Какая форма корабля была бы наиболее эффективной в реальном космическом бою?

Сигарообразный.

Космос — это трехмерная среда, и атаки могут исходить с любого направления. Это говорит о том, что сфера может быть лучшей формой с оружием, установленным на ее поверхности, но это будет неэффективно (большинство видов оружия не может поразить одну цель) и представляет собой большую цель.

Объект в форме сигары позволит оружию целиться во всех направлениях, особенно если оно установлено на башне, в то же время значительно увеличивая количество, которое может быть направлено на одну цель, и имея минимальное поперечное сечение.

Конечно, это предполагает использование оружия прямой видимости. Если космический бой основан на ракетах, а они стреляют на большие расстояния, то наиболее эффективной формой, вероятно, будет та, которая может удерживать наибольшее количество ракет, так что мы снова возвращаемся к сфере (ракеты могут быть запущены с любой стороны). ' сферы, и направляйтесь к цели).

Космические бои также могут быть основаны на пассивном ведении боевых действий — установке каких-либо «мин» вдоль желаемых (например, экономичных, эффективных) маршрутов. В этом случае либо технология - миноискатели/ликвидаторы - сделает форму космического корабля спорной, либо, если предположить, что эти мины трудно обнаружить/удалить, то сигарообразный корабль, движущийся вдоль, представлял бы собой очень ограниченное поперечное сечение и поэтому пропускает большинство мин (по крайней мере, относительно других форм). "Нос" такого корабля может быть даже чисто бронированным/одноразовым, чтобы нивелировать удары минами, которые он не промахнется.

У вас есть сверхсветовой и гравитационный контроль. Между ними физика совершенно другая.

Но я могу попробовать.

Во-первых, энергия.

Если предположить, что скорость роста составит 1% в год, то через 1000 лет мы получим в 20000 раз более высокий энергетический баланс (E4.5). В настоящее время мы являемся цивилизацией К-типа 0,7; они будут цивилизацией К-типа 1.15.

Цивилизация К-типа 1.15 не имеет значительной части своей экономики на планетах, если только она не является газовым гигантом; их энергетический баланс в 30 раз больше, чем может излучать планета размером с Землю, не кипятя океаны.

Если предположить, что скорость роста составляет 3%, то это цивилизация К-типа 1,9 (т. е. в пределах ошибки округления 2). Это либо поглотило всю звезду в энергоемких структурах, либо имеет структуры с более низкой плотностью (скажем, размером с кольцом) на значительной части местной галактики.

Если принять скорость роста 5%, то это цивилизация К-типа 2,8 (т. е. в пределах ошибки округления 3). Эта цивилизация поглотила каждую звезду в галактике в структурах, подобных сфере дизона, или нашла более эффективные способы использования энергии звезды и использует ее.

Манипулирование гравитацией и сверхвысокая скорость означают, что у них есть доступ к способам манипулирования вселенной, которые так же чужды нам, как беспилотные реактивные самолеты чужды обществу охотников-собирателей.

Они связаны бритвой Оккама: эта цивилизация может манипулировать тканью пространства-времени, заставляя ее искривляться странным образом.

Вместе с вышеуказанным энергетическим балансом материя, основанная на химии, в том виде, в каком мы ее знаем, будет таким же современным материалом, как кость для нас. Вы не станете строить танк из резных костей мамонта так же, как они не будут строить космический корабль из металлических сплавов.

Конечно, это элегантно и красиво, и просто удивительно, что первобытные люди могут сделать с такими ограниченными инструментами. А для серьезной техники?

Наконец, информация. Способность человека обрабатывать информацию росла такими же экспоненциальными и устойчивыми темпами, как и наша способность обрабатывать энергию. Возможно, они связаны, поскольку то, что мы называем энергией, на самом деле представляет собой энергию, организованную очень удобным способом, что является вопросом энтропии, то есть информации.

У нас есть все основания полагать, что мы близки к тому, чтобы подражать человеческому интеллекту. Нам удалось эмулировать все более сложные сети нервов и воспроизводить поведение относительно простых организмов. За исключением сюрпризов (как, например, мы кодируем воспоминания и информацию в ДНК ), масштабирование до человека — это вопрос незначительных технических улучшений в дистанционном зондировании и вычислениях.

Даже если мы предположим, что сделать умнее людей окажется непросто, создание искусственного интеллекта человеческого масштаба не так уж далеко от тех масштабов, о которых мы говорим. Поскольку люди поразительно ужасно приспособлены к космической среде, первоначальный разумный экспорт будет с такими существами, и такие существа превзойдут людей-водяных мешков при жизни в космосе.

Пропускная способность для передачи состояния сознания из одного места в другое не будет такой высокой (опять же, при условии дальнейшего масштабирования современных технологий). Таким образом, война будет включать в себя интеллектуальные боеприпасы в миссиях-самоубийцах с резервными копиями и идеологической обработкой, что их жертва стоит того из-за их тесно связанных «оставленных» копий.

Жизнеобеспечение не будет вопросом; просто поддержание вычислительной платформы. Защитить их от электрического оружия будет проще, чем держать рядом биосферу.

Итак, мы говорим о нематериальных распределенных сетях потомков загруженных разумов, пилотирующих экзотическое высокоэнергетическое оружие.

Ничто не будет напоминать линкор времен Первой мировой войны или авианосец времен Второй мировой войны. Те, которые были разработаны на основе энергетических запасов и ситуаций биологической формы жизни, заблокированной гравитацией, с использованием технологий 20-го века, а не космического разума, использующего технологии 30-го века.

Если существуют цивилизации, использующие боевые космические корабли, стреляющие релятивистскими снарядами и управляемыми ракетами, они будут эквивалентны сторонникам превосходства белых в США, запасающимся штурмовыми винтовками для грядущей гражданской войны. История прошла мимо них.

Я думаю, что более важным фактором, чем форма любого отдельного корабля, является отношение кораблей во флоте друг к другу.

Основная проблема боевых кораблей в космосе будет заключаться в том, что из-за инерции траектория корабля будет легко предсказуема противником (просто движется по прямой с постоянной скоростью). Следовательно, он может легко выстрелить ракетой с большого расстояния и гарантировать попадание. Этого можно было бы в какой-то степени избежать, ускоряя или замедляя корабль, но это дорого — не только расходуется энергия для выброса снаряда, но также это означает, что кораблю приходится каждый раз расставаться с некоторой массой, когда он это делает.

Лучшим решением этой проблемы было бы соединение кораблей друг с другом эластичными нитями. Для простоты скажем, что вокруг центра масс вращаются 2 корабля, которым не позволяет разлететься в разные стороны упругая струна. Корабли могут сообщаться друг с другом, чтобы натянуть или ослабить тетиву во время боя в некоторой последовательности, неразборчивой для вражеских кораблей. Это изменит ускорение вращения кораблей, из-за чего противнику будет очень сложно предсказать, где будет находиться каждый корабль в будущем. Кроме того, вся масса остается в системе, и, если предположить, что существует хороший способ восстановить энергию, когда веревка ослаблена, она использует относительно мало энергии.

На самих кораблях это было бы просто воспринято небольшими изменениями кажущейся силы тяжести на кораблях (кажущаяся сила тяжести выше при натяжении эластичной струны, ниже при ее отпускании). Это можно было бы компенсировать, например, отрегулировав небольшой уровень искусственной гравитации.

В зависимости от того, какие наступательные и оборонительные технологии используются в вашей вселенной, разные формы будут иметь разные преимущества.

Соответствующие факторы:

• Минимизируйте или максимизируйте отношение площади поверхности к объему : Меньшее соотношение поверхности к объему позволяет вам добавить более толстую броню на ваш корабль, не увеличивая его массу. С другой стороны, если отработанное тепло является проблемой в вашей вселенной, вы можете захотеть максимизировать площадь поверхности, чтобы улучшить охлаждение за счет излучения.

• Минимизируйте или максимизируйте профиль в одном, двух или трех измерениях : маленький профиль затрудняет попадание по вам и позволяет вам использовать еще больше брони с меньшей массой в этом конкретном направлении. Но с другой стороны, у вас также меньше места для размещения собственного оружия. Вы также должны помнить о маневренных возможностях врага. Если они могут перехитрить вас или атаковать с нескольких углов одновременно, возможно, вы не сможете постоянно показывать им свою «лучшую сторону».

  Если вам нужна солнечная энергия, то вам нужна большая площадь поверхности, по крайней мере, в одном направлении.

• Структурная целостность : если вы принимаете удары, вы хотите избежать разрушения.

