Разер в космосе

54 posts in this topic

Posted

Коллеги, помогите пожалуйста с просчётом оружия для книги.

Дано - космический боевой рентгеновский лазер (разер). Диаметр створа - 80 метров. Мощность луча - одна килотонна в секунду. Длина волны излучения - один ангстрем.
Поражаемая цель защищена бронёй, примерно эквивалентной стали по своим поглощающим свойствам.

Требуется вычислить примерную глубину проникновения излучения в металл мишени. Т. е. на какой глубине излучение ещё может считаться "проникающим" и заметно поражает живые существа и электронику без их прямого физического разрушения - а на какой глубине он по сути превращается в обычный лазер и целиком уходит на испарение брони.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Диаметр створа - 80 метров. Мощность луча - одна килотонна в секунду. Длина волны излучения - один ангстрем.

Стесняюсь спросить, а почему там вообще кто-то ещё использует броню?.. Такой штукой планеты резать можно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Требуется вычислить примерную глубину проникновения излучения в металл мишени.

На каком расстоянии ?

Явно парсеки , так как при орбитальных боях вопрос не имеет смысла .

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

На каком расстоянии ? Явно парсеки , так как при орбитальных боях вопрос не имеет смысла .

Теоретическая эффективная дальность - тысяча световых секунд, на практике (так как цели маневрируют) дальше пары световых секунд применяется редко.
 

Стесняюсь спросить, а почему там вообще кто-то ещё использует броню?.. Такой штукой планеты резать можно.

Во-первых, планеты нельзя, маловато будет.
Во-вторых, такой разер там является не типичным оружием, которое пользуют все, кому ни лень, а уникальным и в некотором смысле экспериментальным. Примерный аналог "Доры" или "Большой Берты".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Для испарения кубометра стали нужно примерно 4 тонны тротила.

При диаметре луча в 80 метров поражаемая площадь - примерно пять тысяч метров квадратных. Т. е. пробивание одной килотонной в секунду (если не считать дальности пробега квантов, а предполагать, что они все поглощаются на поверхности) - всего пять сантиметров в секунду.

Поэтому дальность пробега - критически важна.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Поэтому дальность пробега - критически важна.

 

ЕМНИП сталь имеет линейное поглощение рентгена и гамма в районе 0,35 см/1, то есть если разер импульсный - половина излучения поглотится первыми 2 см ( ln2/? ) стали вне зависимости от его мощности (электроны ведь еще никуда не улетели) и половина оставшегося следующими 2 см и так далее. В принципе можно посчитать, когда излучение ослабнет до безопасного уровня.

 

Но это будет уже не важно, потому что в первые микросекунды примерно 10 см брони нахрен взорвутся и переломают все остальное.

Edited by Нкоро_

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

примерно эквивалентной стали по своим поглощающим свойствам.

Излучение с длиной волны 1 ангстрем могут излучать/поглощать только ядра. При условии что есть какие-то внутриядерные переходы с такой длиной воны. Можно поверить что такие ядра в природе есть, чтобы вам разер-то сделать. Но как для такого излучения оптику сделать , т.е. хотя бы зеркало? И чем накачивать такие ядерные переходы?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

ЕМНИП сталь имеет линейное поглощение рентгена и гамма в районе 0,35 см/1, то есть если разер импульсный - половина излучения поглотится первыми 2 см ( ln2/? ) стали вне зависимости от его мощности (электроны ведь еще никуда не улетели) и половина оставшегося следующими 2 см и так далее. В принципе можно посчитать, когда излучение ослабнет до безопасного уровня.

Ага, спасибо. То есть метр брони оно не продырявит ни в каком виде - ослабление на 15 порядков.

Но это будет уже не важно, потому что в первые микросекунды примерно 10 см брони нахрен взорвутся и переломают все остальное.

От этого корабли-цели как раз более-менее защищены - механическая и тепловая стойкость там очень высокая. То есть не то, чтобы взрыв в килотонну на поверхности им вообще не страшен, но, скажем так, шанс выйти боль-мень боеспособным и сохранить экипаж - есть.

