближается. Так что меньше уклонения и больше похоже на плохое наведение на цель.
@DKNguyen ваш космический корабль может «пьяно ходить», что означает следовать псевдослучайному шаблону уклонения, который на больших расстояниях из-за легкого запаздывания испортит наведение на противника. Конечно, это использует много топлива, так что это только для тех, кто может его сэкономить.
Какое значение имеют «красивые цветные энергетические лучи, пронзающие космический корабль», если только ваши артиллеристы не пытаются направлять лучи вручную?
Отбросьте науку и следуйте технологическому правилу крутости.
Кажется, я припоминаю, что читал, что лазерный излучатель, даже высокотехнологичная система вооружения Si FI, может излучать случайные фотоны при «выстреле». Сам луч будет невидимым, но вокруг внешнего выходного отверстия может быть слабое «свечение».

Ответы (6)

https://en.m.wikipedia.org/wiki/МАРАУДЕР

Проект MARAUDER как часть Стратегической оборонной инициативы времен холодной войны потенциально может быть тем, что вы ищете.

Короче говоря, это рельсотрон, стреляющий микроскопическими кольцами голубоватых молний, ​​которые, скорее всего, будут выглядеть как синие полосы при выстреле.

Это был коаксиальный плазменный рельсотрон, способный запускать крошечные тороиды плазмы со скоростью от 3 км/с до 10 км/с, хотя я не сомневаюсь, что с технологиями будущего мы сможем увеличить скорость до 30 км/с.

Эти тороиды маленькие, всего около пары миллиграммов плазмы, однако вы также можете увеличить это с помощью более крупной пушки.

Эти плазменные снаряды при ударе поражают цель с ударом, эквивалентным 5 фунтам тротила и мощностью около 10 МДж или энергии. Кроме того, цель будет омыта всеми видами поджаривающего излучения электроники.

Этот урон сам по себе не впечатляет, однако, если его использовать в быстрой манере, он может быть разрушительным. Однако быстрая стрельба увеличивает накопление тепла и износ оружия. Способность поджаривания электроники была бы разрушительной, но только в том случае, если корабль не был должным образом защищен от нее. Однако это также может служить оправданием для человеческих экипажей, поскольку электроника перестанет функционировать, если не будет сильно защищена. Но опять же, это излучение может также поджарить экипаж внутри, так что, возможно, это не лучшая идея.

С практической точки зрения я не совсем уверен в его полезности в качестве космического оружия по сравнению с другими типами.

Прежде всего, у него относительно низкая скорость, намного выше, чем у большинства кинетического оружия, но также и намного ниже, чем у лазеров и пучков частиц. Это затруднит точное попадание в цель с точностью до 1 световой секунды, но также заставит сражения вашей вселенной происходить на расстоянии менее световой секунды. Однако его низкая скорость может означать, что его тороиды могут быть потенциально дестабилизированы пучком частиц или лазером, «сбивающим их».

Еще одна проблема, которая может еще больше ограничить дальность действия этого типа оружия, заключается в том, что тороид не сможет удерживать себя бесконечно, и по мере остывания он рассеется в высокоскоростное облако газа с незначительным воздействием. Преимущество этого заключается в том, что космические сражения в вашей вселенной относительно свободны от случайных боеприпасов и других опасностей, связанных с развертыванием кинетики.

У него также есть проблема с высоким энергопотреблением, что может быть вредно, но это универсальная проблема для большинства энергетического оружия.

При этом вам понадобится ядерный реактор и огромная батарея конденсаторов, а также значительное количество радиаторов. Это означает, что в вашей вселенной они будут установлены только на относительно больших специально построенных военных кораблях.

Для этого также требуются баки с наиболее вероятным криогенным топливом в качестве боеприпасов, что может быть проблемой, потому что их прокол может сделать вас беззащитным, если топливо вытечет. Однако это может иметь дополнительное преимущество, заключающееся в том, что для источника плазмы не требуются отдельные резервуары, поскольку вы можете просто откачать немного водорода из основного источника топлива.

Я не совсем уверен, какова его польза для орбитальной бомбардировки или защиты, но я предполагаю, что у него не будет ни массы, ни силы, чтобы проникнуть в атмосферу. Так что моя интуиция подскажет, что это работает только в космосе. Однако говорят, что гаубицы Касаба, которые также являются плазменным оружием, скрещенным с лучами частиц, и ублюдочным пасынком ядерных импульсных блоков, имеют некоторый потенциал в этой категории, поэтому мы всегда можем надеяться.

