Броня против ядерного взрыва

109 posts in this topic

Posted

А может кто что скажет про защиту от ядерных взрывов?

Возможно стоит сделать защиту по принципу Дедала, графит + подвижная броня на амортизаторах.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А может кто что скажет про защиту от ядерных взрывов?
Графит же. И любая другая аблатианая защита. При толщине 2 метра выдержит и ядерный взрыв.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Они - может быть.

Откуда вы знаете? Вы же статью не читали, потому что не в состоянии прочесть

И предел КПД для СБ отнюдь не ~30%

Термодинамически, как он определен в науке, 32-33%, а может и 30%, если учитывается реальный солнечный спектр на поверхности земли. А то что вы говорите не имеет ни малейшего отношения к строго определенному понятию термодинамичсекого предела. Теоретически можно сделать и 100%, но это тоже будет вне пределов применимости теоремы.

Если не в состоянии, по понятным причинам, пропочитать статью, так почитайте какй-нибудь науч. поп.

Может быть поймете.

Графит же.

А почему графит?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А почему графит?
Потому что температура сублимации 3780 К и анизотропная теплопроводность. А главное потому что способность противостоять ядерному взрыву экспериментально проверена.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А почему графит?
Потому что температура сублимации 3780 К и анизотропная теплопроводность. А главное потому что способность противостоять ядерному взрыву экспериментально проверена.

Так вроде у сплава карбида гафния 4215 , у чистого вольфрама не намного ниже 3470 - в чём преимущество графита?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Так вроде у сплава карбида гафния 4215 , у чистого вольфрама не намного ниже 3470 - в чём преимущество графита?
1) Он чуть-чуть дешевле :)

2) Энтальпия возгонки графита тут 716,67 кДж/моль или 60 МДж/кг. Теплота испарения вольфрама 4,48 МДж/кг.

3) Анизитропия теплопроводности и низкая теплопроводность (порядка единиц Вт/(мК)) перпендикулярно плоскостям у пирографита. То есть тепло не идет вглубь а растекается на большую площадь. Прочем параллельно плоскостям графит почти тепловой сверхпроводник.

4) Он черный. А значит лучше излучает по Стефану-Больцману. А интенсивность теплоотдачи излучением при температуре чуть выше 3000 К будет 5-6 МВт на квадратный метр.

Спецграфит для корабля вполне может быть с "параллельной" теплопроводностью 2400 Вт/(мК) при k=800.

Edited by Че Бурашка

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Исколько метровсантиметров испарится такого графита при взрыве 5мт допустим в 50м - это как то можно посчитать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Потому что температура сублимации 3780 К и анизотропная теплопроводность

До нагрева надо еще дожить. Какова энергия частиц, и какие они, что летят от бонбы? А сечение рассреяния на углероде у них какое

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Графит же. И любая другая аблатианая защита. При толщине 2 метра выдержит и ядерный взрыв.

;)));))) ;)))

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

До нагрева надо еще дожить. Какова энергия частиц, и какие они, что летят от бонбы?
Это к топикстартеру, но я для удобства считал что максимум приходится на световое излучение (бомбу покрыли толстой оболочкой поглощающей гамма-лучи, либо перед обшивкой свинцовый экран). Тем более что упоминались так же лазеры.

Исколько метровсантиметров испарится такого графита при взрыве 5мт допустим в 50м - это как то можно посчитать?
666 ГДж на м2. Даже по модели атомикрокетса испарится только 11 тонн графита на квадратный метр или 5,5 метров. Но в той модели не учитывается расход энергии на перегрев образовавшихся газов и плазмы. Как его учесть малой кровью?

И так у нас есть вещество облучаемое электромагнитным излучением. Интенсивность излучения в веществе, как известно, уменьшается согласно закону Бугера-Ламберта-Бэра (строго говоря он для монохроматического, но сойдет). А экспонента в этом законе говорит что глубина проникновения от интенсивности практически не зависит. Таким образом, у нас есть приповерхностный слой в котором графит словил энергию равную и большую требуемой для его сублимации. Дальнейший нагрев брони будет идти уже от этого слоя плазмы. Уже на этом этапе можно заявить что под графитом у нас стоят мощные магниты которые отталкивают образовавшуюся плазму, предотвращая нагрев остальной конструкции. Толщину испарившегося слоя графита можно найти из закона БЛБ и показателей поглощения графита для данных длин волн, а можно и не искать ибо матан говорит нам что для увеличения толщины этого слоя в 2 раза интенсивность придется увеличить почти на порядок, в 10 раз - на 5 порядков. Тоесть метра графита подпертого полем хватит с бооольшим запасом против всего кроме рентгена. Да и от рентгена скорее всего 1-2 раза спасет. Фактически силовой щит для бедных.

