Black&White

Объявление

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Black&White » Дискуссионный раздел » Технологии будущего


Технологии будущего

Сообщений 31 страница 40 из 88

31

Ядерное оружие в руках третьего мира малоопасно: его мало, оно низкотехнологичное и потому его собьют. Не говоря уже о превентивных мерах, случись что действительно серьезное.

32

Ну, у Пакистана американские ракеты. Правда, у Индии российское ПРО.

33

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Railgun_usnavy_2008.jpg

Во, даже видна ударная волна. Собственно, эта картинка наглядно показывает, почему США не шмаляют рейлганом по всем, кто им не нравится. Сложно что-то сделать с этим гигантским огненным шаром - реактивной струей, создаваемой дуговым разрядом.

Отредактировано Olivia Foster (23rd Aug 2013 11:39 pm)

34

Olivia Foster,
Вспомним первые образцы огнестрельного вооружения и то, как оно развилось к сегодняшнему дню. От такого прототипа до реально работающих образцов в наше время совсем недалеко. Учитывая и тот факт, что у Штатов в планах поставить первую серийную рельсовую пушку на фрегаты типа Замволт в 2017 году.

Почему для рельсотрона не подходит АЭС? Он ведь играет роль источника энергии, а сама энергия может аккумулироваться в конденсаторах. Или я в чем-то заблуждаюсь?

Свернутый текст

Из этих двух видео можно сделать выводы об определенных успехах Минобороны США. Особенно впечатляет оперенная стрела из первого видео - изящное решение проблемы с аэродинамикой. К тому, создаваемая реактивная струя достаточно быстро рассеивается. Разумеется, боевые образцы будут выдавать намного большие мощности и реактивная струя будет намного сильнее, но при создании модульных боеприпасов, думаю, это проблема решится.

Отредактировано Walter Townshend (24th Aug 2013 03:48 am)

35

Olivia Foster написал(а):

Ток разогревает как рельсы, так и снаряд, по крайней мере пока они имеют сопротивление (иначе говоря, мы работаем не со сверхпроводниками). В космосе от этого избавиться гораздо легче, но мы же не в космосе.

Про космос подробнее. Если мне нейроны не изменяют, там как раз большие проблемы с отводом тепла от корабля, ибо системе попросту некуда тепло отдавать.

Olivia Foster написал(а):

В итоге рельсы частично плавятся, частично даже испаряются, в любом случае очень скоро их придется менять/ремонтировать.

Янки, кажется, после каждых двух выстрелов меняют.
В сущности та же фигня что и с пушкой Гаусса: сверхпроводники нужны.

Walter Townshend написал(а):

Вспомним первые образцы огнестрельного вооружения и то, как оно развилось к сегодняшнему дню.

Хм?
Увеличилась скорострельность, надежность, точность. Собственно, все. Фактически вехи это изобретение:
- патрона в гильзе и заряжания с казенной части
- нарезных стволов
- магазина

Все остальное - косметика, хотя, может, еще что-нибудь забыла.

36

Bianca Miroir написал(а):

Про космос подробнее. Если мне нейроны не изменяют, там как раз большие проблемы с отводом тепла от корабля, ибо системе попросту некуда тепло отдавать.

Достаточно защитить рельсы от солнечного света, и добиться сверхпроводимости при околонулевой температуре - раз плюнуть, вопрос подбора материалов. А сверхпроводимый проводник не имеет сопротивления, то есть независимо от силы тока тепла не будет. Отсутствие атмосферы означает отсутствие ударной волны, способной опять же повредить рельсы.
Осталось решить проблему трения, чтобы снаряд не разогревал рельсу и не нарушал этим эту самую сверхпроводимость. То есть прямо в процессе выстрела, добиться этого и, в принципе, там уж можно подождать самоохлаждения (процесс небыстрый ввиду отсутствия конвекции со средой) либо (более вероятно) ввести какую-либо систему для возможности нескольких выстрелов подряд до паузы.
Плюс сами вывод частей пушки в космос и сборка.

Bianca Miroir написал(а):

Все остальное - косметика, хотя, может, еще что-нибудь забыла.

Определенно что-то забыли. Например, возврат ударника и система досыла патрона (они могут быть очень разными, хотя обычно весьма простые по конструкции) для автоматического оружия (винтовка -> автомат это НЕ косметическое решение по очевидным причинам), системы отвода газов и охлаждения (автомат -> станковый пулемете это НЕ косметическое решение, это именно то, что положило конец массовым наступлениям пехоты в принципе), наконец, принципиальное увеличение калибра (артиллерия и вообще пушки на любой платформе...)

