Ich habe nach realen Beispielen für Saugwaffen oder Waffen gesucht, die wie ein Vakuum funktionieren und die umgebende Materie heftig aufsaugen, aber meine Suche hat keine anständigen Ergebnisse erbracht. Das nächste, was ich gefunden habe, waren Fälle von Schwimmern, die durch Hochdruck-Poolabflüsse zu Tode ausgeweidet wurden, wobei ihre inneren Organe durch Absaugen herausgesaugt wurden.
Ich möchte etwas, das so funktioniert, aber einen größeren Radius abdeckt. Ich stelle mir vor, dass diese Waffe ziemlich groß sein müsste (man denke vielleicht an die Größe eines Panzers), um Dinge wie einen Wirbel hineinzusaugen, aber ich würde es begrüßen, wenn mir jemand helfen könnte, der sich mit Physik / Wissenschaft auskennt wie genau soll das aussehen.
So wie ich es mir vorstelle, ist es entweder so etwas wie eine riesige kreisförmige Platte / ein Abfluss auf dem Boden, der, sobald er aktiviert ist, alles in dem ihn umgebenden Raum heftig aufsaugt, oder so etwas wie diese kugelförmige Kapsel im Film The Fly , aber offensichtlich viel größeren Umfang. Ich bin jedoch offen für alternative Ideen, wie dies gestaltet werden könnte, solange es „realistisch“ ist (offensichtlich erfordern die meisten Fiktionen, dass Sie Ihren Unglauben aufheben, aber ich möchte etwas, das zumindest aus historischer Fiktionsperspektive plausibel sein könnte , wie das Demon's Core-Experiment oder Tschernobyl)
BEARBEITEN: Zum Kontext handelt die Geschichte, die ich schreibe, von einem falschen Physiker mit gefälschten Zeugnissen, der von der wissenschaftlichen Gemeinschaft wegen ihrer bizarren Theorien über die Erzeugung und Bewaffnung von Schwarzen Löchern für militärische Zwecke verspottet wird. Sie werden als „Möchtegern-Sci-Fi-Autor“ und „Pseudowissenschaftler“ bezeichnet. Um ihnen das Gegenteil zu beweisen, versuchen sie, einen tatsächlichen Generator für Schwarze Löcher zu bauen, den sie den Wissenschaftlern präsentieren können, die zu einer Vorführung ins Labor eingeladen werden. Während der Vorführung geht freiwillig einer der Wissenschaftler mit der Maschine in die Prüfkammer. Die Tür der Testkammer wird geschlossen und versiegelt, und ein Knopf wird gedrückt, wodurch das 747-Düsentriebwerk unter dem Boden aktiviert wird. Das Opfer wird zusammen mit einigen Gegenständen im Raum heftig in das Gefäß der Maschine gesaugt und wie durch einen Poolabfluss ausgeweidet. Das Publikum beeilt sich, die Sicherheit zu alarmieren, während der Schöpfer darauf besteht, dass der Körper der Person von einem Wirbel in eine andere Dimension gesaugt wurde. Die Polizei kommt, reißt den Boden auf, um ein Reservoir zerkleinerter Materie (und Organe) zu finden, und verhaftet umgehend den Schöpfer der Maschine. In Wirklichkeit war alles, was sie wirklich gebaut haben, nur ein riesiges High-Tech-Vakuum, aber es ist ihr wahnhafter Glaube, dass sie ein echtes schwarzes Loch geschaffen haben, das sie in eine Irrenanstalt und nicht in ein Gefängnis geschickt hat
Was das Design der Testkammer angeht (für diejenigen, die sich über den Maßstab / Radius wundern), stelle ich mir den Raum kuppelförmig vor und gehe 12 'in jede Richtung von der Mitte aus, wobei der Teil der Maschine über dem Boden ungefähr einnimmt die Hälfte des 24-Fuß-Durchmessers des Bodens. Was die Höhe der Maschine, den Durchmesser der Gefäßöffnung usw. angeht, überlasse ich es euch, weiterzurechnen
Der einzige Grund, warum ein Poolabfluss so tödlich sein kann, ist, dass Sie das Gewicht des ganzen Wassers hinter sich haben. Im Allgemeinen reicht ein Druckunterschied von 1 Atmosphäre nicht aus, um eine Person zu töten, und der tatsächliche Druckgradient, der durch einen Sog verursacht wird, bedeutet, dass Sie mit jeder Waffe, die Sie entwerfen, eine ziemlich kurze Reichweite haben.
