Броня против ядерного взрыва

109 posts in this topic

Posted

Если не принимать дополнительных мер - рассеиваться в вакуум.

А каковы, примерно, будут потери в интенсивности излучения из-за образовавшейся плазмы на поверхности брони? Насколько плазма "прозрачна" для разных длин волн лазеров?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А каковы, примерно, будут потери в интенсивности излучения из-за образовавшейся плазмы на поверхности брони?
Это надо для каждого отдельного случая брони/лазера смотреть. Но чем больше интенсивность - тем больше потери.

Насколько плазма "прозрачна" для разных длин волн лазеров?
Практически не пропускает оптику и радиоволны. Рентгеновский пожалуй пропустит, но его боеспособным еще сделать надо.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Тут кое-кто как-то утверждал что КПД фотоэлемента ограничен термодинамикой и меньше чем у уже имеющихся в продаже образцов.

КПД фотоэлемента - безграмотное выражение. Я такого не говорю даже с большого бодуна. Грамотно сказать - "квантовый выход", который может быть близок и к единице.

И уж тем более не имеет смысла "термодинамический предел КПД для фотоэлементов". А вот для солнечных батарей есть такое дело. Сосчитан давно (лет этак 40-50 назад) и не мной. И, разумеется, он выше чем у существующих солнечных батарей. Вычисления термодинамического предела многократно перепроверены, ввиду важности этого результата, и сомнений не вызывают.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Насколько плазма "прозрачна" для разных длин волн лазеров?

Прозрачна для всех частот выше т.н. плазменной частоты (но некоторе поглощение, разумеется есть, как оно и есть во всех средах - без него ваще быть не может). А она (плазменная частота) зависит от плотности плазмы.

Для плотной, например, электроны в хороших металлах, плазменная частота несколько электрон-вольт, скажем, 5 эВ, но зависит от металла.

Один эВ это примерно длина волны 1 микрон. А 5 эВ соответствуют пятой части от микрона, т.е. 200 нанометров. Зеленый свет 530 нм (принятый стандарт). Поэтому металлы с плазменной частотой 5 эВ прозрачны для света с длиной волны меньше 200 нм. Таких лазеров нет.

Но с уменьшением плотности плазмы, плазменная частота падает как корень из плотности. Так что плазма низкой плотности может быть прозрачна даже для ИК.

Edited by VIR

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

PS

Касательно нейтронной брони - я боюсь основная проблема в том что корабль будет обладать собственным полем тяготения.. и отнюдь не маленьким

Это не баг , а фича :grin: .

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

главное чтоб в чёрную дыру не свернулся

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

КПД фотоэлемента - безграмотное выражение. Я такого не говорю даже с большого бодуна.
Говорите

Странный подход к делу. Есть солнечные батареи, которые с КПД ~ 30% (это термодинамический предел) вырабатывают электроэнергию, что и есть самый удобный для нас вид. Ну ладно, пусть ПКД близко к 100%. Допусти, что придумали как обмануть термодинамику. Такие идеи и сейчас есть. Казалось бы аккумулируй электроэнергию, предположив, что придумали такие аккумуляторы. И пусть они по размеру чуть меньше того же Солнца, хотя уже это полная фантастика. Но зачем? Зачем аккумулировать больше чем потребности? Но сыпятся предложения как преобразовать удобный вид энергии в неудобный, да еще потеряв на этом часть. Зачем?
Специально для физтеховцев, солнечные батареи из фотоэлементов и состоят.

И уж тем более не имеет смысла "термодинамический предел КПД для фотоэлементов". А вот для солнечных батарей есть такое дело. Сосчитан давно (лет этак 40-50 назад) и не мной. И, разумеется, он выше чем у существующих солнечных батарей. Вычисления термодинамического предела многократно перепроверены, ввиду важности этого результата, и сомнений не вызывают.
Мне плевать какие британские ученые считали КПД СБ через термодинамику, но у реальных он уже давно выше чем озвученные вами 30 процентов.

Но с уменьшением плотности плазмы, плазменная частота падает как корень из плотности. Так что плазма низкой плотности может быть прозрачна даже для ИК.
Оно понятно, но тут по определению высокая плотность.

