Raumschiffverteidigung gegen Railguns im Rahmen bestehender Physik

In einer Umgebung der nahen Zukunft, in der sich Schiffe unter Verwendung vorhandener oder derzeit experimenteller Technologien (z. B. Fusion) zwischen Planeten bewegen können, scheinen Schienenkanonen eine äußerst effektive Waffe zu sein.

Gibt es plausible Abwehrmaßnahmen (die in das bestehende Verständnis der Physik passen), die gegen Railguns eingesetzt werden können?

Wie groß sind die Geschwindigkeit und die Masse Ihrer typischen Railgun-Patrone in Ihrem Szenario?
Die einzige Verteidigung besteht darin, woanders zu sein. Die Panzerung ist zu schwer für Raumschiffe, die mit vorhandener Technologie fliegen. Packen Sie grundsätzlich größere Motoren ein und verlassen Sie sich auf eine lange Granatenflugzeit (und mangelnde Manövrierfähigkeit), um jede Kurve zum Ausweichen zu machen.
Kommt darauf an, was am plausibelsten ist. Es ist ein bisschen Henne-und-Ei-Szenario, weil dickere Rüstungen/Verteidigungen größere Waffen ergeben würden. Welches skaliert schneller? Gibt es eine Panzerungsstärke, für die Sie Waffen von unmöglicher Größe benötigen würden?
@AptAnole Armor-Anforderung wird schneller steigen. Für eine Railgun-Patrone ist es bei doppelter Geschwindigkeit die 4-fache Energie.
Bei bestehender und naher Zukunftstechnologie ist jede Rüstung zu viel. Gewicht ist ein echter Buzzkill.
Es ist in Ordnung, solange das Schiff im Weltraum gebaut wird und keine Landung erwartet wird. Wir können riesige Schiffe durch den Ozean schieben, wir können riesige Schiffe durch nichts bewegen.
Wenn Sie die Kraft über das gesamte Schiff verteilen konnten, haben Sie gewonnen . Meine Empfehlung ist, eine paramagnetische Flüssigkeit in den Schiffswänden zu haben, damit das superstarke Magnetfeld die Kraft über das gesamte Volumen des Schiffes verteilen kann, ähnlich wie man einen Frosch schweben lässt .
@rclev - Das Problem mit dem Gewicht besteht nicht nur darin, es in den Weltraum zu heben, sondern auch in dem erhöhten Schub, der erforderlich ist, um es in Bewegung zu setzen (und es am Zielort wieder anzuhalten).
@Sherohman - Wenn sich das Schiff bereits im Weltraum befindet, sollten wir keine großen Probleme haben, es zu bewegen. Wir können riesige Schiffe hier auf der Erde bewegen. Im Weltraum wird es viel einfacher sein.
Wenn Ihre Annäherungsgeschwindigkeiten mehrere Kilometer pro Sekunde betragen können, was bringt Ihnen das Abfeuern der Railgun, was es nicht schon bringt, ein Stück Dreck aus dem Backbordfenster zu werfen?
Dies , mein Schilddesign, wäre eine Idee.
Eine Railgun ist nichts im Vergleich zu einem relativistischen Tötungsfahrzeug. Siehe Verteidigung dafür , diskutiert in ein paar Fragen. Dann verkleinern Sie es für Ihre Mini-Bedrohung.
@rclev: Ein Schiff im Weltraum ist völlig anders als ein Schiff auf dem Wasser. Das Wasserschiff muss nur die Reibung des Wassers überwinden (plus etwas für die anfängliche Beschleunigung); Das Raumschiff muss sich mit dem sich ändernden Gravitationspotential auseinandersetzen. Die dafür benötigte Energie ist direkt proportional zu seiner Masse - und dazu gehört bis zur Erfindung eines rückwirkungslosen Antriebs auch die Masse des Treibmittels/Reaktionsmasse. Siehe die Raketengleichung.
@rclev "Im Weltraum wird es viel einfacher sein." Nein, eigentlich ist es viel schwieriger, Objekte dorthin zu bewegen, wo wir sie im Raum haben wollen. In Luft/Wasser/Land ist es einfacher, weil man nichts mitbringen muss, um sich dagegen zu stemmen. Wenn Sie zur Arbeit fahren und Ihre eigene Masse mitbringen müssten, um gegen die Straße zu drücken, wäre Ihr Fahrzeug so massiv und teuer, dass wir wahrscheinlich keine Privatfahrzeuge besitzen würden. Flugzeuge tun dasselbe mit der Atmosphäre. Schiffe mit Luft oder Wasser. Segelschiffe haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie nicht die Masse oder den Schub bringen müssen; beides ist vorhanden.