Da diese Frage mit "Waffenmassenvernichtung" gekennzeichnet ist, muss ich sagen, dass bewaffnete Luftsauger sich nicht qualifizieren würden, egal wie gut Sie sie entworfen haben.
Das heißt, es gibt eine Art Waffe aus der realen Welt, die die Saugkraft auf eine andere Weise nutzt, die unglaublich tödlich ist ...
Während die meisten Bomben ihre eigene Sauerstoffquelle enthalten, die bis zu 75 % der Bombenmasse für Oxidationsmittel aufwendet, bestehen thermobare Bomben fast ausschließlich aus Brennstoff. Die gebräuchlichste Art von thermobaren Bomben funktioniert, indem zuerst eine kleine Bombe gezündet wird, um eine heiße Treibstoffwolke über eine große Fläche zu verteilen, bis sie sich weit genug ausbreitet, um die Atmosphäre als Oxidationsmittel zu nutzen. Abgesehen davon, dass sie eine größere, insgesamt tödlichere Explosion verursachen, verursachen thermobare Bomben Sekundärschaden, indem sie die gesamte Luft um die Explosion herum ansaugen. Selbst wenn Sie sich außerhalb des eigentlichen Explosionsradius befinden, reicht dieses Vakuum aus, um die Luft aus Ihren Lungen zu saugen, Kapillaren zu platzen, Trommelfelle zu zerplatzen usw.
... aber wichtiger als das, was der Feuerball hineinzieht, ist, welche Kräfte am Feuerball selbst ziehen. Wenn die Luft brennt, wird allen Gebäuden, Bunkern, Gräben, Höhlen usw. in der Nähe die Luft ausgebrannt. Dies hinterlässt ein Vakuum in der Festung, das tatsächlich die Wolke aus brennender Luft nach unten zieht, wodurch sich die Flammen heftig ausbreiten können, um Räume zu füllen, die sonst von einem ebenso starken selbstoxidierenden Sprengstoff nicht erreicht würden.
Eines der häufigsten Missverständnisse über Staubsauger ist, dass sie eine Art Saugkraft erzeugen. Das ist genau falsch. Ein Vakuum ist einfach ein Niederdruckgebiet. Die Kraft, die auf Luft, Wasser oder was auch immer Sie in den Niederdruckbereich bringt, wirkt, kommt ausschließlich vom Druck der Luft/des Wassers/was auch immer um ihn herum, nicht vom Vakuum selbst.
Da die gesamte Kraft aus der Umgebung kommt, ist die „Stärke“ des Vakuums selbst auf den vorherrschenden Druck begrenzt. Sobald Sie den Nulldruck erreicht haben – oder so nah wie möglich – sind Sie an Ihrer absoluten Grenze der potenziellen Leistung. Die Gesamtkraft an der Öffnung ist dann die Fläche der Öffnung multipliziert mit dem Umgebungsdruck ... mit einer zusätzlichen Grenze, die auf der Stärke der Pumpe basiert, die das Vakuum aufrechterhält. Beim Verschließen der Öffnung kommt es aufgrund der Trägheit des einströmenden Materials zu einem kurzen zusätzlichen Kraftstoß, der jedoch schnell abfällt, wenn sich der Außendruck stabilisiert.
Um ein Ziel tatsächlich zu erfassen, benötigen Sie eine Möglichkeit, das einströmende Material so zu kanalisieren, dass die bloße Bewegung des Materials das Ziel mit sich trägt. Dies wird durch die Tatsache erschwert, dass die Umgebung Druck aus allen Richtungen ausübt. Wenn Sie einen ausreichend hohen Durchfluss erreichen können, können Sie möglicherweise einen Tunnel oder eine Art sekundäre Öffnung - beispielsweise eine Türöffnung - verwenden, um den Effekt zu fokussieren. Für einen offenen Bereich jedoch nicht sehr nützlich. Sogar der Vakuumtank-Vorschlag hätte eine sehr begrenzte Reichweite. Sie müssten den Tank im Grunde direkt zu Ihrem Ziel fahren oder etwas auf die andere Seite des Ziels bringen, um sie zu Ihrem Einlass zu fahren.
Wenn es Ihnen gelingt, die Luft durch lange Tunnel in die Zielzone zu leiten, können Sie möglicherweise den Siegelschock durch reine Trägheit verlängern, aber es wird Zeit - und eine erhebliche Menge an bewegter Luft - dauern, bis dies ausreicht, um die zu beschädigen Ziel. Sobald sich der Druck wieder ausgleicht, ist die verbleibende Kraft gleich dem Umgebungsdruck mal der Öffnungsgröße. Diese muss hoch genug sein, um zu verhindern, dass sich das Ziel einfach von der Falle abstößt.
