Магнитная антиснарядная защита

[Серая Зона]

Господа, а скажите мне, кто в физике понимает - насколько реально использование токов Фуко для защиты от пуль/снарядов?

Идея в том, чтобы создать на пути снаряда мощное магнитное поле. По идее, при быстром движении относительно источника поля, в снаряде должна возникнуть мощная индукция - которая, во-первых, его нагреет (в идеале - расплавит, но достаточно если просто подорвёт, если снаряд фугасный/кумулятивный), а во-вторых создаст силу, замедляющую его движение.

[Antabus]

Я в физике не понимаю, но свои 5 копеек вставлю. У значений напряженности любого поля верхнего предела как бы нет ( или есть, обусловленный всякими фундаментальными "сильными-слабими"?). Значит, теоретическая возможность существования такого поля есть. Другое дело - параметры генератора этого поля. Размеры его и источника энергии. Есть ли подходящие конструкционные материалы в реальном мире? Это надо считать, хотя бы прикинуть на пальцах. Единственный (извините если кого не заметил) кто на этом сайте такое иногда проделывает с относительной лёгкостью - это коллега sanitareugen,

но он без бутылки не будет

скрыть

[Серая Зона]

ОЧЕНЬ прошу помощи в этом вопросе. Срочно. Для книги надо. Неужели никто не в курсе?

[sanitareugen]

Примем для грубого (по порядку величины) расчёта снаряд диаметром 100мм и массой 10 кг, выпущенный со скоростью 1000 м/с на дистанцию 1000м. Для сколько-нибудь существенного воздействия на точку попадания положим, что его скорость надо изменить хотя бы на 10%. Это даст нам ускорение 10g и силу 1000Н, действующую на протяжении всего полёта.

Однако более правдоподобно положить, что указанное магнитное поле создаётся в малой области, оцененной по порядку в 1 метр. Тогда ускорение составит 1000g, а сила, соответственно 10⁶Н

Э.Д.С. электромагнитной индукции, возникающая в проводнике длиной 100мм, перпендикулярном его движению (со скоростью 1000 м/с) составит E=Bvl=100B, где B - индукция магнитного поля.

Удельное сопротивление железа поиблизительно 10^-7 Ом*м.

Считая, что ток протекает в стенке снаряда в 1 см по пути 30 см при длине снаряда 30 см, то сопротивление току составит R=10^-5 Ом.

Сила, таким образом, будет равна F=IBl=(E/R)Bl=10⁷B*0.1=10⁶B

откуда B=1 Тл

Это примерно в 30-50 тысяч раз превышает магнитное поле Земли.

Как известно, отклоняющие дипольные магниты Большого адронного коллайдера — от 0,54 до 8,3 Тл.

Серийные приборы, создающие поле порядка 1 Тесла существуют (используются, например, в магнитно-резонансной томографии). Как правило, они весят несколько десятков тонн и требуют заправки жидким гелием.

Для гарантированной защиты от снарядов, впрочем, придётся повысить индукцию на 2-3 порядка, выйдя за пределы рекордной ныне величины в 36.2 Тл.

Что до нагрева - то в указанных условиях (изменение скорости на 100 м/с) выделится порядка мегаджоуля тепла, которое, полагая его не рассеявшимся, а целиком ушедшим на нагрев снаряда, повысит его температуру на примерно 100^оС-130^оС. По-видимому, этого для подрыва его недостаточно.

[sanitareugen]

Да, и идея уже отчасти засвечена...

http://rozamira.org/lib/names/a/andreev_dl...tm#Yascherkin_p

[чукча]

1) Теплоемкость железа - 450 Дж/кг-кельвин. Чтобы жахнуло нужно нагреть градусов на 200 минимум. Снаряд, скажем - 10 килограмм. Грубо говоря, нужен мегаджоуль. На скорости в 1 км/сек снаряд минует зону где поле достаточно сильно за долю секунды. Следовательно нижняя оценка по мощности источника энергии - 20-50 мегаватт. В реальности думаю будет нужно сильно больше, так как индукционные печи плавят металл несколько минут и он у них находится внутри обмотки. Вам же нужно будет подрывать снаряды на расстоянии, то есть держать сильное магнитное поле вокруг защищаемого объекта. Напряженность поля резко убывает с расстоянием.

2) От токов фуко греется только проводник - тоесть греется сам корпус снаряда а потом он нагревает взрывчатку и она взрывается. Это быстрый процесс, но с другой стороны снаряд тоже летит быстро, может и долететь прежде чем взорвется.

3) Подлый враг может предпринять контрмеры - снизить электропроводимость(повысить сопротивление) своих снарядов (вставить керамические пластинки в корпус, например) и опаньки.

4) Напряженность магнитного будет максимальна у источника - тоесть непосредственно в защищаемом объекте. Может поплохеть.