В целом, у этого оружия есть свои преимущества и недостатки, это мастер на все руки, а не мастер в космическом оружии. Ему не хватает мощи кинетики, скорости лазеров или простоты ракетной установки, но он представляет собой хорошую золотую середину. Это заметно худшее оружие по сравнению с другими упомянутыми, поэтому вам нужно придумать обоснование выбора его среди других вариантов. Почему правительство в здравом уме предпочло бы это лазеру? Зачем им использовать рельсотрон, чтобы стрелять несколько разрушительными шарами молнии, когда они могут стрелять сверхскоростными пенетраторами, которые могут прорезать броню, как нож масло? На эти вопросы остается ответить автору.

PS Если вы дочитали статью до конца, у меня есть сумасшедшая идея, как уменьшить эту штуку и избавиться от массивной конденсаторной батареи и ядерного реактора.

Вы можете использовать взрывной ферромагнитный генератор со сжатым потоком. Короче говоря, это бомба, которая взрывается вокруг некоторых электрических катушек, создавая импульс энергии в процессе, который я не могу полностью уложить в голове.

Это означает, что вы можете использовать «снаряды», которые вы загружаете в рейлган, которые детонируют и приводят машину в действие при каждом выстреле.

Однако еще круче использовать для этого сверхвзрывчатые вещества на основе металлического водорода. Предполагая, что у вашего общества есть средства для массового производства металлического водорода, это означает, что у вас, вероятно, есть доступ к гораздо лучшему оружию, но это не имеет значения. Эти взрывчатые вещества работают, заставляя метастабильный металлический водород нагреваться примерно до 1000 К, чтобы разбить его обратно на молекулярный водород в бурной реакции, которая более чем в 50 раз эффективнее, чем тротил для его веса. Нагрев может осуществляться производным термита, запускаемым каким-либо капсюлем.

Таким образом, это в основном означает, что не только взрыв настолько мощный, что вам нужна только небольшая дробинка, чтобы получить необходимую мощность, но не только это, вы можете использовать перегретую водородную плазму, выпущенную в качестве топлива. Это означает, что в одном автономном картридже вы можете создать шаровую молнию, не нуждаясь во всем этом причудливом оборудовании. Просто бочка с рельсами.

Однако это имеет серьезные последствия для вашего окружения, поскольку эта технология может позволить использовать ракетные ускорители на твердом топливе, которые могут достичь уровня ядерных тепловых характеристик, тактическое термоядерное оружие, упакованное в 60-мм минометные снаряды (идеально подходящие для орионных двигателей), и целый ряд приложений, которые быстро сделают это оружие сильно устарело. Не говоря уже о том, что металлический водород потенциально является сверхпроводящим материалом при комнатной температуре, что означает, что он может творить безумные чудеса.

Так что на этом я пожелаю удачи с этой идеей оружия.

Я только что прочитал статью в вики, я думаю, что они стремились к 3-10 тысячам км / с, потому что в одной строке упоминается 3% скорости света, я бы точно не хотел, чтобы в меня попала песчинка 3p.sl (довольно мило). уверен, что вы также вызовете нейтронный дождь из-за ядерного синтеза при ударе)
У меня идеальные условия для такого оружия. Спасибо за идею.
Забавно, то, что Википедия называет разрушительным, вы называете неудовлетворительным . Ну, я полагаю, у каждого своя система отсчета...
Есть ли у кого-нибудь оценки того, как быстро плазма от такого оружия будет остывать и рассеиваться в вакууме? Это выглядит настолько многообещающе, что я просто жду, когда реальность все испортит где-то в деталях.
@Noughtnaut 5 фунтов тротила не впечатляет по сравнению с кинетическим оружием. Все, что движется со скоростью более 3 км/с, имеет собственный вес в тротилах. Тот же рельсотрон, стреляющий сплошной пулей того же размера, нанесет гораздо больший урон на дальнем расстоянии с большим потенциалом проникновения, единственное, чего он не сделает, - это будет иметь такой же потенциал поджаривания электроники.
@DarthBiomech Я не физик, вы можете задать этот вопрос на мета-странице и посмотреть, сможете ли вы найти кого-то, кто мог бы вычислить. Однако я скажу, что он был настолько успешным, что был быстро засекречен, так что, честно говоря, он должен быть действительно успешным, если они решили сохранить все его дальнейшие разработки в секрете.