Если ставить магниты почему-то не хочется, можно просто предположить что плазменный слой раздает энергию по-ровну и применить модель атомикрокетса поделив входящую энергию на два. Итого уже 2,75 метров графита плюс несколько миллиметров первичного испарения. На самом деле тут точно так же будет послойное испарение (и ионизация).

Построим очень грубую модель процесса. Пусть каждый раз испаряется слой в 1 мм графита, передавая половину полученной энергии следующему слою. При этом каждый слой сохраняет энергию равную энтельпии возгонки себя (тепло не передается более нагретому). Квадратный метр графита толщиной 1 мм - 2 килограмма. Мнимальная энергия испарения 0,12 ГДж. Итого на второй слой графита приходит (666-0,12)/2=333 ГДж, ну и так далее вплоть до 12го слоя который передаст 13му лишь 0,042 ГДж что недостаточно для испарения следующего миллиметра графита. Итого хватит 12 миллиметров графита. Возможно разнесенных.

Edited by Че Бурашка

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

облучаемое электромагнитным излучением

А спектральный состав какой?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А спектральный состав какой?
Повторюсь, я считал что оптика или ИК. Для простоты.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А спектральный состав какой?

Если не извращаться - почти вся энергия взрыва выделяется в виде рентгеновского излучения.

Итого хватит 12 миллиметров графита. Возможно разнесенных.

Это альтернативный мир, где теория теплорода верна и тепловая энергия не способна переходить в кинетическую. В реальности же испаренная броня полетит в корабль на весьма приличной скорости и разнесет его на кусочки.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Это альтернативный мир, где теория теплорода верна и тепловая энергия не способна переходить в кинетическую. В реальности же испаренная броня полетит в корабль на весьма приличной скорости и разнесет его на кусочки.
В реальности испаренная броня полетит не только в корабль.

Это альтернативный мир, где теория теплорода верна и тепловая энергия не способна переходить в кинетическую.
Это реальный мир где кинетическая энергия так же может переходить в тепловую. Edited by Че Бурашка

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Тоесть метра графита подпертого полем хватит с бооольшим запасом против всего кроме рентгена. Да и от рентгена скорее всего 1-2 раза спасет. Фактически силовой щит для бедных.

А сколько нужно графита чтобы спасло от рентгена? А что против рентгена лучше всего?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А сколько нужно графита чтобы спасло от рентгена? А что против рентгена лучше всего?

Свинец,а от нейтронов полиэтилен

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Графит ловит нейтроны не многим хуже.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Повторюсь, я считал что оптика или ИК. Для простоты.

Странная какая-то бомба. Больше похожа на осветительную

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А сколько нужно графита чтобы спасло от рентгена? А что против рентгена лучше всего?

Смотря в какой ситуации. От прямого попадания ядерной бомбы - лучшее что можно придумать (кроме как сбить бомбу само собой) - разнесенная броня. Если сделать легкий и прочный корпуса как в подлодке, и разнести их на хотя бы на пару сот метров (при километровых размерах корабля в принципе реально) - от одного взрыва спасет.

Если от лазера с ядерной рентгеновской накачкой - сильно зависит от расстояния, т.к. у подобной схемы с фокусировкой не очень. Вблизи (порядка сотни километров грубо говоря) прожжет броню любой разумной толщины. Поможет разве что разделение корабля на много малосвязанных частей, разнесло там четвертую контрольную рубку - так у нас их еще десять :grin: . Ну а с тысяч и десятков тысяч км - лучше всего защитит графит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

А какого размера были пресловутые сферы, якобы выдержавшие благодаря графитовому покрытию в 10 метрах от эпицентра на Бикини? И сколько на них было графита?

Потому что если окажется, что пара сантиметров взрыв в десятке килотонн выдерживает в атмосфере, в космосе это вообще будет сверхброня.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Потому что температура сублимации 3780 К и анизотропная теплопроводность

До нагрева надо еще дожить. Какова энергия частиц, и какие они, что летят от бонбы? А сечение рассреяния на углероде у них какое

Чтобы не быть голословным, рассмотрим мегатонный (4ПДж) водородный (двуступенчатое устройство с коэффициентом термоядерности 0.9) взрыв.

В километре от эпицентра в боевом ордере идут малые катера класса "Вайверн" (100т с полной загрузкой, десять метров в длину) и сверхкрейсер класса "Вайверн-2" (10000т, 30 метров в длину).