Отредактировано Olivia Foster (24th Aug 2013 12:13 pm)

37

Walter Townshend написал(а):

Вспомним первые образцы огнестрельного вооружения и то, как оно развилось к сегодняшнему дню. От такого прототипа до реально работающих образцов в наше время совсем недалеко.

Всего-то пара-другая сотен лет, ага.

Walter Townshend написал(а):

Учитывая и тот факт, что у Штатов в планах поставить первую серийную рельсовую пушку на фрегаты типа Замволт в 2017 году.

У рельсотрона на корабле есть большое преимущество - наличие цельного мирового океана в качестве охладителя. И опять же, это будет именно первая рельсовая пушка вообще. Не смотрите на пистолеты и вообще изящные решения нашего времени - винтовка на фитиле образца 19 века будет более уместна в качестве аналогии.

Walter Townshend написал(а):

Почему для рельсотрона не подходит АЭС? Он ведь играет роль источника энергии, а сама энергия может аккумулироваться в конденсаторах. Или я в чем-то заблуждаюсь?

Под генератором тут понимается "нечто, способное выдать колоссальную мощность тока в долю секунды". Для экспериментальных установок строят, например, огромный ротор, разгоняют его и путем хитрой системы снимают пиковое напряжение во время мгновенной остановки, проводят сквозь трансформатор и врубают в цепь. Конденсаторы не мгновенно разряжаются, хотя их использование вполне возможно, почему нет. Просто построить достаточно крутые тоже еще та технологическая задача, а у множества мелких растет морока с синхронизацией. Они должны разрядиться и довести ток до рельс именно что одновременно, с астрономической допустимой задержкой друг относительно друга. Снаряд вылетает со скоростью N км/с, допустим, N=5, рельсы заоблачной для наглядности длины в 100 метров (0,1 км) он из состояния покоя пройдет за:
Формула расстояния для равноускоренного движения (сила Ампера - ускоряющая именно такая, равномерная сила):
1. s=(a*t^2)/2
Выводим отсюда время ->
2. t^2=2s/a, где а (ускорение) - нам неизвестно
Берем формулу скорости для равноускоренного движения:
3. v=a*t ; Выводим отсюда ускорение: a=v/t
Подставляем ускорение из (3) в (2):
4. t^2=2st/v ; Сокращаем t справа -> t=2s/v=2*0.1/5=0,04 секунды.
Четыре сотых секунды. Мы можете удивиться простоте решения, но для снаряда она именно такова. У нас есть финальная скорость, длина рельсы, в формуле не нужно учитывать никаких трений или силу Ампера напрямую: они уже подсчитаны до выстрела, лично нам фактически нужно найти только ускорение, чтобы из состояния покоя снаряд набрал определенную заранее скорость за определенный в длине участок ускорения.
Финальную скорость можно увеличить, рельсу сообразно относительно компактному решению для военного корабля (крейсера) уменьшить. И то и другое приведет к пропорциональному уменьшению времени нахождения снаряда на рельсе и, следовательно, увеличит требования к генератору.

38

Olivia Foster написал(а):

добиться сверхпроводимости при околонулевой температуре - раз плюнуть, вопрос подбора материалов.

В этом-то и дело. В космосе нет никакой околонулевой температуры. Там не с чем контактировать - нет теплопроводности, нет конвекции ибо нет газа, остается только собственное излучение по закону Стефана-Больцмана. Если брать околоатмосферные полеты, какие в общем-то и будут основными в космических войнах, то уже на 120 км плотность воздуха равна 2,44*10^-8 кг/м^3, а еще выше его влияние крайне незначительно. Фактически получается что с теплоотводом и охлаждением в космосе проблем побольше, чем на земле.
Можно, конечно, запихнуть спутник в тень и подождать, но с падением температуры в четвертой степени будет падать и скорость охлаждения, так что до нуля придется ждать долго, да и то быстро сойдет на нет, едва он вылетит на солнце.

Olivia Foster написал(а):

Определенно что-то забыли. Например, возврат ударника и система досыла патрона (они могут быть очень разными, хотя обычно весьма простые по конструкции) для автоматического оружия (винтовка -> автомат это НЕ косметическое решение по очевидным причинам), системы отвода газов и охлаждения (автомат -> станковый пулемете это НЕ косметическое решение, это именно то, что положило конец массовым наступлениям пехоты в принципе), наконец, принципиальное увеличение калибра (артиллерия и вообще пушки на любой платформе...)

Верно, но в итоге получается, что решений не так уж много.
Увеличение калибра толком ничего не дает, можно посмотреть на пример "Доры".

К слову, где-то я читала, что нужно задавать снаряду скорость до входа на рельсы. Да/нет?