Частицы могут испускать излучение абсолютно черного тела.

Когда вы ускоряете свои частицы, они становятся горячими в качестве побочного эффекта. Вы согласны с этим. Вы ускоряете их очень быстро, и они становятся такими горячими, что светятся излучением абсолютно черного тела в соответствии с их температурой.

https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation#Spectrum

Излучение черного тела имеет характерный непрерывный частотный спектр, зависящий только от температуры тела,[10] называемый спектром Планка или законом Планка. Когда температура поднимается выше примерно 500 градусов по Цельсию, черные тела начинают излучать значительное количество видимого света. При наблюдении человеческим глазом в темноте первое слабое свечение выглядит как «призрачный» серый цвет (видимый свет на самом деле красный, но свет низкой интенсивности активирует только сенсоры уровня серого глаза). При повышении температуры свечение становится видимым, даже если вокруг него есть фоновый свет: сначала тускло-красный, затем желтый и, в конечном итоге, «ослепительно голубовато-белый» при повышении температуры. Когда тело кажется белым, оно излучает значительную часть своей энергии в виде ультрафиолетового излучения. Солнце,

Ваши частицы сияют, и в вашем луче их достаточно, чтобы этот свет был виден. Я мог представить, что эти частицы будут остывать, поскольку они излучают свое тепло. Цвет луча будет меняться с расстоянием. Частицы движутся с релятивистскими скоростями, поэтому, чтобы увидеть изменение цвета, вам понадобится очень длинный луч.

На ум сразу же приходит роман А.С. Кларка «Земной свет» . В нем описывается оружие, которое вполне соответствует тому, что вы ищете. Струя расплавленного металла, движимая электромагнитным полем. Но, возможно, стоит прочитать книгу для описания боя в оригинале. Проект DARPA MAHEM основан на аналогичной идее , поэтому он не должен быть полностью нереалистичным.

Хороший первый ответ, добро пожаловать на сайт.
Мой ответ был вдохновлен подобным проектом, так что не за горами. Классная идея.
Или, увеличьте масштаб, у вас есть гаубицы Casaba, которые используют кумулятивную ядерную взрывчатку для создания струй металла.

мониторы добавить его

Причина его появления проста. Мониторы и камеры показывают их, так как они могут определять лазерные частоты.

Визуальное подтверждение вещей становится все менее и менее жизнеспособным на высоких скоростях и расстояниях. Диспетчер редко выглядывает из своих окон, как и пилоты. В основном они летают по приборам.

В космическом корабле это тем более. Окна — структурное слабое место, и есть небольшой шанс, что вы будете использовать их в космических кораблях для чего-то другого, кроме развлечения в будущем. У вас будут мощные камеры с хорошим разрешением, масштабированием и частотным диапазоном для любого визуального подтверждения, которое вы хотите сделать, которое компьютер отображает на мониторе для вас. А для ваших целей он покажет лазеры во всей их красоте.

Если мы пойдем еще более реалистично, мы, вероятно, не будем управлять кораблем и стрелять из оружия, поскольку продвинутый ИИ может правильно понимать и реагировать только на такое количество деталей, но это не лучший вариант для некоторых историй.