• Инженерные проблемы : на конструкцию вашего корабля может сильно повлиять основная система, которая требует определенной формы. Если один конкретный компонент (двигатель, оружие и т. д.) вносит основной вклад в объем вашего корабля, то идеальная форма этого компонента будет иметь большое влияние на ваш общий дизайн.

Сферический

Лучший способ сконцентрировать всю свою массу в наименьшем количестве места и под минимальной площадью поверхности.

Если технология брони актуальна в вашей вселенной и если ваши враги быстры, но не могут прицелиться, тогда вам нужна сфера. Они не найдут вашу слабую сторону, потому что все ваши стороны одинаковы.

Но имейте в виду, что если противник нанесет хороший удар проникающим оружием, способным пробить весь ваш корабль, он нанесет максимальный ущерб вашим внутренним системам. Кроме того, при такой малой площади поверхности может стать проблемой избавление от отработанного тепла .

Длинный

Форма, которую вы представляете, когда представляете себе космический корабль .

Когда вам удается всегда направлять лук на нападающего, у вас очень маленький профиль. Добавление толстой брони к луку дает вам большую устойчивость при очень небольшой массе. Но даже если врагу удастся обойти вас с фланга, вы по-прежнему мало кого заметите. И у вас все еще есть хорошее соотношение поверхности/объема.

Слабость конструкции заключается в том, что мощный удар сбоку может легко разрезать ваш корабль пополам, что, вероятно, полностью выведет его из строя.

Если в вашем проекте преобладают длинные и тонкие системы (например, вооружение с линейным ускорителем или определенные двигательные технологии), то эта форма будет наиболее естественной.

Плоский

Классическая форма НЛО очень гибкая, когда дело доходит до профиля. В зависимости от ситуации вы можете минимизировать его, показывая противнику преимущество, или максимизировать его, показывая им свое лицо.

Прямое попадание в лицо легко пробьет его, но повреждение будет локальным. Если у вас много избыточности в ваших основных системах, потребуется несколько ударов, чтобы вывести вас из строя. Удары с края легко промахнутся и повредят только внешние секции. Если враг может перехитрить вас, чтобы он мог столкнуться с вашим краем, если захочет, и у него есть оружие, способное пробить ваш корабль поперек , и достаточно точное, чтобы сделать это... корабль имеет.

Филигрань

Если вам по какой-то причине нужно максимально увеличить площадь поверхности, то эта форма подойдет. Но имейте в виду, что он, вероятно, будет очень хрупким. Фрактальная форма также может быть полезна, если вы хотите максимизировать занимаемый объем вашего корабля. Враг может поразить вас, но ему будет сложно нанести какой-либо реальный урон, потому что нужно поразить слишком много кораблей.

Корабельный бой — это большая огневая мощь, которую вы можете эффективно использовать против противника, уменьшая при этом собственное воздействие его оружия.

Основываясь на известных факторах ведения войны между кораблями в эпоху империй, все зависит от того, сколько у вас пушек. Это требует, чтобы у вас была форма, которая максимизирует площадь поверхности, чтобы дать вам достаточно места для установки всего этого оружия.

Хорошо известно, что сфера минимизирует отношение площади поверхности к объему, а нам нужно наоборот, нам нужно максимизировать отношение площади поверхности к объему. Это уменьшит массу и позволит нам установить больше орудий.

Я собирался предложить Рог Гавриила , но это довольно непрактичная форма. Так что вместо этого я предложу губку Менгера .

Это дает значительно большую площадь поверхности для вашей массы, поэтому вы можете установить больше орудий и позволить вам запускать оружие с закрытых позиций, такое как ракеты и истребители, из защищенных внутренних отверстий.

Любое сходство с кубом Борга совершенно случайно. Вы будете ассимилированы.

Очевидно, что это предмет серьезной дискуссии, и на самом деле нет одного «правильного» ответа. Но я хотел бы сделать некоторые дополнительные моменты, не упомянутые в других ответах здесь.

По сути, этот вопрос зависит от двух вещей:

• Каково ваше современное состояние оружия и двигательных технологий, и;
• Какой бой вы хотите?

Будучи заядлым игроком в космические RTS-игры, проектировщиком боевых кораблей в симуляторах ньютоновской физики и аэрокосмическим инженером ВМС США, моя философия космического боя заключается в том, чтобы любой ценой избегать ближнего боя. По моему опыту, если вы подойдете достаточно близко к своему врагу для праздника слизняков, вы оба уйдете в плохой форме. А космические корабли по своей сути плохие боевые платформы по многим причинам:

• В космосе очень сложно маневрировать, и чем массивнее ваш корабль, тем он сложнее и дороже
• По самой своей природе системы наведения и двигательные установки не могут быть защищены от повреждений, и это первое, что вы потеряете в бою.
• Если вы не используете какой-либо безреактивный двигатель, каждый двигатель и подруливающее устройство на вашем корабле будут представлять собой большую мягкую цель.
• На каждое действие (выстрелить из пистолета, получить удар) есть равная и противоположная реакция (вас отталкивает, нежелательное вращение, вредные вибрации или ускорения и т. д.)
• Твердый объект размером с BB, движущийся с орбитальной скоростью, может проделать дыру в несколько дюймов шириной и глубиной.
• Дыры в вашем космическом корабле, как правило, хуже, чем в любом другом транспортном средстве (даже подводной лодке), если только ваш корабль не является беспилотным.

Я предпочитаю дальние бои, предпочтительно с преимуществом внезапности. Это намного безопаснее для вас, и у вас гораздо больше шансов на победу. При таком подходе к работе ловкость и скрытность являются основными факторами проектирования. Однако, если вы хотите эпических сражений в ближнем бою, ваша архитектура должна быть принципиально иной. Скорость и ловкость по-прежнему будут важны, но вы променяете скрытность на тяжелую броню и многослойное оружие.

Имейте в виду, что предоставление большой площади поверхности для установки большого количества орудий — не лучшая стратегия! Большая площадь поверхности означает большую массу и большую площадь для поражения противника. Сложные формы трудно построить, сложнее отремонтировать и очень плохо для систем управления ориентацией в космосе из-за нерегулярной компьютерной графики, резонансных частот, гибкости конструкции и странных эффектов от повреждений в бою. В этом сценарии меньше значит больше: вам нужно ровно столько оружия, чтобы убить противника, и достаточно площади/массы/систем для их поддержки, не более того. Расставьте их так, чтобы один хороший выстрел противника не вывел из строя сразу несколько орудий или жизненно важных систем. Избыточность будет особенно важна в ближнем бою, потому что вы получите много урона, и одна только броня вас не защитит.

Если вы присматриваетесь к CQB, вы представляете себе лобовые атаки или классические бортовые залпы? Фронтальные атаки вынудили бы широкий, плоский корабль с большей частью своего оружия на носу наносить максимальный урон. Бортовые залпы подчеркивали бы симметрию относительно длинной оси с помощью зеркального оружия с обеих сторон.

Совершенно симметричные корабли здесь не лучшая идея из-за большого количества дублирований. Например, возьмем сферу: оружие сзади бесполезно при столкновении с противником спереди, и все, что они делают, — это замедляют вас. Двигатели по бокам или спереди являются мертвым грузом и добавляют уязвимости, если только они не используются активно.

Если вы предпочитаете дальний бой, вам нужно обычное оружие или оружие направленной энергии? Торпеды наносят большой урон, но имеют ограниченную скорость, маневренность и уязвимость к средствам противодействия. Лазеры были бы лучше с почти мгновенным уроном по цели, масштабируемы до любого источника энергии, с которым может справиться, и им невозможно эффективно противостоять, но они имеют относительно низкий урон. (И нет, вы не можете просто покрыть свой корабль зеркалами — космос грязный, и эти зеркала не останутся достаточно чистыми, чтобы защитить вас от большого лазера.)

Ваш корабль будет сражаться один или с поддержкой? Боевое обеспечение или тыловое обеспечение? Кораблю с боевой поддержкой не потребуется столько оружия или огневых дуг, потому что у него будут напарники, которые смогут заполнить пробелы. Кораблю с материально-техническим обеспечением (вспомните нефтяников в ВМС США ) не потребуется много топлива, боеприпасов или, возможно, даже места для экипажа, поэтому он может быть меньше и легче, чем корабль-одиночка.

Наконец, скрытность не так невозможна, как вы думаете. Космос огромен , и найти маленькую светящуюся точку тепловой энергии в море звезд — непростая задача. Возьмите этот межзвездный астероид , который прошел через нашу систему всего несколько месяцев назад: мы не видели его до тех пор, пока он уже не прошел и не собирался уходить. Если вы разместите теплоотводящие компоненты и радиаторы в одном защищенном месте на корабле, а остальные покроете тепловыми покрытиями, вы будете выглядеть как фон.