Antworten (10)

Im Bereich der passiven Verteidigung wurde bisher viel über dicke Rüstungen gesprochen, aber Sie sollten besser über abgewinkelte Rüstungen nachdenken. Wenn ein kleines Projektil mit absurd hoher Geschwindigkeit auf Sie zukommt, versuchen Sie nicht, es kalt zu stoppen, indem Sie seine noch absurder große kinetische Energie absorbieren. Es wird wahrscheinlich einfacher sein, es abzulenken, indem man seinen Impuls umleitet und es in den Weltraum schickt, während es sich immer noch absurd schnell bewegt.

Was an die bereits erwähnte Option der Stealth anknüpft, da (moderne) Anti-Radar-Stealth-Designs auch flache Oberflächen und harte Winkel enthalten, genau wie Sie es zum Ablenken von Projektilen wünschen.

Und dann gibt es noch aktive Verteidigungsmöglichkeiten, die abgesehen von Ausweichmanövern in bisherigen Antworten weitgehend unerforscht blieben. Aber es gibt noch andere Möglichkeiten:

  • Wenn Sie leistungsstarke Laser zur Verfügung haben (und wenn Sie einen Fusionsreaktor verwenden, tun Sie dies wahrscheinlich), können Sie die ankommende Schnecke damit zappen. Wenn die Schnecke klein genug und Ihr Laser stark genug ist, können Sie sie möglicherweise vollständig verdampfen. (Dadurch würde es nicht vollständig verschwinden, aber seine Masse würde sich über eine viel größere Fläche verteilen, was es einfacher macht, den Aufprall zu absorbieren. Wenn Sie es weit genug verdampfen können, wird ein Großteil des Passes Sie vollständig verfehlen.) Wenn Wenn Sie dafür nicht genug Kraft haben, können Sie auf die Seite des Projektils zielen, und das Material, das von der Seite abkocht, verleiht einen leichten seitlichen Schub, der dazu führen kann, dass es verfehlt, wenn Sie es auf eine ausreichend große Entfernung genau anvisieren können.

  • Wenn Sie eigene Railguns haben und diese schnell und genau genug feuern können, können sie auch zum Abfangen ankommender Projektile verwendet werden. Ob Laser oder Railguns besser für Punktverteidigungsfeuer geeignet sind, hängt weitgehend davon ab, wie der Rest Ihrer Einstellung funktioniert und welchen Geschmack Sie ihr verleihen möchten.

  • Verwenden Sie eine Wolke von Roboterdrohnen-„Platten“, die sich selbst positionieren und anwinkeln können, um das Projektil abzulenken, während sie sich noch in einiger Entfernung vom Schiff befinden, anstatt darauf zu warten, dass es Sie erreicht, bevor Sie eine Ablenkung versuchen. Zusätzlich zu den Vorteilen, die Schnecke weiter von Ihnen entfernt zu halten, könnten solche Drohnen auch Position und Winkel schneller anpassen als das Schiff selbst, da sie kleiner, leichter und nicht durch die Grenzen der menschlichen G- Toleranz.

  • Eine weitere Option bei Drohnen wäre, sie als reaktive Panzerung zu verwenden, die sich selbst zerstört und die Kraft ihrer eigenen Detonation nutzt, um das ankommende Projektil zu verlangsamen, zu beschädigen und/oder umzulenken.