[чукча]

Да, и идея уже отчасти засвечена...

http://rozamira.org/lib/names/a/andreev_dl...tm#Yascherkin_p

У Березина еще было, линкор взрывал в воздухе вражеские снаряды. Калибр и скорость не указанны, но судя по всему несколько тонн массы и скорость побольше км/сек. Нужную на такую благодать энергию мэтр не подсчитывал.

[Тень Дуба]

В реальном мире с реальной физикой и реальным магнитным полем идея абсолютно, запредельно нереальна. Даже и считать ничего не буду. Именно что как физик. Такое считать даже как-то неприлично...

Тем более, коллеги Чукча и sanitareugen уже примеры привели. Могу только добавить, что все эти коллайдерные и прочие магниты создают свои рекордные поля внутри себя, в небольших объёмах, в зазорах между полюсами - как, собственно, и обычный школьный подковоообразный магнит. Потому как магнитное поле имеет вредную привычку спадать как квадрат расстояния. Вам же нужно создать его именно что СНАРУЖИ магнита и притом далеко. Так что если хотите взорвать снаряд хотя бы в сотне метров от цели (а ближе он и сам с радостью взорвётся - кроме бронебойной болванки, в которой и вам взрывать нечего) смело умножайте все мощности в расчётах коллег минимум на 1000 000 (миллион). Соответственно растут веса аппаратуры и всё прочее. Ну и, как уже сказано - влияние на самого себя в центре.

На мой вкус так лучше пусть снарядом попадут, чем оказаться в центре ТАКОГО поля... :)

[Canis Dirus]

Господа, а скажите мне, кто в физике понимает - насколько реально использование токов Фуко для защиты от пуль/снарядов?

Идея в том, чтобы создать на пути снаряда мощное магнитное поле. По идее, при быстром движении относительно источника поля, в снаряде должна возникнуть мощная индукция - которая, во-первых, его нагреет (в идеале - расплавит, но достаточно если просто подорвёт, если снаряд фугасный/кумулятивный), а во-вторых создаст силу, замедляющую его движение.

Для гарантированной защиты от снарядов, впрочем, придётся повысить индукцию на 2-3 порядка, выйдя за пределы рекордной ныне величины в 36.2 Тл.

Что до нагрева - то в указанных условиях (изменение скорости на 100 м/с) выделится порядка мегаджоуля тепла, которое, полагая его не рассеявшимся, а целиком ушедшим на нагрев снаряда, повысит его температуру на примерно 100^оС-130^оС. По-видимому, этого для подрыва его недостаточно.

Что касается нагрева, то по предварительным прикидкам (и безудержному оптимизму: греем за 0,01 секунды в непосредственной близости от танка) для нагрева на 800 градусов древнего 3БМ-23 потребуется индукция не меньше полутора Тл.

Мораль: Лучше и проще поставить на танк активную лазерную защиту (не говоря о таких скучных вещах как динамическая защита на корпусе, маскировка и улучшение средств наблюдения) - тоже фантастика, но уже не фэнтэзи. А с "магнитной защитой" это к нашей дроу, тераваттные ФАР (с шестью тысячами передатчиков, по полтора гигаватта излучаемой мощности каждый) это по её части. :blush2:

[Серая Зона]

Спасибо, ребята. Буквально спасли. А то электродинамика для меня - китайская грамота.

На всякий случай (хотя уже почти убедился, что ничего не выйдет) уточню вводную.

1) Калибр снарядов 30 миллиметров, скорость - 3 км/с.

2) Поле создаётся не вокруг всего аппарата, а с одной его стороны - как ковш у бульдозера. Сам аппарат прячется по задумке "за" полем, а не внутри него.

3) В этом мире существуют компактные термоядерные реакторы и сверхпроводники комнатной температуры.

Да, идею поля я действительно нагло спёр у Березина с его "электрокинетической защитой" линкоров и гигатанков. Но там, во-первых, полем окружали корабль целиком, во-вторых ни хрена непонятно, на каком именно принципе оно работает.

[Тень Дуба]

>2) Поле создаётся не вокруг всего аппарата, а с одной его стороны - как ковш у бульдозера. Сам аппарат прячется по задумке "за" полем, а не внутри него.

Это как?

Имхо, это - поле с одной стороны - даже ещё сложнее, чем всё, что тут выше прикидывалось. Или аппарат выбрасывает в сторону генератор поля и прячется за ним?

Впрочем, есть простой способ, и его тут уже назвал коллега Canis Dirus: замените чисто магнитное поле на электро-магнитное - и направляйте куда хотите. Лазерный луч - то самое магнитное поле. Ну, с электрической компонентой, но нам чистоту идеи или результат?

Или оно же, но частоты пониже: микроволновый луч. То есть попросту очень мощный радиолокатор. Может, даже эффективнее греть будет...

На небольших расстояниях порядка сотни метров ни лазерному, ни СВЧ-лучу атмосфера особо не помешает, если правильно частоты подобрать. Дождь, дым и туман, конечно, скажутся - но в них и стрелять по нам будет мудрено...

[mk47]

Электродинамическая защита от кумулятивных боеприпасов существует и уже была проверена на испытаниях. Против других типов боеприпасов она малополезна.