Наконец, я бы посоветовал вам внимательно изучить современные военно-морские войны и дизайн кораблей, потому что, хотя они (в основном) двумерные, они действительно являются хорошим аналогом для космических сражений.

Это зависит от вашей науки. Скорее всего, они будут очень похожи на современные ракеты и космические корабли — в основном, как башня. Существуют веские, базовые инженерные причины для этих конструкций, которые не собираются легко изменять.

Есть куча мелких причин. Рассеивание тепла, вероятно, важно, и тем труднее, чем более сферическую форму вы получаете. Эффективность конструкции - наличие только одного двигателя (или группы двигателей), мощность, протекающая в одном направлении, и т. д. Может быть важно наличие переменного поперечного сечения - возможность направить свой «нос» на огонь противника, чтобы уменьшить вероятность того, что релятивистский оружие попало в вас. Но все они относительно незначительны.

Основная причина — структурная. Конструкция башенного типа означает, что тяга 1) всегда направлена ​​в основном в одном направлении и 2) материалы вашего корабля выровнены с этой тягой. Для сравнения, сфера или куб должны быть значительно переработаны. Возможно, вы сможете создать сферу с двигателями вдоль одного полушария, но это не так хорошо масштабируется, как вы пытаетесь сделать корабли больше.

Вы можете решить эту проблему, добавив больше мощности и AG, но это означает больше тепла, и от этого не так просто избавиться. Кроме того, бесплатного обеда не бывает. Та мощность, которую ваш сферический корабль использует на AG, может быть лучше использована в корабле с башней. Из-за дополнительной инженерии это также означает, что вы можете построить больше башенных кораблей для каждой сферы, даже используя те же материалы. Даже если сферы лучше 1 к 1, это не так — тот, кто придерживается башенных кораблей, получит преимущество в тоннаже, даже если все остальные равны.

Чтобы уйти от кораблей-башен, вам нужна какая-то основная причина, чтобы построить менее эффективный корабль. Это может быть требованием ваших сверхсветовых двигателей или даже ваших обычных космических двигателей, если вы достаточно креативны. Но основные технологические достижения вряд ли отвлекут нас от дизайна башни/сигары.

Видеоигра «Дети мертвой Земли» в основном решила эту проблему для точных наук. Эта ссылка поддерживает большую часть науки, лежащей в основе игры. По сути, космическая программа Кербала с пушками и ракетами, его бронированные военные корабли в форме конуса, вероятно, наиболее близки к потенциальной реальности, учитывая, что у него практически нет науки, поэтому корабли и оружие должны действительно работать.

Вы можете видеть наклонную броню, чтобы отражать удары вперед, позволяя датчикам и оружию стрелять вперед. Двигатели находятся сзади, где защищены сопла, так как без управляемой тяги вы плывете по течению.

Интерьер в основном состоит из топливных / перемассивных баков, охлаждающей жидкости, поэтому радиаторы можно убрать, если это необходимо во время боя, и жилого модуля экипажа. Компоновка похожа на очень узкую башню, а не на горизонтальный коридор, поскольку тяга «вниз» будет направлена ​​​​в сторону двигателей.

Очевидно, эстетики не хватает по сравнению с аэродинамическими кораблями в СМИ, а гражданские небоевые корабли выглядели бы совсем по-другому (скорее как леденцы с выпуклым жилым модулем с внутренним вращением или кольцом, чтобы корабль мог вращаться под действием силы тяжести, когда он не находится под действием силы тяжести). тяга и длинная колонна баков и радиаторов с двигателем сзади).

Вы можете пойти в Atomic Rockets , если хотите прочитать о всевозможных очень реалистичных и практичных проектах кораблей. По сути, ваши двигатели определяют форму корабля.

Вот несколько примеров (все беззастенчиво взяты из Atomic Rockets). Во-первых, это классический факел Хайнлайна, по сути, сфера с термоядерной ракетой на конце.

Очень практично, но, вероятно, не так, как специализированный боевой корабль, поскольку он предлагает огромный профиль во всех направлениях. Но отлично подходит для оптимизации внутреннего объема и удержания всего подальше от этого сверхрадиоактивного диска.

Более аэродинамическая версия с некоторой уступкой атмосферной устойчивости.

Наконец, более вероятная форма — леденец из Attack Vector:Tactical, где движок находится как можно дальше от людей.

Шипы сзади — это радиаторы для двигателей, предназначенные для того, чтобы оставаться в собственной тени, чтобы ограничить повреждение нейтронами. Опять же, высокопроизводительные двигатели имеют ОГРОМНЫЕ выбросы радиации, поэтому существует множество конструктивных ограничений. Корабль также должен поддерживать себя, когда находится под тягой, поэтому все, как правило, складывается над двигателем, что снижает общий вес надстройки (буксировка корабля еще больше снижает вес, поскольку для тяги требуется меньшая сила в опорной конструкции, чем для толкания), как Аватар фильм Венчурная звезда

Там, где большая вещь слева — это двигатель, который буксирует меньший грузовой/экипажный модуль вправо. Но размещение двигателей впереди, вероятно, не лучший вариант для боя, поэтому мы вернулись к конусообразной форме CoaDE, которая обеспечивает некоторую защиту двигателей.

Если вы отмахнетесь от радиации от двигателя, вы можете получить такие вещи, как Rocinate из «Пространства».

который имеет двигатель с меньшей защитой для экипажа, некоторые аэродинамические атмосферные возможности, конструкцию башни, наклонную броню и, откровенно говоря, более приятный эстетический вид, чем конусы CoaDE.

Даже со сверхсветовой скоростью (как именно это работает? Червоточины, варп-двигатели, прыжковые врата и т. д.) "реальный космический" бой по-прежнему диктовал бы форму конуса, если только вы не используете какой-то магический движок, который не требует ремассажа и не не испускайте много неприятных радиационных/токсичных побочных продуктов, которые вы не хотите мыть по всему кораблю и жилым помещениям. У большинства научно-фантастических кораблей ОГРОМНЫЕ двигатели, но почти нет топлива! Это противоположно реальности.

Ограниченная искусственная гравитация может ограничить необходимость вращения кораблей, когда они не находятся под тягой, но что означает «низкая интенсивность»? Он слаб, только в частях корабля? Поскольку под действием тяги определенно будет тяга, противоположная направлению тяги, так что либо вы противодействуете этому, чтобы иметь горизонтальную компоновку «океанского лайнера в космосе», либо просто компенсируете отсутствие тяги в течение длительных периодов дрейфа в невесомости между места назначения (если только у вас нет чего-то вроде привода Эпштейна в сериале «Пространство», который может работать почти бесконечно при очень небольшом переиздании).

Релятивистское оружие означает либо лазеры, которые рассеиваются на относительно коротких дистанциях И выделяют столько же тепла на вашем корабле, сколько и на корабле-мишени, либо сверхрельсовые пушки, которые по-прежнему передают вашему кораблю столько же кинетической энергии, сколько и цели (но, надеюсь, у вас есть компенсаторы отдачи, чтобы распределить его). Дело в том, что кинетическое воздействие со скоростью, близкой к скорости света, уничтожит ЛЮБОЙ корабль, независимо от того, насколько он бронирован, поэтому в этом случае нет смысла в броне (лучше позволить снаряду пройти прямо через ваш корабль). Но вы должны решить, как будет обрабатываться тепло (поскольку современные научно-фантастические СМИ не изображают радиаторы, они просто игнорируют его), есть ли у вас какой-то энергетический/гравитационный щит и как корабли маневрируют в реальном пространстве (т.е. как горячие [радиоактивные] их двигатели и сколько перемасса/топлива они должны нести). Это во многом определяет практичный дизайн корабля. Есть ли требование аэродинамического повторного входа? Если да, то необходим обтекаемый корпус. В противном случае вы можете иметь почти любую форму, которую захотите, просто поймите, что все это должно поддерживаться под действием тяги, если только ваша антигравитация не может компенсировать это.

Учитывая, что в космосе нет скрытности, и вы можете прицеливаться и стрелять на большие расстояния, есть несколько разных способов, которыми вы можете пойти.

1. Если оружие относительно короткой дальности. Если корабельное вооружение относительно маломощное, то проблема может заключаться в способности маневрировать в относительно непосредственной близости (относительно все еще может означать сотни километров). Возможный ответ дает боевик « Звездная ярость » из сериала « Вавилон 5 ».