Излучение с длиной волны 1 ангстрем могут излучать/поглощать только ядра. При условии что есть какие-то внутриядерные переходы с такой длиной воны. Можно поверить что такие ядра в природе есть, чтобы вам разер-то сделать. Но как для такого излучения оптику сделать , т.е. хотя бы зеркало? И чем накачивать такие ядерные переходы?

Оптика там фантдопущенческая - кларктех, условно говоря.  Причём, собственно, не оптика в буквальном смысле (т. е. линзы) - а как раз таки пара зеркал. Ага, зеркал для рентгена. Кларктех, говорю же.

Накачка плазмой от термоядерного реактора.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Примерный аналог "Доры" или "Большой Берты".

Я бы сравнивал это скорее со Звездой Смерти, она как раз какими-то лазерами стреляла =)

 

Ага, зеркал для рентгена. Кларктех, говорю же.

Но если есть технология создания зеркал, способных отражать рентгеновские лучи, особенно такие, будет логично предположить, что она используется практически повсеместно. Особенно на космических аппаратах, да и планетникам пригодится всенепременнейше. То есть, ну, я честно не знаю, как изобрести подобную штуку, чтобы никто больше про неё не знал - а технология явно не новая, при таком-то калибре пушки. Короче говоря, почему цель не защищена такими же зеркалами? Тем паче, что к ним луч дойдёт уже ослабленным.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Но если есть технология создания зеркал, способных отражать рентгеновские лучи, особенно такие, будет логично предположить, что она используется практически повсеместно.

Цели в данном случае - из другой цивилизации. Межвидовая война.

И - на тот момент - именно что была новая.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Ага, зеркал для рентгена

Ну раз для вашего рентгена есть зеркала, так чего бы пртивнику теми же зеркалами и не защищаться от излучения?

Накачка плазмой от термоядерного реактора.

Тогда уж лучше пусть ИЛМ накачивают

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Может быть это может помочь

Гммм...

Попытался ввести туда параметры моего разера.
Килотонны ввести не успел.
Ещё при тестовой мощности в 20 мегаватт (сущая мелочь по сравнению с килотоннами) толщина пробитой брони начала измеряться ТЫСЯЧАМИ КИЛОМЕТРОВ - и я понял, что этот калькулятор на такие извращения не рассчитан в принципе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

при тестовой мощности в 20 мегаватт (сущая мелочь по сравнению с килотоннами)

Килотонна - это же 10^6 ватт? А 20 мегаватт - 2 х 10^7 ватт. И как это вторая величина, которая в 20 раз больше первой, может быть "сущей мелочью". Или у вас калькулуатор как-то иначе считает?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Килотонна - это же 10^6 ватт?

Так что килотонна в секунду - это в 209 200 раз больше, чем 20 мегаватт.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

1 килотонна (кт) ТНТ = 4,184·1012 Дж;

Это кто такое придумал? Вне всякой логики. А откуда 4 с копейками?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Килотонна - это же 10^6 ватт?

Тротиловый эквивалент это не количество выделенной энергии, а степень разрушений наносимых зарядом ВВ. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Тротиловый эквивалент это не количество выделенной энергии, а степень разрушений наносимых зарядом ВВ.

Господи, да гляньте вы все уже википедию, наконец.

Или, если считаете, что там приведены неверные данные (которые никто за шесть лет не удосужился исправить) - дайте ссылку на другое задокументированное определение ТЭ, а не на свои домыслы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Тротиловый эквивалент это не количество выделенной энергии, а степень разрушений наносимых зарядом ВВ. 

А чего ж тогда мощность лазера в таких странных единицах измеряют?

Господи, да гляньте вы все уже википедию, наконец.

Я посмотрел, и понял их логику. Но лучше пользоваться стандартными единицами, чтобы не вводить читателей в заблуждение. Написали бы 4 с копейками гигаватт (или сколько там?), и не было бы вопросов

Edited by VIR

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Ну я как бы всегда модерировал по своему усмотрению только "Зелёную фею", остальные альтернативы я, хотя полномочия есть, по возможности с остальными согласовываю.

Вот сами же оффтопите, обсуждая в теме вопросы модерации

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

Тоже верно.