Будем надеяться, что графические карты будут доступны для отображения лазеров в то время.
Я бы подумал, что лазерный свет будет невидим для камеры и монитора так же, как для глазного яблока. Если на пути лазера нет ничего, что рассеивало бы луч, свет от лазера не достигает наблюдателя, независимо от используемой модальности просмотра.
@Willk, хотя это правда, у меня нет возможности исправить эту часть.
Но тогда как мониторы будут добавлять ложные цвета, если они тоже не смогут их обнаружить?
@ Будет ли читать комментарий снова?
«УВД не часто выглядывает из своих окон, как и пилоты. В основном они летают по приборам». УВД находится в здании за много миль, так что вы прямо там, но те, кто в башне, могут и выглядывают наружу. Пилоты также много смотрят наружу, потому что приборы являются полезными инструментами, но они не всегда улавливают другие самолеты или птиц. Современные авиалайнеры получают проекционные дисплеи (HUD), чтобы давать пилотам важную информацию, пока они смотрят наружу. Пилоты любят смотреть на улицу, потому что это один из пунктов профессии пилота.
@NetworkLlama Я не говорю, что пилоты или УВД не смотрят наружу. Я говорю, что на таких скоростях полезная информация ограничена, так что это не имеет смысла. Если вы находитесь в воздухе и вам нужно увидеть другой самолет, вы можете увидеть направление, но расстояние трудно. Во время авиакатастрофы, которую я проанализировал, мы обнаружили, что пилот одного из них увидел бы точку на горизонте. В тот момент, когда он стал заметно больше, было уже слишком поздно. Глядя снаружи, это всего лишь хорошая ссылка. Смотреть на птиц в реактивном самолете практически невозможно, а на винтовом - очень сложно.

Касаба Гаубицы

Подобно некоторым другим ответам здесь с точки зрения механизма видимости, гаубица касаба является ответвлением технологии двигателя ядерной импульсной детонации Orion.

Это ядерный кумулятивный заряд, который преобразует сферический взрыв в луч примерно 2,5 градуса с эффективностью около 90%. Это приводит к потоку исключительно горячей плазмы и диссоциированных субатомных частиц, проносящихся через пространство со скоростью, значительно меньшей скорости света. Он определенно будет виден за пределами своего пути (из-за излучения черного тела) и достаточно быстр, чтобы быть практическим оружием на дистанциях космического боя.

Это также способ сделать ядерное оружие практичным в космосе, поскольку килотонные боеголовки будут обеспечивать ту же плотность энергии, что и гигатонные боеголовки, только на гораздо меньшей площади. (Что идеально, так как большая часть площади сферического заряда тратится впустую, будь то в космосе или в атмосфере)

Это не совсем корабельное оружие, так как эти 10% потерь действительно расширяются по сферической схеме, поэтому вам нужно отбросить устройство на безопасное расстояние от собственного корабля, прежде чем вы его взорвете. Но так как большая часть этих 10% будет уходить от вас, это не обязательно очень далеко, в зависимости от того, что у вас есть для щита/брони.

Прикрепите его к ракете, и вы сможете использовать его в качестве боеголовки, чтобы обойти большую часть точечной защиты.
@Efialtes Ага. В какой-то момент я подсчитал из любопытства, и это определенно решает проблему «ядерного оружия тратит слишком много энергии». Я забыл точные цифры, но в основном, фокусируя его на этом 2,5-градусном луче, килотонны бьют примерно как гигатонны (если вы не промахнетесь).

В космосе нет скрытности. Снаряды, которые горячее, чем фон, проявляются как горячие точки, те, что холоднее, как холодные точки, а на масштабах, намного меньших, чем шаровое скопление, почти нет «укрытия».

Так что вам все равно, излучает ли ваше оружие.

Проблема с любым оружием направленной энергии заключается в законе обратных квадратов. Их сила падает пропорционально квадрату дальности.

Проблема почти с любым кинетическим или массовым оружием заключается в том, что противник может увидеть его приближение и увернуться, а также он медлителен.

Вдобавок ко всему можно хаотично ходить, а на нетривиальных дистанциях делать любые прицеливания хреново.

Положительным моментом является то, что большинство массовых видов оружия (за исключением, скажем, пуль «черная дыра») испытывают время, поэтому они сами могут иметь датчики и перенаправлять направление движения.


Итак, вам нужно быстрое оружие (сокращающее время контрбатарей и уклонения противника), способное маневрировать (следовательно, основанное на массе).

Итак, одна из идей — это микроскопическая прямоточная ракета Bussard из антивещества. Он преобразует межзвездный водород в движение, используя магнитные поля и собственную массу. Он будет светиться смехотворно ярко, поскольку любое взаимодействие с межзвездной средой вызывает аннигиляцию частиц.

В качестве поэтапной ракеты вы начинаете с обычной пусковой установки преобразователя материи-антиматерии, которая набирает скорость (возможно, с помощью лазера в задней части). Когда у него заканчивается скорость, он использует технологию преобразования материи в антиматерию, чтобы преобразовать свою полезную нагрузку в ракету из антиматерии и позволяет ей улететь со ступени «поддона».