Реактивные двигатели корабля установлены на концах длинных стрел, обеспечивая большой рычаг для перемещения корабля по всем трем осям. Если вы внимательно посмотрите, корабль может быть направлен в любом направлении для отслеживания, захвата и стрельбы по любой цели, но может продолжать двигаться по той же орбитальной траектории, если только двигатели не работают достаточно долго, чтобы изменить скорость, отличную от начальной. дорожка. Прямоугольные балки, в которых размещены двигатели, никогда не упоминались в шоу, но они также могли служить теплообменниками или радиаторами.

Адаптируемый дизайн Starfury

Эта конструкция может очень хорошо масштабироваться, с той оговоркой, что более крупные корабли будут иметь тенденцию поворачиваться медленнее, поскольку они имеют большую массу, поэтому необходимо преодолеть большую инерцию, прежде чем направить главную батарею на цель.

2. Космические бои происходят на больших дистанциях (десятки тысяч километров). Это не то космическое сражение, которое можно увидеть в кино (очевидно, навеянное эпохой парусных деревянных кораблей, стреляющих друг в друга дульнозарядными пушками). Корабли находятся достаточно далеко, их не видят все, кроме самых мощных датчиков, и, за исключением лазерного оружия, между выстрелами (из электромагнитных рейлганов или койлганов ) или попаданием ракет в цель проходит значительное время. Хотя линкоры с турелями могут показаться решением, сама длина электромагнитного оружия, стреляющего с орбитальной или межпланетной скоростью, исключает это.

Вместо этого корабль может напоминать морского ежа с длинными шипами, соответствующими рельсам или стволам койлганов, отходящим во всех направлениях. Когда цели обнаружены, соответствующие стволы активируются и стреляют. Либо точное управление может быть применено непосредственно к каждому стволу (скажем, небольшая шаровая опора с двумя степенями свободы), либо корабль сам совершает точные управляющие движения. После долгого путешествия снаряды также могут иметь небольшие ракетные двигатели для окончательной корректировки, чтобы поразить цель. Подобно настоящему морскому ежу, этот корабль также может быть «приземлен» на маленьком астероиде и по-прежнему иметь ощетинившийся арсенал оружия.

Корабли с койлганами на базе морских ежей будут напоминать это.

Если ракеты являются основной системой вооружения, то они будут достаточно большими. Космическому кораблю New Horizons потребовалось всего 9 часов, чтобы преодолеть расстояние между Землей и Луной, но он был запущен на ракете Atlas, созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты начала холодной войны.

Если это ваша противокорабельная ракета, ваша пусковая платформа будет огромной

Это говорит о том, что в игре будет аналогичная динамика, корабль по сути будет мобильным полем межконтинентальных баллистических ракет, а конечный продукт может напоминать «кукурузный початок», где каждое «ядро» будет крышкой пусковой трубы.

Не так вкусно, когда стреляет в тебя

3. Сверхдальнобойное оружие (с точностью до одной световой секунды). Поскольку космическая среда позволяет вам строить огромные сооружения в условиях невесомости, ограничений на то, что вы действительно можете построить, немного. На странице Atomic Rockets « Обычное оружие » есть длинный раздел, посвященный лазерам, а самым совершенным лазерным оружием является рентгеновский ЛСЭ, приводимый в движение ускорителем электронного луча диаметром в километр . В одну световую секунду (300 000 км, что немного меньше, чем расстояние между Землей и Луной) его мощности достаточно, чтобы разрезать металл, керамику и углеродное волокно за миллисекунды . Правило одной светлой секунды довольно условно, оно основано на том, что между моментом, когда вы запускаете луч, и моментом, когда вы видите результаты выстрела, должно пройти не более двух секунд.

В одну световую минуту он все еще достаточно мощный, чтобы расплавить материалы, и является опасным источником излучения для незащищенных сенсоров (или людей) на расстоянии светового часа .

Рентгеновский лазер Ravening Beam of Death (RBoD)

В этот момент форма корабля в значительной степени не имеет значения, поскольку теоретически вы можете разрезать вражеский корабль на мелкие кусочки с невероятного расстояния. RBoD будет представлять собой неприятную сборку из балок, силовых модулей и радиаторов. Скорее всего, он будет окружен облаком небольших дронов с сенсорными данными, дающими детальное трехмерное изображение окружающего объема космоса.

Если вспомнить «Урок кзинов» (чем эффективнее реакция, тем лучше получается оружие). Любая цивилизация, которая может производить энергию для путешествий между мирами, также может производить оружие, которое может превратить почти любое твердое вещество в плазму, что делает броню неактуальной.

Это означает, что качество защиты вашего корабля прямо пропорционально его способности полностью избегать повреждений. Если мы предположим, что у двух кораблей достаточно хороших сенсоров, чтобы видеть и нацеливаться друг на друга на любом заданном расстоянии, предотвращение повреждений становится функцией того, насколько узок ваш профиль по сравнению с вашим максимальным ускорением по отношению к этой оси.

Например, если ваш корабль имеет передний профиль 10x10 единиц, и вы можете ускориться на 10 единиц в любом направлении за время, необходимое вражеской ракете, чтобы компенсировать попадание в вас, это означает, что благодаря рандомизации вашего ускорения при обстреле вражеская ракета будет иметь 1 Шанс :2 предсказать ваш профиль X и шанс 1:2 предсказать ваш профиль Y с общим шансом попасть 1:4. Если вы выдавите профиль этого корабля до размера 1x100 единиц (та же площадь, но прореженная), то вражеская ракета будет иметь шанс 1:20 предсказать ваш профиль по оси X и шанс 1:1 предсказать ваш профиль по оси Y. ваш общий шанс уклониться от выстрела 5 раз над квадратным кораблем.

По логике вещей, чем больше вы можете натянуть свой корабль, тем более эффективным может быть рандомизированный стрейф для снижения ваших шансов быть пораженным, но вы можете только минимально-максимально уменьшить толщину корабля до такой степени, прежде чем он рискует сломаться по собственной инерции. Кроме того, когда струнный корабль попадает под удар, он полностью разрезается пополам, отделяя жизненно важные системы друг от друга. Поскольку струнный корабль настолько хрупок, это означает, что вражеский корабль может просто компенсировать вашу уклончивость, выпустив множество более слабых выстрелов вместо того, чтобы один большой корабль испарил один.

Решение: сферическая шестигранная решетка

Изменяя эти принципы и превращая свой корабль в сферическую решетку, вы максимизируете то, насколько «тонкой» вы можете сделать любую поверхность вашего корабля, а также максимизируете его общую структурную целостность. Он также разбивает линии вдоль любого отдельного вектора, так что система наведения не может воспринимать один компонент кардигана как должное, как это может быть со струнным кораблем. Даже если сделать кучу выстрелов в "хитбокс" корабля, 99% из них просто безвредно пройдут через решетку, вообще ни во что не задев. Он также будет распространять повреждения намного меньше, чем твердая конструкция. Если оружие, предназначенное для того, чтобы испарить такой же массивный твердый корабль, нанесет удачный удар, оно испарит только несколько узлов, оставив большую часть корабля нетронутой.

С каждым узлом, содержащим системы, которые нельзя просто отрезать скопом, как на струнном корабле. Стрельба по нему очень похожа на попытку убить рой пчел из пистолета. Однако у него есть одно преимущество перед роем: определенные системы не обязательно должны быть в каждом узле. В рое меньших кораблей каждому кораблю нужны двигатели, сеньоры, оружие, компьютеры и т. д., которые должны быть достаточно миниатюрными, чтобы поместиться на каждом корабле роя, и достаточно мощными, чтобы нацеливаться на более крупные корабли на расстоянии. Это означает, что большая часть массы вашего роя — это просто дорогие избыточные системы поддержки, тогда как более крупный корабль может иметь меньше избыточности, но более мощные системы. В решетчатом корабле инженеры контролируют уровень избыточности; Таким образом, у вас может быть 30 узлов для двигателей, 20 для оружия, 6 для датчиков и т. д.

(Примечание: эта идея является адаптацией эксплойта корабля «спагетти» из MMO-игры по строительству космических кораблей Starmade, которая продемонстрировала, что такие корабли могут противостоять «традиционным» конструкциям кораблей аналогичной технологии, масса которых в 50 раз превышает их массу, и побеждать. Эта игра также продемонстрировали, что сферические/кубические корабли высокой плотности показали худшие результаты из всех форм конструкции кораблей, потому что их легче поразить со всех направлений, и у них всегда есть множество жизненно важных систем, которые можно пробить, независимо от того, какой профиль распространения урона у вашего оружия.)

