Высокомощное микроволновое оружие для будущих космических кораблей в довольно сложной научно-фантастической обстановке

Я бы сказал, что основная проблема с вашей идеей заключается в фокусе.

Наименьший размер пятна, на котором может быть сфокусировано ваше микроволновое оружие, ограничен дифракцией. Размер этого пятна определяется как

где$R_T$- радиус пятна на цели,$D$это расстояние до цели,$\lambda$- длина волны испускаемого излучения и$R_L$- радиус излучающего элемента. Размер пятна линейно зависит от длины волны. Если ваше устройство излучает миллиметровые волны (длина волны ~ 1 мм), то в том же диапазоне его пятно будет в тысячу раз больше, чем у ИК-лазера с длиной волны 1 мкм. В качестве альтернативы, чтобы получить ту же плотность мощности на цели, цель должна быть либо в тысячу раз ближе, либо излучающий элемент должен быть в тысячу раз больше. Вот почему большинство людей выбирают лазеры в качестве оружия. А еще они круче, потому что лазеры . Пью-пью!

Это не совсем конец света. Одна вещь, которую мы можем сделать с микроволнами, чего мы не можем сделать с видимым светом (прямо сейчас), это создать фазированную решетку излучателей, что, конечно же, именно то, что ваш AESAявляется. Это означает, что если вы можете построить каждый излучающий элемент достаточно дешево, вы можете просто покрыть весь свой корпус этими чертовыми штуками. Всенаправленный луч, максимально возможная апертура, никаких возни с турелями, зеркалами, волноводами и прочей ерундой. Конечно, вы можете потерять часть излучателей из-за микрометеоров или огня вражеского оружия, но это не имеет значения, потому что они должны очистить ваш корпус, чтобы полностью выключить эту проклятую штуку. Проявив немного хитрости, вы можете запускать свои микроволновые лучи в фазе с одним или несколькими дружественными кораблями, что несколько сложнее сделать с лазерами.

Во-вторых, если вы используете это как устройство радиоэлектронной борьбы, а не пытаетесь взорвать или сжечь противника, вы можете уйти с на порядок более низкой плотностью мощности на цели. Электроника легко выходит из строя. Огнеупорной брони нет. Научная фантастика с космическими сражениями не так заинтересована в оружии, которое не заставляет людей сходить с ума (краткое почетное упоминание эффекторам Бэнкса), поэтому такие вещи вряд ли когда-либо будут в центре внимания.

В-третьих, микроволновая генерация обычно более эффективна, чем лазерная. Такие вещи, как гиротроны , существуют уже много лет и уже достигли эффективности> 60% при довольно серьезных устойчивых уровнях мощности, приближающихся к мегаваттам. У нас до сих пор нет лазерной технологии, которая могла бы претендовать на то же самое. Низкая эффективность означает много тепла и требует глупых больших электростанций, что означает больше тепла. Микроволновым кораблям нужны радиаторы меньшего размера.

Тем не менее, мне интересно, возможно ли устройство такой мощности для несколько реалистичного бюджетного факела.

Даже самому маленькому, самому жалкому факелу требуется чудовищно мощный ядерный двигатель и значительно более совершенные космические технологии, которыми мы располагаем сейчас. Откровенно говоря, использование микроволн вместо смертоносного лазерного луча странно ограничено. Я бы не парился.

Да, это осуществимо, но микроволновое оружие имеет ряд серьезных недостатков. Вот почему только сейчас их развертывают с особой осторожностью в реальном мире.

Во-первых, они работают только против электроники (и даже ее можно укрепить. Если ваша цель полностью оптронная, фотонная или что-то в этом роде, то есть не использующая электричество, вы не окажете никакого эффекта.

Во-вторых, эффекты очень непредсказуемы, даже против довольно хорошо известных целей.

В-третьих, братоубийство является проблемой, так как они могут нанести некоторый урон целям, отличным от предполагаемых, которые находятся намного дальше.

В-четвертых, никакого видимого эффекта, так что вы не знаете, уничтожили ли вы мозг этой ракеты, заставили ее ненадолго перезагрузиться или вообще не нанесли никакого ущерба, пока она продолжает лететь к вам.

То, что вы описываете, это МАСЕР - https://en.wikipedia.org/wiki/Maser

Микроволновый вариант ЛАЗЕРА. Как и в случае с лазером, мощность можно было резко варьировать, чтобы обеспечить полезность, вооружение и связь.