Есть кто с физическим образованием в теме? Я ради интереса полистал пару статей на тему лазерной абляции материалов, но там было про прожигание фольги наносекундными милливаттными импульсами. Мне, например, интересно, как будет себя вести высокотемпературнач плазма на поверхности брони. Будет ли она рассеиваться в космос, если в световом пятне, если я не накосячил, конечно, с расчетом, давление ЭМИ порядка 300 кН?
Железо. Теплота испарения - 6 МДж/кг, затратами на нагрев пренебрегаем ибо они на порядок меньше, теплопроводность округляем в большую сторону до 100 Вт/(м*К). Испарение брони начнется сразу из жидкой фазы, градиент температуры допустим 1500 К/м (температура холодной брони 312 К при толщине 1 м), переносом тепла в бок пренебрегаем. Итого поток тепла вглубь брони - 150 кВт/м2. Все остальное пойдет на испарение, ионизацию и нагрев плазмы. Скорость абляции может увеличиться за счет более глубокого проникновения излучения, но графики экспоненты/логарифма говорят нам что им можно пренебречь. Edited by Че Бурашка

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

солнечные батареи из фотоэлементов и состоят.

Да так оно и есть. Но поскольку разные функции, то и определия эффективности разные - КПД для солнечных батарей и квантовый выход для фотоэлементов.

Мне плевать какие британские ученые считали КПД СБ через термодинамику

Чем писать всякую безграмотную чушню, лучше посмотрите, хотя бы в Википедии, что это такое.

но у реальных он уже давно выше чем озвученные вами 30 процентов.

Я сказал примерно 30%. На самом деле, где-то 32-33%. И конечно термодинамический предел не может превзойден, но разумется в тех условиях для которых вычилялся

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

но у реальных он уже давно выше чем озвученные вами 30 процентов.

Я сказал примерно 30%. На самом деле, где-то 32-33%.

---------------------------------------------

Американская компания Spectrolab (дочерняя фирма Boeing) начала массовое производство самой эффективной в мире наземной солнечной батареи среди тех, что поставлены на конвейер.

Как утверждает в своём пресс-релизе Boeing, новинка Spectrolab — солнечные панели марки C3MJ+ — обладает эффективностью 39,2%. К первым покупателям эти батареи поступят в январе 2011 года. И в том же году Spectrolab планирует довести КПД своих серийных моделей до 40%.

Несколько университетов и лабораторий в прошлые годы рапортовали о построении экспериментальных преобразователей, превысивших 40-процентную планку. В 2009 году сама Spectrolab продемонстрировала КПД опытной ячейки в 41,6%. А наивысший показатель в этой области составляет 43%. Он достигнут австралийцами с экспериментальной батареей и концентрированным солнечным светом.

---------------------------------------------

Edited by чукча

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

солнечные панели марки C3MJ+ — обладает эффективностью 39,2%.

В 2009 году сама Spectrolab продемонстрировала КПД опытной ячейки в 41,6%. А наивысший показатель в этой области составляет 43%. Он достигнут австралийцами с экспериментальной батареей и концентрированным солнечным светом.

Вполне возможно. Не знаю что они делают - многослойные батареи с разными щелями в слоях (такой дизайн давно предложен) или концентрацию солнечной энергии либо то и другое - но это нисколько не противоречит наличию термодинамического предела для однослойной батареи. А конеценрация - так ваще обман.

Вас обманывают! И это очень легко сделать, поскольку не разбираетесь в сути вещей

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

солнечные панели марки C3MJ+ — обладает эффективностью 39,2%.

В 2009 году сама Spectrolab продемонстрировала КПД опытной ячейки в 41,6%. А наивысший показатель в этой области составляет 43%. Он достигнут австралийцами с экспериментальной батареей и концентрированным солнечным светом.

Вполне возможно. Не знаю что они делают - многослойные батареи с разными щелями в слоях (такой дизайн давно предложен) или концентрацию солнечной энергии либо то и другое - но это нисколько не противоречит наличию термодинамического предела для однослойной батареи

Мне интересует не теория, а практика. А она показывает что вы врали про 30%, либо по недомыслию, либо намеренно. Бо одно или многослойность солнечной батареи для конечного пользователя не важна, так как толщина панели практически не отличается(цена отличается, но не о ней речь сейчас). В разговоре же речь шла о СБ вообще.

Вас обманывают!

Ну вам меня обмануть не удалось, в чем же меня обманули другие?

поскольку не разбираетесь в сути вещей

Да ну? Вы, как видный теоретик, говорите о 30%, а на практике находят решение с эффективностью в 40%+. Практика превыше всего.