Если вы когда-нибудь читали «Прятки» Артура Кларка, то знаете, как важно уметь маневрировать. Корабль со сферической симметрией, а тем более с векторной тягой, может развернуться в мгновение ока.

Если вам нужно больше площади поверхности, а не меньше (что, как я полагаю, скорее всего, из-за рассеивания тепла, когда у вас есть только излучение, а не конвекция, для отвода тепла, а не больше места для размещения оружия), вы можете сделать сферу полая решетка, возможно, с некоторыми внутренними распорками.

Разработка различных компонентов космического корабля может дать вам более интересные формы. Если вам нужно создать экран в форме эллипсоида, вам нужны два отдельных фокуса для него, поэтому, возможно, у вас есть луч с ними на обоих концах. Может, двигатели надо держать отдельно от экипажа. Возможно, шипы излучают избыточное тепло. Что-то вроде этого задним числом объяснило культовую форму USS Enterprise и почему другие корабли в той же вселенной имеют такой же узнаваемый стиль, основанный на ней. Если космическим кораблям нужно войти в атмосферу, имеет смысл сделать их аэродинамическими. Если им нужен отсек или ангар, это меняет дизайн.

Я думаю, что форма в основном не имеет значения, но вы должны добавить некоторые детали об уровне технологии (Есть ли сверхсветовая скорость? Какое оружие? Искусственная гравитация? Есть ли что-то вроде настоящих истребителей?)

Правда, космос — это трехмерная среда, но в то же время вы можете развернуть свой флот в трехмерном построении.

Проводя аналогию с нынешними флотами, атака может прийти со всех сторон (давайте пока забудем о подводных лодках), и вы развертываете корабли, чтобы прикрыть это (примерно в форме круга).
Нет никаких причин, по которым в космосе вы не можете сделать что-то по той же логике: атака может прийти со всех направлений, поэтому вы размещаете свои корабли в форме сферы (или цилиндра) с тем преимуществом, что без сильной гравитационной силы, создаваемой На Земле каждый корабль может направить свое оружие за пределы сферы и соответствующим образом сориентироваться, чтобы прикрыть только ее верхнюю часть.

Предполагая это, форма корабля становится практически несущественной, и вы можете использовать любую форму, имеющую смысл или более эффективную для типа корабля, но вам не нужна какая-то особенно экзотическая форма.
Бонусный момент, вы по-прежнему управляете кораблем, где с человеческой точки зрения есть верх и низ, что является естественной ситуацией для экипажа.

В форме диска или блюдца

Вероятно, со структурой, похожей на несколько подвижных концентрических колец, соединенных вместе, чтобы сформировать корабль в форме блюдца. Внешние большие кольца должны быть соединены ребром со следующим меньшим кольцом внутри них.

Это довольно эффективно для космического линкора.

• Преимущество этого танка состоит в том, что он имеет две большие поверхности, что обеспечивает место для большого количества вооружения на базе выдвижной турели.

• Форма обеспечивает максимальную маневренность после сферы для путешествий в трехмерном пространстве. Множество небольших двигателей вдоль обода для быстрого набора скорости и главный двигатель ближе к центру для дальних путешествий. Конструкция подвижного концентрического кольца позволяет зафиксировать главный двигатель на месте. Легкое движение приведет к более высоким показателям уклонения или побега.

• Возможность мгновенно двигаться в любом направлении на плоскости дает ему преимущество непредсказуемости, без возможности атак с предсказанием пути.

• Концентрическая кольцевая конструкция позволяет наводить и ориентировать орудие основания башни большим количеством способов, что обеспечивает большую гибкость в бою и значительно более высокую точность. Кольца можно было выровнять, чтобы увеличить или уменьшить скорострельность, позволяя или не позволяя турелям внутреннего кольца вести огонь по цели. Угол корабля по отношению к плоскости нападавшего мог регулировать скорострельность, позволяя одновременно стрелять большему количеству турелей.

• В саму форму очень трудно попасть, если смотреть сбоку. Со всеми выдвижными башнями корабль в основном становится линией в космосе сбоку, и урон, наносимый кораблю (если он вообще есть), будет минимальным из-за направления атаки. Добавление брони к кораблю только по краю добавит минимальный объем и сделает практичность корабля непроницаемой с края, давая непреодолимое тактическое преимущество.

Так что в целом концентрическая тарелка — очень сбалансированная форма корабля. Он может похвастаться званием самой сложной для попадания формы (после формы стержня) и самой высокой концентрации огня (после сферы). Его маневренность уступает только сфере, но отличается значительно меньшей массой, что приводит к меньшему расходу топлива.

В целом, это лучшая форма для космического линкора.

Нет причин предполагать, что космические корабли вообще будут похожи на корабли. Форма корабля обусловлена ​​ограничениями окружающей среды, в первую очередь водой. Желание не допустить его, необходимость эффективно его прорезать.

В космосе все это неправда. МКС, вероятно, гораздо лучшая модель космического корабля будущего, чем все научно-фантастические фильмы. Даже обычная нефтяная платформа ближе, чем «Энтерпрайз» или «Звезда Смерти».

В частности, военный корабль, скорее всего, будет состоять из шпангоутов и подкосов, и большая часть его замкнутого пространства на самом деле будет просто пустым пространством между структурными компонентами. Таким образом, любая отдельная часть может быть повреждена, разрушена или отброшена по мере необходимости, не влияя на устойчивость конструкции.

Необходимость в действительно замкнутом пространстве с атмосферой и (предпочтительно) гравитацией была бы крошечной частью всего этого. Помещения экипажа и зоны управления. Хотите отремонтировать лазерный массив? Наденьте космический костюм.

Военный корабль должен быть построен с учетом избыточности, чтобы он мог выдержать пару попаданий без потери жизненно важных частей. Он попытается разместить самые горячие части (двигатели, некоторые системы вооружения) по краям, чтобы противник, нацелившийся на них, не попал в органы управления или центральные части.

Обязательно к прочтению: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/

Это огромный веб-сайт, но он отвечает на все эти вопросы настолько подробно, насколько это возможно. Не пишите SciFi, не прочитав сначала Atomic Rocket. ;-)

Тот, который выглядит в точности как астероид? Немного расширим: любой космический корабль, который выглядит как космический корабль и его можно обнаружить, в первые несколько часов космической войны превратится в космическую пыль. Наиболее эффективный космический корабль имеет следующие характеристики:

• Не похоже на космический корабль
• Не излучает ничего заметного
• Не движется так, как другие космические объекты
• Имеет оружие, которое нельзя отследить до космического корабля.

Итак, выдолбленный астероид с ядерными боеголовками, которые дрейфуют на малой скорости в случайном направлении в течение нескольких часов, прежде чем выстрелить, используя для движения фальшивые «дегазации» или ЭМИ-двигатель, укомплектованный компьютером.

https://en.wikipedia.org/wiki/Электромагнитное_движение

Как аэрокосмический инженер, вот что я думаю по этому вопросу:

В космосе (в отличие от атмосферы планеты) нет ничего сравнимого с сопротивлением воздуха. Таким образом, выступы, стрелы, антенны, фотогальванические батареи (также известные как солнечные батареи) и т. д. не оказывают негативного влияния на способность космического корабля путешествовать в космосе. Поэтому космический корабль может быть практически любой формы.

Все космические корабли должны быть максимально легкими, потому что чем массивнее космический корабль, тем больше должны быть «двигатели», что потребует больше «топлива» (какой бы тип топлива он ни использовал). Фактически, энергия, необходимая для ускорения массы, может быть специально рассчитана с использованием общей теории относительности Эйнштейна — по мере приближения скорости к скорости света масса стремится к бесконечности, и энергия, необходимая для ускорения этой массы, также стремится к бесконечности. Теперь вы можете сказать, что масса не имеет значения, но это было бы ошибкой — любые «обходные пути», позволяющие совершать сверхсветовые путешествия, не отменяют фундаментальные законы физики и не применимы к субсветовым скоростям. Таким образом, конструкция космического корабля должна была быть облегченной, что делало бы любые выступы, выступы, антенны,

Однако транспортное средство со сверхсветовыми способностями также будет испытывать огромные скорости ускорения или, по крайней мере, будет испытывать значительные градиенты ускорения при переходе к сверхсветовым скоростям или даже к субсветовым скоростям. Другими словами, разные части космического корабля будут ускоряться по-разному. Думайте об этом как о том, как ваша голова откидывается назад, когда вы нажимаете на педаль газа в своей машине. Эти градиенты ускорения сделали бы нежелательным наличие каких-либо длинных гибких конструкций, торчащих из основного корпуса космического корабля, поскольку их было бы легче сломать.