Der menschliche Körper hat einen inneren Druck, der sich gegen den Umgebungsdruck ausgleicht. Dies bedeutet, dass, wenn Sie die Person lange genug an Ort und Stelle halten können, die dem Vakuum ausgesetzte Oberfläche schließlich aus der Form gedrückt wird. Wasser kocht, trocknet die Oberfläche aus und verringert ihre Unversehrtheit. Die Haut reißt und bricht, Blut in der unmittelbaren Umgebung kocht, Blut und die weichen Körperteile - Fett, Muskeln, Organe - werden in den Niederdruckbereich gedrückt. Es wird nicht schnell gehen, aber wenn Sie sie an der richtigen Stelle erwischen, werden sie schmerzhaft getötet ... wenn sie nicht sowieso feste Kleidung tragen. Denim wird den Prozess erheblich verlängern, Kevlar wird wahrscheinlich die Öffnung abdichten und die Hauptlast des Druckunterschieds vollständig tragen – wodurch das Ziel eingeschlossen bleibt, aber nicht stirbt.
Natürlich, wenn Sie es geschafft haben, sie am Kopf zu fangen ... nun, in einer Minute oder so ist alles vorbei, also werden sie zumindest nicht so sehr leiden. Das ist es aber, was man bekommt, wenn man seinen Kopf in eine Falle steckt, habe ich Recht?
Wenn Sie sich keine Gedanken darüber machen, praktisch zu sein, können Sie eine Saugwaffe herstellen, indem Sie ein High-Bypass-Jet-Triebwerk auf einen Tank setzen. Dies hätte eine Saugreichweite von etwa 10 bis 20 Fuß, was kleiner wäre als die Länge des Tanks selbst. Der Auspuff wäre bis zu etwa hundert Fuß gefährlich - eine effektivere Waffe als der Sog, aber es ist in Ordnung, dass wir hier nicht nach Effektivität suchen. Das Opfer-Umleitgitter müsste extrem gut gebaut sein und würde den Großteil des Gewichts des Systems ausmachen: Aus diesem Grund muss es auf einem Tankfahrgestell und nicht nur auf einem Lastwagen transportiert werden.
Aufgrund einer Eigenart der Physik hängt das Saugen über ein bestimmtes Leistungsniveau hinaus nur von der Lochgröße ab: Luft strömt an der Öffnung mit Schallgeschwindigkeit und nimmt mit dem Quadrat der Entfernung an Geschwindigkeit ab. Infolgedessen bewegt sich die Luft bei etwa 2 Lochdurchmessern vom Ansaugpunkt immer mit ~ 150 mph oder ~ 70 mph bei 3 Lochdurchmessern. Die Kraft ist proportional zur Geschwindigkeit im Quadrat, also fällt die Kraft mit der vierten Potenz der Entfernung. Dies definiert die effektive Reichweite – Sie benötigen etwa 100 Meilen pro Stunde, um eine Person zu werfen. Diese vierte Potenzbeziehung bedeutet, dass sich die Saugkraft plötzlich entwickelt, wenn Sie sich nähern: Flughafenangestellte berichten, dass die Saugkraft eines Düsentriebwerks mit einem einzigen Schritt auf ein Düsentriebwerk von nichts zu beängstigend wird, selbst wenn es etwa 15 Fuß entfernt ist.
Der BugZooka ist so eine Waffe!
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Sie haben etwas "offensichtlich viel Größeres" erwähnt, aber der Grund dafür war nicht offensichtlich. Ich nehme an, Sie könnten BugZooka zu einer Art bemannten Waffe aufrüsten, die es mit wirklich großen Käfern, Mäusen, Vögeln und vielleicht kleinen Hunden aufnehmen kann.
Saugwaffen gibt es in der Natur, Oktopusse und Tintenfische verwenden sie (Sauger).
Probleme
Sie scheinen an etwas interessiert zu sein, das auf Distanz und in der Luft wirkt. Das scheinen Probleme zu sein. Erstens, wie andere gesagt haben, der Luftdruck (1 Atmosphäre auf der Erde) setzt die Obergrenze dafür, wie stark Sie jemals mit Luft saugen können. In diesem Extremfall erpressen Sie einen Druck von null (oder im Grunde null), damit die volle 1-Atmosphäre Luft auf der anderen Seite des Ziels nichts hat, um ihn aufzuheben. Aber diese eine Atmosphäre ist die Grenze. Zweitens Reichweite. Wenn das Ziel weit entfernt ist, werden Sie einen großen Teil Ihrer Energie aufwenden, um Luft zu saugen, und nur einen kleinen Prozentsatz Ihrer Energie, um den Feind zu verletzen.