[sanitareugen]

Ну, она очень уж специфична...

электромагнитная броня имеет две расставленные на довольно большом расстоянии пластины, одна из которых соединена с конденсаторной батареей высокого напряжения, а другая заземлена. Когда при ударе кумулятивная струя пробивает пластины, она действует между ними как замыкатель и инициирует разряд электрической энергии, который вызывает большой импульс тока в ней. Это создает магнитомеханические неустойчивости в струе, что приводит к ее разрушению и резко снижает ее пробивную способность.

Но, похоже, более или менее реально лишь метание пластин импульсом

http://www.cyborgwars.ru/tankv.htm

[Тень Дуба]

>Электродинамическая защита...

А какое отношение она имеет к теме? С нас просили защитное поле...

[mk47]

Прямое. Поле там создаётся.

[Тень Дуба]

>Прямое.

Примите мои искренние.

40% вам, 60% автору темы...

[Серая Зона]

Опять цитирование не работает. РРРРЫ!!!

[Vova7]

Опять цитирование не работает. РРРРЫ!!!

прошу прощения за оффтоп, но если в хроме сидите, то так и будет..

[Серая Зона]

Не, я не в Хроме, я в Опере.

Иногда пропадает, а потом появляется...

Это как?

Имхо, это - поле с одной стороны - даже ещё сложнее, чем всё, что тут выше прикидывалось. Или аппарат выбрасывает в сторону генератор поля и прячется за ним?

Не выбрасывает, а толкает перед собой нечто вроде "снарядоуловилки". Снаряды влетают внутрь и тормозятся/плавятся. Осколки ловятся бронированным дном "ковшика".

Впрочем, есть простой способ, и его тут уже назвал коллега Canis Dirus: замените чисто магнитное поле на электро-магнитное - и направляйте куда хотите. Лазерный луч - то самое магнитное поле. Ну, с электрической компонентой, но нам чистоту идеи или результат?

Или оно же, но частоты пониже: микроволновый луч. То есть попросту очень мощный радиолокатор. Может, даже эффективнее греть будет...

У лазера и микроволновки есть один общий недостаток - их мощность действия на цель не зависит от движения цели, и потому высокоскоростной снаряд, пролетающий зону воздействия за миллисекунды, чтобы успеть разогреть - совсем неприличная мощность нужна.

В индукции меня привлекло то, что чем быстрее снаряд летит, тем быстрее он и греется - то есть в некотором роде работает сам против себя.

[sanitareugen]

Ну, и соответственно короче экспозиция. Нагревается интенсивно, но недолго.

[alymal]

Зачем такие сложности? Сейчас уже снаряды перехватываются системой ПРО.

Если же есть такие источники энергии... Как компактный термоядерный реактор... То не думаю я, что будут такие сложные вещи изобретать. Электромагнитные ускорители пойдут, скорее всего... Швырнут в направлении снаряда поток мелкой дроби или чего-то еще.

Но я тож не физик...

[Ольга]

Не выбрасывает, а толкает перед собой нечто вроде "снарядоуловилки". Снаряды влетают внутрь и тормозятся/плавятся. Осколки ловятся бронированным дном "ковшика".

Если так то уважаемый это не фенази . поясню против кумулятивного боеприпаса попадание в него нужно для предварительного срабатывание заряда . Вы же остановливаете его не полем а Ковшиком тоесть он вылетит в сторону снаряда , то в него попадает и от удара взрываеся .

если снаряд балванка то при попадании в него такой вещи он неминуемо отклонится в его структуре возникнут внутрение напряжения и соответсвенно бронебойность резко снизится .

или можно сделать как тут только панель будет вышибная и работы такие ведутся

В обычном случае, электромагнитная броня имеет две расставленные на довольно большом расстоянии пластины, одна из которых соединена с конденса­торной батареей высокого напряже­ния, а другая заземлена. Ко­гда при ударе кумулятивная струя пробивает пластины, она действует между ними как замыкатель и ини­циирует разряд электрической энер­гии, который вызывает большой им­пульс тока в ней. Это создает магнитомеханические неустойчивости в струе, что приводит к ее разрушению и резко снижает ее пробивную спо­собность.

Сейчас существуют несколько подходов к созданию электромагнитной защиты: Непосредственная электризация и электромагнитный пуск метательных пластин, электротермическая защита, основанная на пиролизации в плазму рабочего материала. Они делятся по принципу активации на самоактивирующиеся (непосредственная электризация, электротермическая защита) и не самоактивирующиеся, которые воздействуют на атакующий беприпас предварительно обнаружив его при помощи радара или матрицы (Метательные пластины, «умная броня»). Существуют способы защиты, объединяющие несколько принципов.

Также существуют разработки так называемой «умной брони», которая также может использовать электроэнергию для метания боевых элементов, все это мы рассмотрим в данном материале.

http://btvt.narod.ru/1/armor_future/edz.htm

[GenerAI]

Коллега wizard, устное за флуд.