Да и в теории предел эффективности для солнечных батарей 87% собственно говоря, а отнюдь не ~30%.

Edited by чукча

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

или многослойность солнечной батареи для конечного пользователя не важна

Для пользователя не важна. А для инженера/дизайнера очень важна. Поскольку все слои с разной энергетической щелью и, следовательно, разным термодинамическим пределом КПД. И щели надо аккуратно подбирать, насколько это возможно, чтобы повысить КПД всей батареи. Поэтому, даже инженеру, которого интересует только практика, надо понимать суть вещей.

Другими словами, и инженеру, даже если для него практика превыше всего, желательно иметь правильно обученные мозги.

Да и в теории предел эффективности для солнечных батарей 87% собственно говоря,

Это вы про "carrier multiplication"? Если да, то забудьте - он накрылся.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

чем писать всякую безграмотную чушню, лучше посмотрите, хотя бы в Википедии, что это такое.
Критерий безграмотности - практика. А она говорит что сосчитавшие КПД в 30 % сильно ошибались.

но это нисколько не противоречит наличию термодинамического предела для однослойной батареи
А начинали с просто батареи.

И что там на счет редких молекуларных кристаллов? При том что словосочетание "кристаллическая решетка" я вообще-то не применял.

Хотя на счет графеновой пленки был пожалуй не прав. Подозреваю будет та же фигня что и с алмазом - фазовый переход в графит. Зато графит (сублимация при 3700 К) в качестве брони против ядерного взрыва уже испытан.

Edited by Че Бурашка

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

А она говорит что сосчитавшие КПД в 30 % сильно ошибались.

До сих пор подтверждала. В таких простых расчетах и нигде ошибиться. И проверялось многократно разными людьми. Но если вы сомневаетесь в числе, рпверьте сами. Концепция-то термодинамического предела тривиальна.

А начинали с просто батареи.

Прсото батарея и есть однослойная. Даже и батарея то не нужна. Считается просто для полупроводника. И тоже упрощенного - двухзонного.

Пoтому и нужны многослойные, что КПД однослийного ограничен термодинамическим пределом.

Подозреваю будет та же фигня что и с алмазом - фазовый переход в графит.

При том что словосочетание "кристаллическая решетка" я вообще-то не применял.

Кристал это и есть материал в котором атомы раслопожены в решетке

Edited by VIR

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

или многослойность солнечной батареи для конечного пользователя не важна

Для пользователя не важна. А для инженера/дизайнера очень важна. Поскольку все слои с разной энергетической щелью и, следовательно, разным термодинамическим пределом КПД. И щели надо аккуратно подбирать, насколько это возможно, чтобы повысить КПД всей батареи.

Это прекрасно, но не имеет отношения к делу.

надо понимать суть вещей.

Понимать идею - нужно. А вот рассуждения исходя только из "сути вещей", из "общих соображений" итд. - дают в 99% случаях неверный ответ. Так как дьявол - он в деталях. Которые всю картину зачастую ставят с ног на голову. Поэтому любое рассуждение исходящее только из "сути вещей", логики итд. для практической ситуации можно смело отбрасывать, только время сбережешь.

желательно иметь правильно обученные мозги.

Конечно. Все нужно проверять. Говорят тебе что предел эффективности СБ - 30%, проверяешь и выясняешь что он 87%. Говорят тебе что лазерные указки делают на светодиодах - смотришь спецификации и выясняешь что врут. Обсуждаешь задачу о потребном топливе для межзвездного перелета, предлагают расчет, проверяешь и выясняешь что жулик вставил в расчет предположение о постоянном ускорении которого в постановке задачи не было. Ну и так далее.

Да и в теории предел эффективности для солнечных батарей 87% собственно говоря,

Это вы про "carrier multiplication"?

Понятия не имею. Теоретический предел для СБ со всеми известными сейчас ухищрениями указан как 87%. На практике расчитывают достичь 50%+.

Прсото батарея и есть однослойная. Даже и батарея то не нужна. Считается просто для полупроводника. И тоже упрощенного - двухзонного.

Просто батарея - это не однослойная и уж тем более не "просто полупроводник". Если говорят о предельной эффективности батареи, без уточнений, то это предельная эффективность которую можно хотя бы теоретически получить со всеми возможными ухищрениями и усложнениями. И многослойностью, и концентрацией и прочим. По умолчанию принимается не максимально упрощенный, а максимально усложненный вариант.