Кроме того, с точки зрения структурной эффективности — получения наибольшего объема при наименьшей массе — лучшим выбором будет сфера. Так что чем ближе к сфере можно было бы держать космический корабль, тем лучше из принципа минимизации массы. Кроме того, это уменьшит площадь поперечного сечения во всех направлениях, что сделает корабль меньшей целью.

Еще одно соображение заключается в том, что боевой отсек (и все остальное, к чему экипажу необходимо получить доступ изнутри корабля) , по сути, является сосудом под давлением - нормальное атмосферное давление внутри и нулевое давление снаружи. Чтобы выдерживать перепад давления и не создавать ненужных концентраций напряжений в корпусе, также наиболее желательна сфера или цилиндр (с закругленными концами, как у акваланга, баллона с пропаном и т. д.).

Но вы говорите о военном корабле, то есть он будет оснащен оружием, чтобы отбиваться от вражеских кораблей. Чтобы быть эффективными в боевой обстановке, огневым точкам необходим широкий диапазон движения, чтобы иметь как можно более широкое поле огня. Подумайте о башнях замка или других укреплениях (например, в форте Тикондерога), о форме и расположении орудийных башен на B-29 или о хвостовом стрелке B-52 — они выступают так широко, что поле зрения максимально возможное.

Так что, ИМХО, я думаю, что сфера с торчащими орудийными башнями (форма что-то вроде «Bumble Balls») была бы наиболее эффективной. В качестве альтернативы куб с башнями по углам также может неплохо сработать.

Откровенно говоря, легко увлечься проблемой «настроить мое оружие» и забыть о проблеме «физики реальности».

Если у вас есть технология для серьезной битвы, то единственная форма, которую вы будете использовать, — это сфера.

Помните, что если вы не собираетесь стоять (это сложно сделать в космосе!) и швырять предметы друг в друга, вам нужно будет повернуться. В ранней космической программе США использовался очень короткий цилиндр, но он был достаточно коротким, чтобы манипулировать четырьмя равномерно расположенными двигателями.

Если вы достаточно велики, чтобы обращаться с боеприпасами, у вас больше нет этой привилегии. Физика заставит вас к эффективности.

Итак, сфера с (без учета силы) шестью двигателями и одним двигателем толкает ее вперед. Оружие топорщится во всех направлениях, так что вы минимизируете необходимость вращаться, поворачиваться и поворачиваться — потому что все это требует времени (если только у вас нет магии Кларка для поглощения инерционной энергии...).

У этого решения есть и другие преимущества: оно с наименьшей вероятностью сломается пополам, с наименьшей вероятностью будет оторвано куски (например, углы), с большей вероятностью будет иметь равномерно распределенный магнитный экран (магнетизм, подобный сферам, подумайте о «планете»), и с наименьшей вероятностью быть подкрадывающимся (никаких углов, углов или форм, чтобы оглядеться, просто «вне» от центра).

У него также есть классная способность мягко вращаться во время атаки, чтобы нести больше оружия «в борт». Попробуйте это с другой формой!

Форма не имеет значения, если указанный корабль не войдет в атмосферу. Лучший проект — это мобильная фабрика, производящая дронов. Крупный корабль прячется, пока дроны сражаются с ним.

Учитывая, что корабль полон людей и оборудования для жизнеобеспечения, вы действительно не хотите, чтобы люди стреляли в вас, если вы можете помочь.

Корабль и боевые действия созданы в вашем мире, и поэтому они должны подчиняться созданным вами правилам.

• Откуда корабль берет энергию и как?
• Где корабли должны маневрировать и как?
• Какие системы он несет?
• Какое оружие он использует и какому оружию подвергается?
• Какая защита у корабля?
• Каково расчетное время выживания корабля в бою?
• Какова технологическая эволюция космических кораблей?
• Вы строите мир для книги (сериала), компьютерной игры, сеансов РПГ? Ожидаете ли вы, что вам понадобится фотодокументация ваших кораблей?

Все вышеперечисленные пункты в определенной степени ограничивают конструкцию корабля, независимо от того, является ли он личным или грузовым, гражданским или военным. Теперь у вас есть набор возможных форм. Для военного использования есть два типа оборудования: Истребитель и Поддержка.

• Истребитель разработан, чтобы быть как можно более смертоносным и жестким. Фактический дизайн отличается от того, как истребитель наносит удары (дальняя атака в стиле Звезды Смерти, воздушный бой X-wing) и насколько он доступен и расходуется флотом.
• Поддержка оптимизирована, чтобы нести/предоставлять как можно больше. Опять же, фактическая цель судна определяет фактическую конструкцию.

И последнее, но не менее важное: если вам нужна графика для обложки, иллюстрации, визуальные эффекты игры и «сообщество», корабли хороших парней должны выглядеть круто и сексуально, а корабли плохих парней должным образом круты.

Я бы сказал, длинная форма стержня / сигары для гибкости.

То, о чем я не упоминал, - она ​​будет поворачиваться лучше, чем любая другая форма, позволяя вам почти мгновенно убрать любую часть (кроме мертвой точки) с пути приближающейся атаки. С небольшим запасом топлива вы можете развернуться не только в центре. Обратите внимание, что этот поворот может происходить на любой оси.

Самое большое расстояние ускорения для дешевых орудий, таких как рельсовые пушки, когда вы просто бросаете инертную материю. Это также можно использовать для управления кораблем (например, ускорение водорода почти до скорости света было бы отличным двигателем).

Большая площадь поверхности для установки внешнего «умного» оружия, такого как ракеты.

Самый маленький профиль, если бой один на один, так как вы можете указать прямо на своего врага, и ему придется ударить вас в лоб. Также наименьший профиль в полете, так что вы с меньшей вероятностью столкнетесь с космическим мусором - только одна небольшая концевая секция корабля должна быть закалена от истирания межзвездным водородом / микрометеорами.

Может вращаться для гравитации, если хотите, вне боя. В бою я думаю, что вращение для гравитации сведет на нет почти все боевые преимущества, но это изменение может привести к некоторым интересным сюжетным приемам.

Форма, лучше всего подходящая для защиты стратегических целей вашей фракции.

Другие плакаты обеспечили прекрасную научную основу для ваших проектов, но подумайте о том, чтобы объединить ее со стратегическими целями вашего флота. Дизайн оружия имеет тенденцию следовать цели миссии, будь то захват ценных ресурсов, подавление сил противника или уничтожение стратегических объектов.

Какая форма корабля будет оптимизирована для космического боя в контексте будущего космического флота?

Во-первых, не принимайте во внимание идею о том, что «Тысячелетний сокол» может пережить высокоскоростной полет через внутреннюю часть имперского звездного разрушителя. Или Звезда Смерти.

(Я не вижу никаких закрылков!)

Возвращение в атмосферу

Как отметили Ян Кемп и Роб Уоттс , космические корабли не любят воздух. Если ваш флот занимается подчинением планетарных колонистов, то инженерный отдел должен смягчить абстрактную геометрию своих продуктов некоторыми аэродинамическими способностями. Это дает вам художественную лицензию на проектирование различных классов судов, каждый из которых подходит для задачи, для которой он был построен.

Самое главное, это создает асимметричную боевую среду, в которой специально созданный атмосферный истребитель на своей территории сможет с легкостью перехитрить нежелательного межпланетного гостя. То же самое касается борьбы с «амфибийными» (заатмосферными) космическими аппаратами, хотя преимущество будет менее выраженным.

1588: Поражение испанской армады

Испанские корабли были медленнее и менее хорошо вооружены, чем их английские коллеги, но они планировали форсировать абордаж, если англичане предложат бой, и превосходящая испанская пехота, несомненно, победит.

Материнские корабли могут выглядеть так:

В то время как заатмосферные разновидности начнут выглядеть как космические челноки, а самолеты будут выглядеть как самолеты (хотя и оптимизированные для атмосферных особенностей, таких как плотность воздуха).

Строительство и снабжение

Доставить топливо и ремонтные материалы в космос непросто, поэтому, возможно, наиболее эффективным юнитом будет тот, который жертвует некоторой боевой эффективностью ради возможности пополнения запасов на любом аванпосте. Многие сражения были проиграны генералами, которые пренебрегли своими линиями снабжения.

Почему Роммель потерпел поражение при Эль-Аламейне?

Союзники находились близко к своим базам снабжения в Египте, а линии снабжения сил Оси, напротив, растянулись.