Такое оружие может достигать хороших долей c, маневрировать по мере приближения к цели и, если кажется, что промахивается, может самоуничтожиться, чтобы бомбардировать цель высокоэнергетической пылью антивещества.

Тоже будет очень ярко. Возможно, слишком яркий, так как он может быть виден в основном в гамма-лучах. Но сам двигатель может светиться в видимом спектре.

Еще одна идея — боеприпасы с черной дырой. Микрочерные дыры — еще один механизм полного преобразования, который можно прикрепить к ракете; каждую секунду они будут выбрасывать энергию ядерной бомбы (чем короче их срок службы, тем ярче).

Добавьте к этому несколько громких научных слов; раскрутить микрочерную дыру до скорости кольцевой сингулярности и зарядить ее, чтобы обеспечить связь, и использовать ее для ускорения топлива. Имейте три таких черных дыры на метастабильной орбите и заставляйте их разрушаться, когда вы приближаетесь к своей цели, создавая массивные гравитационные волны и направленный импульс нейтрино.

Идя дальше, ваше оружие — приводы Алькубьерре. Они искусственно формируют вокруг себя горизонт событий, который, в свою очередь, генерирует излучение Хокинга, основанное на крутизне кривой (которая яркая). Боеприпас буквально ломает скорость света и искажает пространство при прохождении через цель, вызывая разрушения. Конечно, эта технология также позволяет общаться с прошлым с помощью пуль, так что «стрелять по вражеским кораблям» — это как использовать ядерную бомбу в качестве пресс-папья.

У вас может быть гравитационное оружие, которое искажает пространство, не превышая скорость света, и имеет похожее почти сингулярное свечение псевдохокинговского излучения.

Еще одна экзотическая идея — управляемый коллапс ложного вакуума. Законы физики Вселенной сделали что-то похожее на «фазовые изменения», когда материя переходила из газообразного состояния в жидкое и твердое в прошлом (в период, близкий к Большому взрыву). Некоторые утверждают, что наше нынешнее состояние вакуума на самом деле не является состоянием с самой низкой энергией, но может быть метастабильным; то, что мы называем вакуумом, на самом деле является ложным вакуумом.

В этой теории состояние вакуума может спонтанно коллапсировать в более низкое, более стабильное состояние (которое, по сути, соответствовало бы изменению законов физики). Тогда такое изменение могло бы распространяться со скоростью света. Никто не знал бы, что это произойдет, но это буквально изменило бы все.

Что, если бы существовало неустойчивое состояние вакуума с более низкой энергией, которое можно было бы создать, только тщательно заключив его в экзотическую геометрию пространства-времени? Мол, представьте планер в игре Жизни; он будет распространяться в одном направлении, оставляя за собой нормальное пространство, но искажая то, во что попадет? Экзотическая геометрия пространства-времени, которая его окружает, может распадаться со скоростью планковского расстояния каждые 10^10 пройденных планковских расстояний.

В игре «Жизнь» «космические корабли» (самовоспроизводящиеся движущиеся конструкции) путешествуют со скоростью, составляющей часть скорости света в «Жизни» (что составляет 1 квадрат за итерацию). Такая сложная часть геометрии пространства-времени также может двигаться со скоростью, составляющей долю скорости света.

Затем, когда он разрушает законы физики, а затем они возвращаются обратно, энергия может высвобождаться, вызывая яркое свечение. Мы могли бы заставить его нарушить закон сохранения энергии (возможно, он в конечном итоге взаимодействует с Темной Энергией, изменяя скорость расширения Вселенной, чтобы подпитывать себя), или он мог бы просто подпитывать себя, используя межзвездную среду.

Межзвездная среда составляет 1 протон/кубический сантиметр. При скорости света общее преобразование в радиусе 1 метра дает 141 078 Вт.

По закону Стефана-Больцмана цветовая температура составляет 1251 К — цвет светящегося красного железа.

Чтобы создать свою черную дыру, вы можете использовать тонны лазеров с накачкой ядерной бомбой, сфокусированных на одной точке, чтобы создать «кугельблиц», для этого вам потребуется безумная энергия.
@efia Я думаю, что это должно быть гораздо более экзотично.