Mögliche Lösung
Je nachdem, wie Science-Fiction Ihre Einstellung ist, können Sie Traktorstrahlen verwenden, um diese Mängel zu überwinden. Diese fiktiven Geräte, zum Beispiel in Star Wars, ziehen etwas in Ihre Richtung (was im Wesentlichen Saugkraft ist, es würde zum Beispiel viel Wind geben). Vielleicht arbeiten sie mit künstlicher Schwerkraft. Wenn Sie einen Strahl hätten, der Dinge entlang eines Zylinders (oder vielleicht eines leicht expandierenden Kegels) sehr stark zu sich hin zieht (vielleicht Sie mit dem Rückstoß zurück zu ihnen zieht), dann könnten Sie das sicherlich bewaffnen. Wenn ein kleiner Teil meines Körpers mit Hunderten von Gravitationskräften wegbeschleunigt wird, könnte dies sicherlich zu Verletzungen führen, vielleicht werden mein Herz und das umgebende Gewebe herausgerissen.
Während alle anderen Antworten in dem Sinne richtig waren, dass sich ein Vakuumgerät auf die umgebende Atmosphäre verlassen muss, um tatsächlich Schaden anzurichten, haben sie den Trägheitsfaktor nicht berücksichtigt. Wenn Sie die Luft schnell genug bewegen, wird eine große Kraft (dynamischer Druck) erzeugt. Ein atmosphärischer Druckunterschied von nur ~10% über einer Region von der Größe eines Landes ist eine Kraft, die alle Hurrikane auf unserem Planeten antreibt. Sie müssen nur lange genug viel Luft schnell genug entfernen. Mit unbegrenztem Zugang zum Vakuum und unter idealen Bedingungen können Sie Luft auf der Erde auf eine Geschwindigkeit von sqrt(2*P/rho)=sqrt(2e+5 pa/1,2 kg/m3) ~= 400 m/s oder über 900 Meilen beschleunigen /Stunde. Das ist eine Überschallströmung und viel stärker als ein Wind selbst im stärksten Hurrikan. Aber um dies unter freiem Himmel zu erreichen, müssen Sie schnell die gesamte Luft aus einem Stück über den ganzen Planeten entfernen. Ein realistischeres Gerät, das Luft in ein "Loch" mit einem Durchmesser von beispielsweise 50 km saugt, sollte jedoch ausreichen, um einen Hurrikan zu erzeugen.
Die atmosphärische Dichte auf einigen Planeten ist viel höher als auf der Erde, was das Design einer auf Saugkraft basierenden Waffe erheblich vereinfacht. Dies gilt jedoch auch für Naturphänomene, sodass die Menschen auf diesem hypothetischen Planeten sowieso bereits in der Lage sein sollten, mit ultrastarken Flügeln umzugehen. Dies könnte jedoch bedeuten, dass sie unter der Erde leben würden und auf Saugkraft basierende Waffen ziemlich stark sein könnten, wenn sie in Tunneln mit dichter Atmosphäre eingesetzt werden.
Wenn wir über geschlossene Umgebungen wie eine Raumstation sprechen, kann das Verweigern des Zugangs zu Sauerstoff eine wirksame Waffe sein. Stellen Sie sich eine dystopische Gesellschaft vor, in der Sie der Regierung eine Fluggebühr zahlen müssen, um atmen zu können. Wenn Sie Ihre Zahlungen zu lange versäumen oder die Regierung Sie nicht mag, kann sie Luft aus Ihrer Wohnung saugen. Diese Art von Waffen kann auch nicht tödlich sein, da es nur etwa 10 Sekunden dauert, bis eine Person im Vakuum das Bewusstsein verliert, aber mehrere Minuten, um zu sterben. Dies kann als effizientes Werkzeug für Polizeirazzien oder zur Aufstandsbekämpfung eingesetzt werden.
Wie andere Antworten sagten, wäre die Absaugung nicht sehr effektiv. Aber nur, wenn Sie es in Luft auflösen wollen. In dichtem Wasser ist es ganz anders, Saugen wird von vielen Fischen verwendet, um ihre Beute zu fangen, ein Maul, das sich ausdehnt und weitet, um das umgebende Wasser mit allem darin einzusaugen, ist ziemlich üblich. Ihre Waffe könnte eine Falle sein, die unter Wasser in der Nähe einiger wichtiger Einrichtungen aufgestellt wird, um sie vor Saboteuren oder einfach zu neugierigen Tauchern zu schützen.
Benjamin Hollon
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