Какие преимущества и недостатки будет у выбранной вами формы и почему она лучше всего подходит для будущих космических войн?

Материнские корабли будут хлипкими «мешками с воздухом», которые складские запасы поставляют для переоборудования небольших кораблей.

Охранные машины обычно дешевы, прочны и экономичны для патрулирования (например, полицейские машины). Я бы выбрал универсальную раму, в которую можно установить модульные компоненты, которые можно заменить при поломке или изменении объектива.

Корабли, нападающие на астероидные колонии, могут быть крепкими маленькими шипастыми картофелинами с всенаправленным маневрированием.

Штурмовые корабли космической станции будут быстрыми транспортерами с множеством стыковочных портов и несколькими вариантами принудительного входа, которые не вызовут декомпрессии. Трубка, покрытая портами, кажется вероятной.

Дополнительные соображения

Космическая война будет вестись по сценарию, близкому к научному... скрытность невозможна, потому что, поскольку космос холодный, малейшее количество тепла будет излучаться, как маяк... бой будет основываться на том, чтобы направить свое оружие на врага. как можно быстрее ... большинство оружия будет релятивистским прямой наводкой или управляемым ...

Вы только что описали видеоигру под названием Elite: Dangerous, которая в значительной степени сосредоточена на предоставлении опыта в области науки. Посмотрите интервью Дэвида Брэбена, который может часами рассказывать о заатмосферных полетах и ​​боях на газовых гигантах .

PS E:D говорит, что вы можете стелс в космосе, но только если вы закроете свои вентиляционные отверстия, которые начнут плавить ваш корабль. :)

Полководец, искусный в обороне, прячется в самых сокровенных уголках земли; тот, кто искусен в нападении, сверкает с высочайших небесных высот.

-Искусство войны - 4.7 Тактические диспозиции

Корабль будет иметь:

• Большой круг, обращенный к атакующему, с небольшими отверстиями, через которые может стрелять оружие.
• За кругом находится набор орудий, датчиков, двигателей и кабины, все далеко друг от друга, способные передвигаться при необходимости.

Круг должен быть достаточно большим, чтобы за ним можно было скрыть оружие и двигатели вашей кабины. Круг позволит скрыть ваши важные системы от сенсоров противника, продолжая вести огонь.

По сути, врагу придется играть в линкоры, чтобы уничтожить критические системы ваших кораблей, методично прорабатывая каждую часть круга, где ваши системы могут быть спрятаны.

Несколько лет назад на форуме «Аврора» была большая дискуссия о реалистичных космических боях.

Вот некоторые выводы из этого:

Кроме полигонов ножевого боя, вам нужно искать оружие (ракеты). Причина в том, что дальность обнаружения очень велика из-за ограничений скрытности в космосе.

Причина в том, что вы не можете нацелиться на корабль. Связь и обнаружение со скоростью света означают, что вы видите, где находился корабль. Также вашему оружию нужно время, чтобы прибыть. Лазеры перемещаются на c. Почти все остальное движется значительно медленнее. Вы должны нацелиться на пузырь вероятности того, где этот корабль может быть, когда ваш луч/снаряд/и т.д. прибывает.

Пузырь вероятности становится больше с комбинацией ускорения, доступного кораблю, и комбинированного времени прохождения обнаруживающего излучения и скорости движения оружия. Вы можете уменьшить пузырек вероятности двумя способами: повысить вычислительную мощность, чтобы исключить маловероятные результаты быстрее, чем пузырек растет из-за времени его расчета, и отказаться от повреждений, чтобы атаковать область.

Ракеты уменьшают этот пузырь, корректируя курс по мере движения.

Ракеты могут быть лучше, чем истребители, потому что они могут применять большее ускорение для «уклонения» (увеличивая их вероятность) при приближении, поскольку люди склонны хлюпать, если вы слишком энергичны. Кроме того, ракеты не возражают против выполнения миссии в один конец. Некоторые действительно хотят этого: «Бомба № 2, возвращайся в свой отсек».

Это приводит к доктрине противоракетного и противоракетного оружия с вариациями. Противоракеты могут быть как небольшими ракетами, так и оружием прямой наводки.

Итак, стратегии:

1. Матч с ракетами дальнего радиуса действия: Выбросьте как можно больше ракет как можно быстрее, поскольку любой корабль, который вы уничтожаете, на один корабль меньше стреляет по вам и снижает оборонительную огневую мощь. Сторона, у которой заканчиваются корабли, штурмовые ракеты или оборонительные ракеты, первой проигрывает. Вариации вращаются вокруг различных сочетаний наступательной и оборонительной продукции и выбора между массой, предназначенной для пусковых установок, и массой, предназначенной для хранения ракет.
2. Черепаха с ножом: Имейте достаточную скорость, защитную огневую мощь, доспехи и щиты (если они есть в вашей вселенной), чтобы пробраться сквозь ракетный шторм и попасть в зону боя с ножом.
3. Комбинированный парк: обычно неоптимальное сочетание этих двух видов.

Также обратите внимание, что я упомянул об ограничении скрытности; не то чтобы это было невозможно. Чем эффективнее ваши системы делают то, что им нужно, тем меньше тепла вы будете излучать. Кроме того, вы можете сконцентрировать часть излучаемого тепла вдали от вашей цели (если вы знаете, где находится эта цель).

Также стелсу корабля помогает тот факт, что космос большой и в нем много всего. Возможности обнаружения (сочетание приемников и вычислительной мощности) определяют, насколько ярким по сравнению с далекой звездой должен казаться корабль, чтобы его заметили за короткое время. Это определит, как далеко будет находиться корабль, прежде чем вы его заметите.

Форма может помочь с поперечным сечением, но для этого вам придется отказаться от объема хранилища. Вы также должны выбрать между хранилищем и пусковыми установками. Учитывая требуемые расстояния, вы, вероятно, можете разместить большинство своих пусковых установок на одной стороне корабля или можете вращать корабль. Это фактор других мировых соображений.

Единственное, что имело бы значение , это тензор момента инерции.

(Что физики и инженеры обычно называют просто «моментом».)

https://en.wikipedia.org/wiki/Moment_of_inertia

Других соображений нет вообще: поскольку нет сопротивления воздуха.

(Удивительно, что никто другой не указал на это.)

Обратите внимание на отличный пример анимированного gif с четырьмя вращающимися объектами на этой странице в Википедии.

В зависимости от желаемого вами стратегического подхода ваши инженеры будут создавать объекты с разными моментами инерции. (У каждого будут разные преимущества — представьте себе фигуристку, тянущую руки во время вращения.)

В космосе никто не услышит твой крик, нет ни физики поверхностного эффекта, ни физики вязкости (аэродинамики и т.п.), но есть твой тензор момента. Который меняет все и является «цельным» дизайном.

Кстати, обратите внимание, что даже более того , если у вас есть «управление инерцией» (как в «Звездном пути» и большинстве научно-фантастических кораблей), то расчет момента инерции имеет первостепенное значение.

В самом деле: только один пример: у вас мог бы быть корабль, намеренно длинный и тонкий, с огромными весами, сосредоточенными на каждом конце ...

Затем, используя свои «демпферы инерции» только на одном конце , вы могли создавать поразительно быстрые (научно-фантастические) боевые движения — вращения, «уклонения» и так далее.

Мы не можем дать на это четких ответов из-за первых правил ведения войны:

1. Создавайте свои инструменты наилучшим образом, чтобы справиться с окружающей средой, в которой вы будете сражаться.
2. Враг — это часть среды, в которой вы будете сражаться.

Правильная форма ведения войны всегда полностью и полностью зависит от того, что вам нужно с ней делать, включая выживание при атаках противника. Итак, какие виды атак они используют?

Если у них есть лазерные атаки, корабли, которые могут сохранять целостность во время движения (например, сигары или сферические корабли), будут иметь огромное преимущество, делая трудным или даже невозможным нацеливание на одну точку в течение длительного периода времени.

Если у них есть кинетическое оружие, формы, которые эффективны при попадании из кинетического оружия, были бы ценны. Я мог видеть структуру, которая представляет собой не более чем тонкую оболочку с настоящим корпусом корабля внутри на подвижных балках. Если не видно, где находится «сердце», попасть в него сложно, поэтому все ваши попадания по такой поделке становятся скользящими ударами.

Если они используют ядерное оружие, то может стать эффективным использование паукообразных структур. Расставьте большое количество тупых объектов достаточно далеко друг от друга, чтобы было сложно поразить их все ядерным ударом. Даже могучая Царь-бомба не была смертельной на 45км. Поместите между ними провода, и ваш паук сможет порхать по ним, чтобы избежать любой конкретной атаки. Это заставит их стрелять в вас из довольно большого количества оружия, чтобы поймать паука — и, надеюсь, вы стреляете в ответ в то же время.