Что имеем? Имеем весьма романтичные 300МДж/м2 в течении нескольких десятков миллисекунд.

http://www.balancer.ru/g/p1728219

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Спасибо за ссылку.

Осталось понять что будет не со "сверх крейсером" в 10 тыс тонн а с лёгким крейсером в 5 млн тонн и двух метровой бронёй

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Осталось понять что будет не со "сверх крейсером" в 10 тыс тонн а с лёгким крейсером в 5 млн тонн и двух метровой бронёй

Авторский произвол.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Потому что если окажется, что пара сантиметров взрыв в десятке килотонн выдерживает в атмосфере, в космосе это вообще будет сверхброня.
Ну так в космосе этим собирались покрывать "двигатель" корабля разгоняющегося серией ядерных взрывов. В том числе до декасветовых скоростей.

На самом деле дело не в броне а в способе передачи энергии веществу.

Для катера класа "Вайверн" это будет иметь катастрофические последствия: его рубка имеет наружний корпус из титана толщиной 3мм, который будет полностью превращён в горячий пар за эти микросекунды, и немало энергии останется на фугасное действие. Удар с эквивалентом около 4-7 кг тротила на квадратный метр сомнёт и распотрошит корабль
1) Осталось понять почему в реальности танки от 7 кг тротила на м2 сминаются плохо.

2) Астероид аналогичный Фобосу. Примерно 3 миллиона тонн на метр квадратный поперечного сечения. Несложный расчет показывает что при торможении этих тонн хотя-бы с 11 км/с выделится 180*10^15 Дж/м2. Все найденные на Земле астероидные кратера - мистификация, придуманная любителями космоопер и сторонниками теории импактной гибели динозавров! :rofl:

Осталось понять что будет не со "сверх крейсером" в 10 тыс тонн а с лёгким крейсером в 5 млн тонн и двух метровой бронёй Авторский произвол.
Цилиндр диаметром 10 м2, при длине 100 м2 поверхностная плотность брони - 10 тонн на м2 итого 69 килотонн. Даже меньше Нимица при защите эквивалентной толщине земной атмосферы.

Авторский произвол.

Более того, на основании проекта «Орион» планировалось создавать и звездолёты! Было спроектировано две модификации. Первая из них имела массу 40.000.000 тонн и должна была достичь Альфы Центавра за 1800 лет. Согласно [2], он имел следующие параметры:

- стартовая масса — 40.000.000 тонн

- масса после разгона — 10.000.000 тонн

- количество используемых зарядов — 30.000.000

- диаметр тяговой плиты — 20 км, материал — медь

- экипаж — 20.000 людей

Перед каждой из этих цифр можно поставить несколько восклицательных знаков, хотя это относится ко всему проекту «Орион». Был и менее радикальный проект звездолёта «Орион». Он был меньше и в то же время быстрее своего собрата. В [2] указаны следующие его характеристики:

- масса на старте — 500.000 тонн

- масса после разгона — 100.000 тонн

- количество используемых зарядов — 30.0000

Edited by Че Бурашка

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Ну так в космосе этим собирались покрывать "двигатель" корабля разгоняющегося серией ядерных взрывов. В том числе до декасветовых скоростей.

А выгде гденибудь видели расчёты по деградации материала бампера у взрыволётов?

Осталось понять почему в реальности танки от 7 кг тротила на м2 сминаются плохо.

Я думаю это связано с тем что общивка у танков отнюдь не 3мм пусть даже и титана, как я понял в том топике рассматриваются корабли "аля современность" те с очень лёгкой конструкцией которую "можно пробить сапогом" , единственное изменение это "лёгкий корпус" из "углерод-углеродных композитов"

PS

Пока мне видится такая структура брони

1слой- Отражающий (ну очень тонкий)- отражает то что можно отразить, после чего благополучно испаряется

2слой-Поглощающий (4-6мм) -поглощает то что не удалось отразить и тоже превращается в плазму (может быть графит или что-то более эффективное)

3слой-Ударный (под 1см)- выдерживает удар плазмы первых двух слоёв -(искуственный алмаз, армированный кристаллами нитевидного вольфрама или что покрепче, )

Повторять эти слои весь первый метр , потом добавить ещё и теплоизолирующий слой. По мере приближения к "защищаемому мясцу" увеличивать "Ударный" слой последний будет наверно сантиметров 20-30. После него ТОЛСТЫЙ слой теплоизолятора , он же может выступать в роли финальной радиационной защиты.

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