Отредактировано Bianca Miroir (24th Aug 2013 12:45 pm)

39

Bianca Miroir написал(а):

В этом-то и дело. В космосе нет никакой околонулевой температуры. Там не с чем контактировать - нет теплопроводности, нет конвекции ибо нет газа, остается только собственное излучение по закону Стефана-Больцмана.

Ага. Нечему контактировать. Любое тело будет охлаждаться, пока выделяемое им излучение не сравнится с фоновым. Если мы убираем фоновое излучение Солнца - а добиться этого не так сложно, по крайней мере готовые технологические решения, есть, протестированы и активно работают на спутниках и вообще всем, что мы выводим в космос - тонкая электроника же. Остается фоновое реликтовое и общегалактическое излучение, которое достаточно близко по интенсивности к излучению абсолютно холодного тела для осуществления сверхпроводимости.
И вы переоцениваете время до охлаждения тела в вакууме. Это зависит от много чего, но всё, что мы в состоянии вывести в космос сейчас и ближайшие эн лет, в любом случае не будет охлаждаться годами. Или даже месяцами. Нужно лишь прикрыть конкретно рельсы со снарядом от излучений солнца. Все остальное не обязано обладать сверхпроводимостью.

Bianca Miroir написал(а):

Если брать околоатмосферные полеты, какие в общем-то и будут основными в космических войнах

Космических войн в принципе не будет. Любой рейлган, расположенный на орбите, будет обстреливать чисто наземные либо взлетающие с неё цели. Пока человечество не обзаведется какими-нибудь силовыми щитами, космические объекты будет слишком просто сбивать. Вам не нужна умная ракета, чтобы сбить хоть все военные спутники, вплоть до этого рейлгана, вам нужна ракета, в принципе способная выйти в космос по рассчитанной траектории и способная выпустить килограмм-другой металлических шариков. Встречная скорость космического объекта и облака этих шариков вполне близка к рейлгановой, ага.

Bianca Miroir написал(а):

Верно, но в итоге получается, что решений не так уж много.

А вам сколько нужно? :). Рейлган - оружие высокотехнологичное, поэтому конкертных решений там очень много.

Bianca Miroir написал(а):

К слову, где-то я читала, что нужно задавать снаряду скорость до входа на рельсы. Да/нет?

Depends on. Для перспективные вроде "да". Это, кстати, означает еще больший рост требований к генератору и системе в целом. Первоначальную скорость можно придавать традиционно либо вторым набором рельс покороче с меньшими требованиями, например.

Отредактировано Olivia Foster (24th Aug 2013 01:53 pm)

40

Вообще, предлагаю взглянуть на проблему под другим углом. Посмотрим на рейлган с точки зрения военных, конкретно - с точки зрения капитана крейсера и обслуживающих этот главный калибр.
Средний крейсер находится в плавании неделями и месяцами вне близости к какому-либо дружественному порту. Особенно если его вахта у берегов другого континента. Обслуживающий персонал - инженеры, конкретно, - без сомнения, профессионалы подкованные и к такой установке их не подпустят без должных навыков, но возможности у них сильно ограничены.
Я, не будучи спецом и, вполне вероятно, упуская множество мелких и даже критичных деталей, все же могу обрисовать общие требования к серьезному серийному образцу кинетического оружия:
1. Надежность. Главный калибр должен выдержать недели в плавание, влажность морского воздуха, качку, серьезные штормы и все такое прочее. Иначе говоря, его могут вывести из строя действия врага, но в идеале не окружающая среда.
2. Долговременность. Рейлган должен с гарантией выдержать, скажем, сотню выстрелов и иметь хорошие шансы не сломаться на следующей тысяче.
3. Устойчивость к поломкам. На выстреле-осечке рейлган в среднем не должен поднимать весь крейсер на воздух.
4. Отказоустойчивость ключевых и сложноремонтируемых компонентов. Все, что в случае проблем требует технического обслуживания в порту, должно ломаться из-за каких-либо причин в последнюю очередь, возможно с ростом уязвимости менее критичных систем. Все эти некритичные системы не должны в принципе блокировать работу всего рейлгана в случае отдельных мелких поломок.
5. Простота ремонта. Необходимо максимально упростить доступ к и ремонт упомянутых некритичных систем: проводки, предохранителей, всего того, что инженеры в принципе могут заставить работать со своими ограниченными ресурсами. И сделать как можно больше компонентов именно такими.
6. ???

Думаю, такой списочек объясняет, почему экспериментальные образцы далеки от серии.


Вы здесь » Black&White » Дискуссионный раздел » Технологии будущего