Точно так же ваша среда включает в себя FTL. Что это делает с вашим дизайном. В одном из комментариев к другому ответу указывалось, что в «Звездном пути» есть объяснение, что все корабли гладкие и изогнутые, чтобы уменьшить варп-сопротивление. Если ваш FTL работает так же, как Star Trek, вам, возможно, придется принять это во внимание.

Чтобы позаимствовать комментарий, который я оставил в другом месте, вам действительно нужно точно смотреть на характеристики двигателей ваших кораблей, чтобы знать, какая форма наилучшая: у вас ограниченный FTL и ограниченная искусственная гравитация. Последствия их наличия зависят от того, насколько они хороши, поскольку ограниченный AG может привести к инерционному демпфированию, что означает, что ваши характеристики поворота могут значительно отличаться. Используете ли вы реактивные двигатели для досветовой тяги/маневра или они безреактивны? Опять фактор.

Используемая временная шкала переносит нас в эпоху Трека и за ее пределы, где у нас есть инерционное демпфирование, силовые поля, помогающие структурной целостности (все они основаны на тех же эффектах искривления пространства, которые делают возможными сверхсветовые путешествия) и конструкции корпуса космического корабля, которые вне вселенной, спроектированы с учетом эстетики и хорошо смотрятся на камере, но во вселенной основаны на физике варп-поля, поэтому они более эффективны, чем летающий кирпич (см. также боргов, которые должны быть настолько хороши в физике варпа, что могут -эстетические летающие кирпичи в любом случае летают быстрее, чем все остальные.)

Возможно, ваш технологический уровень и его основная природа повлияют на дизайн вашего корабля так же, как и на вашу тактику.

Форма корабля определяется как другими факторами, так и оптимальными боевыми возможностями.

Маневренность важна; вашему кораблю нужны двигатели, подруливающие устройства и все остальное, чтобы иметь возможность просто добраться из одного места в другое. Также, вероятно, потребуется какой-то способ для посадки/высадки экипажа: шлюзы, стыковочные порты, спасательные средства и т. д. Все эти требования больше повлияют на окончательную форму конструкции, чем на его наступательные или оборонительные возможности.

Безусловно, для военного корабля важна форма. Но это не первый фактор, влияющий на дизайн.

СКОРОСТЬ

Я не думаю, что в космосе форма вообще имеет значение. Я думаю, что все дело в скорости .

Представьте себе корабль, который во всех отношениях быстрее всех кораблей вокруг него, быстрее летает, быстрее стреляет и быстрее вычисляет благодаря бортовым супер(квантовым?) компьютерам.

Короче говоря, вы не могли его сбить, потому что он быстрее вашего корабля и быстрее всего, чем вы можете в него стрелять. Но он все равно может взорвать вас, потому что стреляет быстрее.

Всякий раз, когда я смотрю фильм, в котором инопланетяне атакуют Землю (День независимости) и инопланетные истребители расстреливают ее с помощью человеческих самолетов (День независимости), мне всегда кажется, что два типа кораблей находятся на равных или почти равных основаниях (День независимости). БРЕД КАКОЙ ТО! Инопланетные корабли будут кружить вокруг нас. С их превосходными технологиями они полностью уничтожили бы наши реактивные истребители и не понесли бы ни одной потери. Это будет тотальная и полная бойня! Не в обиду ни одному летчику-истребителю.

И не из-за формы. Это из-за скорости. Таким образом, при прочих равных условиях, за исключением скорости, победит абсолютно более быстрый корабль.

А еще лучше представьте себе корабль, который мог бы телепортироваться? В одну секунду он там, он стреляет из вас сопли, а затем пуф, прежде чем вы даже знаете, что лазерные лучи раскачивают ваш корабль, и вы даже не видели своего врага.

Какая бы сторона ни достигла одной или обеих этих технологий первой, она будет иметь преимущество до тех пор, пока другая сторона не достигнет такой же или эквивалентной технологии.

Даже силовые щиты не помогут, потому что они могут выдержать столько урона, прежде чем тоже упадут. Рано или поздно скорость побеждает.

И если вы действительно хотите уйти ... как насчет корабля, сделанного из энергии? Или корабль, который может «фазировать сквозь» объекты? Или корабль, чье тело находится в другом измерении?! Вы не можете ударить его, но он может ударить вас, независимо от формы. Они более волнистые, но мы все видели в научной фантастике и хуже.

Не мыслите нестандартно... забудьте о коробке вообще!

Я думаю, все сводится к тому, насколько реалистично вы хотите подражать реальной физике. Независимо от формы корабля, если вы хотите иметь возможность поворачиваться и сражаться, это совсем не просто. Например, ваш корабль движется со скоростью 0,2с в направлении 180,0, и вы сделали проходной выстрел по врагу, даже если вы повернули свой корабль, чтобы основное оружие было направлено на врага, вы в значительной степени находитесь на том же уровне. курсом 180,0, и вам потребуется огромное количество энергии, чтобы изменить курс, чтобы развернуться для еще одного прохода, и вы можете вытолкнуть только так много тяги, чтобы сделать это, или вы размажете все живое о переборки ... если вы не имеют инерционные демпферы.

Таким образом, чтобы иметь бой, вам в значительной степени нужно замедлиться до такой степени, что он станет праздником слизняков или станет орбитальным конфликтом, и вы можете использовать гравитацию и атмосферу планет, чтобы привести свой корабль в нужное русло. Помимо этого, это оружие большой дальности, которое сначала очень быстро разгоняется, а затем использует системы холодного дистанционного управления для наведения на цель, так что обнаружение становится почти невозможным.

Наблюдать за тем, как по телевизору корабль поворачивается, как самолет, — это даже близко не соответствует реальности.

Просто говорю. фритта

Любая форма, которая может удержать ваш сверхсветовой двигатель.

Если ваша сверхсветовая технология позволяет кораблям разгоняться быстрее света в реальном пространстве, а не срезать путь через какое-то другое измерение (гиперпространство, третье пространство, варп и т. д.), то любой сверхсветовой корабль — буквально каждый — является потенциальным массовым оружием. разрушения в беспрецедентных масштабах.

Возьмем, к примеру, орбитальный аппарат Space Shuttle. Предположим, мы заменили узел главного двигателя космического корабля сверхсветовыми приводами и заполнили его балластом, чтобы увеличить его массу до максимального взлетного веса 109000 кг для более высокой энергии удара. Предполагая скорость в 1 °C (что отлично для оружия, но все же не очень полезно для межзвездных путешествий), он передал бы более миллиона мегатонн энергии удара по цели. Этого достаточно, чтобы расколоть планету пополам.

Ваша космическая война будет холодной войной, поскольку буквально любой человек с минимальными сверхсветовыми способностями может превратить планету в поле обломков, вращающееся вокруг звезды. Самой угрозы этого было бы достаточно, чтобы либо посадить кого-то за стол переговоров, либо уничтожить вашу цивилизацию в сценарии «догони их, прежде чем они доберутся до нас».

Я думаю, что простой куб или прямоугольная призма были бы предпочтительной формой в космосе. Кубы — одна из немногих трехмерных фигур, которые можно складывать вместе, они просты и не имеют аэродинамических ограничений в пространстве. Базовый куб будет иметь небольшие жилые помещения для любого экипажа или компьютеров/ремонтных систем, а остальная часть будет заполнена боеприпасами. Если ракеты — это способ выиграть битву в космосе, то лучший способ — упаковать куб, полный ракет. Таким образом, космический корабль — это не столько корабль, сколько ракетоносец.

В боевых действиях людей разрушительная сила оружия увеличивалась намного быстрее, чем материальная прочность брони, что привело к созданию «активной» брони, реагирующей на угрозы. Космический корабль, скорее всего, будет иметь активную броню, чтобы ядерное оружие или будущий эквивалент не расплавили весь корабль. Ракеты также, вероятно, будут намного быстрее, более маневренными, чем их аналоги-корабли, и, вероятно, никогда не промахнутся по цели, поэтому строительство небольших кораблей не имеет смысла. Более крупные корабли также смогут дольше оставаться в боях и лучше нести производственное оборудование для постройки новых кораблей или, по крайней мере, пополнения их запасов.

Tl;DR: Будущие корабли могут быть кубами, набитыми ракетами, с некоторыми активными средствами защиты и производственными возможностями.