Edited by чукча

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Говорят тебе что предел эффективности СБ - 30%, проверяешь и выясняешь что он 87%.

Почему вам не почитать что такое термодинамический предел? Именно термодинамический - это терминология такая

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Говорят тебе что предел эффективности СБ - 30%, проверяешь и выясняешь что он 87%.

Почему вам не почитать

Это как-то отменит тот факт что что СБ с эффективностью в 40% производятся серийно?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Это как-то отменит тот факт что что СБ с эффективностью в 40% производятся серийно?

Нет.

Но есть небольшая надежда что может быть поймете что такое термодинамичсекий предел. Если не саму статью, так хотя бы Википедию почитайте. Там должно быть.

А спорить по вопросам, в которых вы ну совсем не разбираетесь, не надо. Тем более, что и нет предмета для спора - этот вопрос решен лет этак 40-50 назад, и с тех пор это вопрос учебный, а не научный.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

А спорить по вопросам, в которых вы ну совсем не разбираетесь, не надо.

Странно. Вводите коллег в заблуждение вы, а не "совсем не разбираюсь" я. Существует солнечная батарея с эффективностью в 40%. Значит предельной эффективностью солнечных батарей 30% быть не может, и словоблудие этого не изменит.

Тем более, что и нет предмета для спора - этот вопрос решен лет этак 40-50 назад, и с тех пор это вопрос учебный, а не научный.

Ага. Этот предел посчитан. И он равен 87%. Вот если бы вы сформулировали свое утверждение малость по другому - то ваша фраза про ~30%(вернее 34%) была бы верна. А так это вранье, на что вам указали и я и коллега Че.

Edited by чукча

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Вот если бы вы сформулировали

Я правильно сформулировал. Может лучше написать на английском?

А так это вранье, на что вам указали и я и коллега Че.

"Научные вопросы не решаются голосованием, потому что бездари всегда в большинстве"

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А может кто что скажет про защиту от ядерных взрывов?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А может кто что скажет про защиту от ядерных взрывов?

1) В реальном мире, защиты от прямого попадания ядерной боеголовки нет. Тут нужны просто километры брони. От близкого взрыва - защита та же что от лазера плюс радиационная.

2) В космоопере, подобной брони более чем достаточно. Назови хоть чугунием, хоть твердым вакуумом, хоть триниллиниумом - разницы никакой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Вот если бы вы сформулировали

Я правильно сформулировал. Может лучше написать на английском?

Я сказал примерно 30%. На самом деле, где-то 32-33%. И конечно термодинамический предел не может превзойден

И, разумеется, он выше чем у существующих солнечных батарей.

Traditional single-junction cells have a maximum theoretical efficiency of 34%, a theoretical "infinite-junction" cell would improve this to 87% under highly concentrated sunlight.

Нет, неправильно, раз контрпример элементарно находится. Не было указано что предел только для "single-junction"/однослойной, поэтому ваше утверждение неверно. Для солнечной батареи "вообще" теоретический предел - 87%, так как она не обязана быть самого простого типа.

А так это вранье, на что вам указали и я и коллега Че.

"Научные вопросы не решаются голосованием, потому что бездари всегда в большинстве"

Это разве значит что мнение дурака всегда правильное потому что он один такой?

Edited by чукча

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Не было указано что предел только для "single-junction"/

И не надо. Потому, что в задаче о термодинамическом пределе ваще ни одной junction нет. Так вот её сформулировали те два "дурака", что первыми решили много лет назад. И абсолютно правильно сформулировали. И решили правильно.

Для солнечной батареи "вообще" теоретический предел - 87%

Теоретически и 100% можно сделать. Вернее, как угодно близко к 100. И если в состоянии прочитать статью "дураков", то есть шанс понять как это сделать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

И не надо. Потому, что в задаче о термодинамическом пределе ваще ни одной junction нет.

А разговор шел не о "задаче о термодинамическом пределе", а о предельной эффективности солнечной батареи. В огороде бузина а Киеве дядька.

И абсолютно правильно сформулировали И решили правильно.

Они - может быть. А вы явно нет, бо:

name='VIR' timestamp='1350074402' post='576214']

Есть солнечные батареи, которые с КПД ~ 30% (это термодинамический предел) вырабатывают электроэнергию,

Но Есть батареи с КПД >=40%. И предел КПД для СБ отнюдь не ~30%

Edited by чукча

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now