Сейчас подчищу.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Или, если считаете, что там приведены неверные данные (которые никто за шесть лет не удосужился исправить) - дайте ссылку на другое задокументированное определение ТЭ, а не на свои домыслы.

http://geologinfo.ru/burovzryvnye-raboty/116-osnovy-teorii-vzryvchatykh-veshchestv?limitstart=&showall=1 

Основы теории взрывчатых веществ

 

Очень часто на практике применяют понятие энергетического эквивалента – тротилового эквивалента. Для этого выбирают в качестве эталонного ВВ тротил и опытным путем для него находят точное значение соответствующих функций P=f[(G)1/3R-1] и I=[(G)1/6R-1], где: Р – давление при взрыве, I – полный импульс, G – вес заряда, R -расстояние от центра заряда до места измерения. После чего определяют вес заряда исследуемого ВВ, который на любом расстоянии дает одинаковое значение параметров волны с зарядом тротила известного веса. Эта величина и называется тротиловым эквивалентом ВВ. Тротиловый эквивалент m соответствует отношению показателей работоспособности данного ВВ (Qvh)ВВ по отношению к таким же показателям тpoтила (Qvh)ТРm=[(Qvh)ВВ/(Qvh)ТР].

В большинстве случаев при оценке тротилового эквивалента пользуются отношением только теплот взрыва m=[(Qv)ВВ/(Qv)ТР], что целесообразно для ВВ с близким составом продуктов взрыва.

 

Так что если вы наносите повреждения способом отличающимся от действия ТНТ, то употребление данного термина некорректно.

Edited by Serg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted

То есть метр брони оно не продырявит ни в каком виде - ослабление на 15 порядков.

Излучение не пройдет. Но, как уже верно заметили, верхний слой то испарится.

Если испарение идет с скоростью больше звуковой, то образуется так называемый impulsive shock damage. Импульс от сброса испарившегося слоя идет сверзвуковой волной которая буквально разбрызгает верхний слой брони, потом пойдет обычной волной на скорости звука, которая тоже прекрасно трескает броню. Поглотить это все в сложном бутерброде в метры толщиной можно, но повреждения парой сантиметров не ограничатся.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)

Теоретическая эффективная дальность - тысяча световых секунд, на практике (так как цели маневрируют) дальше пары световых секунд применяется редко.

Броня не имеет смысла .

 

При диаметре луча в 80 метров поражаемая площадь - примерно пять тысяч метров квадратных.

Учить оптику .

Лазерный луч не является абсолютно параллельным . Либо 80 метров это апертура фокусирующей системы , и тогда излучение с длиной волны один ангстрем будет фокусироваться в миллиметровое пятнышко , либо это диаметр выходного зеркала активной части лазера , и тогда луч будет расходиться , в зависимости от длины активной зоны . В любом случае , 80 метров на цели не будет на указанных дистанциях .

 

Т. е. пробивание одной килотонной в секунду (если не считать дальности пробега квантов, а предполагать, что они все поглощаются на поверхности) - всего пять сантиметров в секунду.

 

Там всё будет намного-намного сложнее . Во-первых , испарённый слой будет превращён в плазму , которая для такой длины волны непрозрачна . Точнее , "медленно" прозрачна . И энергия луча будет вкчиваться в эту смую плазму , и только половина её будет переизлучаться далее по ходу , продолжая испарять броню . Далее - как уже заметили , испарение при такой плотности излучения будет идти со сверхзвуковой скоростью , т.е. внутри плиты брони будет рождена сверхзвуковая ударная волна , которая её разнесёт в пыль . И , на закуску , уже после прекращения импульса лазера , расширяющаяся сверхперегретая плазма доломает то , что осталось .

 

толщина пробитой брони начала измеряться ТЫСЯЧАМИ КИЛОМЕТРОВ - и я понял, что этот калькулятор на такие извращения не рассчитан в принципе.

Нет , это потому , что Вы оптику не знаете :) Калькулятор считает , что 80 метров - это фокусирующее зеркало . И по законам оптики , в идеале оно сфокусирует ангстремовское излучение в ничтожное пятнышко , плотность энергии в котором будет запредельной . Хотите проверить , что будет при диаметре пятна на цели в 80 метров ? Подберите дистанцию . Это будут наверное , парсеки :)

Edited by Tungsten

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