Kleine Spitzfindigkeit: Es gibt keine Tarnung im Weltraum. Abstrahlende Abwärme und energetische Triebwerksabgase könnten, wenn sie durch IR-Teleskope beobachtet werden, genauso gut eine kreischende Horde mongolischer Angreifer bei einem Death-Metal-Konzert sein. Sie sind leicht zu erkennen, da nichts anderes in der Nähe ist, und können aus absurden Entfernungen erkannt werden.
Kommentar nach dem Kommentar: Mit guten interstellaren Triebwerken und reichlich Energie ist Stealth vielleicht nicht möglich, hinterhältig aber schon. Ein Angreifer könnte plötzlich die Umlaufbahn ändern, um ohne Vorwarnung hinter einem Planeten oder Mond hervorzuspringen, und ebenso könnte ein Verteidiger auf der Flucht in die Umlaufbahn eintreten und während eines Schleudermanövers heiß brennen, um zu entkommen und dem Schuss einen unerwünschten Backstop zu verpassen , vorausgesetzt, ein planetares Bombardement stand nicht auf der To-Do-Liste des Bösewichts.
@ Sean: Stimmt, stimmt. Ich habe Stealth-Technologie wirklich nur nebenbei erwähnt, "das gleiche Design, das Schüsse ablenkt, hat auch den Nebeneffekt, dass Sie mit Radar schwerer zu erkennen sind". Wie Sie sagten, ist es viel schwieriger und wahrscheinlich unmöglich, die passive thermische Erkennung im Weltraum während eines Triebwerksbrands zu vermeiden.
Ich habe gelesen, dass geneigte Panzerungen bei Hypervelocity-Projektilen nicht mehr wirksam sind, da die Zeitskala des Aufpralls so kurz ist, dass eine Ablenkung unmöglich ist, aber ich kann mich nicht erinnern, wo ich sie gesehen habe. Haben Sie Forschungsergebnisse, die belegen könnten, dass geneigte Panzerungen gegen Projektile mit einer Geschwindigkeit von mehr als 4 km / s nützlich sind?
@SeanBoddy Ich bin nicht unbedingt anderer Meinung als du, aber du scheinst dir selbst zu widersprechen. „Kein Stealth-in-Space“, dann fahren Sie mit der Beschreibung einer Stealth-in-Space-Situation fort. Was Sie beschreiben, ist Heimlichkeit: hinterhältig ist Heimlichkeit. Die kreischende Horde mongolischer Angreifer bei dem Death-Metal-Konzert, das Sie beschreiben, ist ein großartiges Tarnwerkzeug, wenn es richtig eingesetzt wird; Wir haben es den Deutschen während des Zweiten Weltkriegs angetan, indem wir einen Haufen Folienstücke in die Luft geworfen haben, als wir sie bombardiert haben ... Ihr Radar hat eine schreiende Horde mongolischer Angreifer bei einem Death-Metal-Konzert gesehen, und unsere Bomber waren unsichtbar. Das ist Heimlichkeit
Zugegeben, meine Argumentation verlangt von mir, dass ich mich mit der Frage befasse, was Stealth ist; Wenn Sie sich jedoch überhaupt mit Stealth befassen, umfasst dies im Allgemeinen Fälle wie alte Armeen, die an einem zweiten Ort zusätzliche Feuer anzünden, sich in einer Menschenmenge verstecken und andere ähnliche Dinge. Ich denke, viele Leute würden es für Stealth halten. Was Sie jedoch eigentlich meinten: Es ist absurd schwierig, in einem Bereich nichts zu erkennen, wenn etwas vorhanden ist , insbesondere sehr heller Hintergrund; ja, das ist wahr. Ich weiß gut. Einige hier hatten jedoch sehr nachdenkliche und mögliche Versuche.
@SeanBoddy Könnten Sie nicht eine Art Metallplatten um die Düse herum verwenden (nicht angeschraubt), um eine Erkennung zu vermeiden, solange Sie ihnen keinen festen Winkel von 30 ° mit Ihrer Düse als Zentrum zeigen? Auf diese Weise ist die Hitze der Düse nicht direkt sichtbar, wodurch das Schiff unauffälliger wird. Obwohl durch Strahlung etwas Wärme abgegeben werden kann, ist sie stark verringert.
@4.12.22.4.18.0. Wir können vernünftige Messungen an anderen Galaxien durchführen. Raum ist so sehr nichts, dass wir es fast sofort sehen, wenn etwas IST. Oumuamua wurde ziemlich schnell entdeckt, sobald die Sonne nicht mehr zwischen uns und ihr stand. Es hat keine Triebwerke, und gerade im militärischen Kontext dieser Frage wäre die Überwachung des Weltraums viel stärker finanziert und weit verbreitet. Loduwijks gezielter Interferenzpunkt ist wichtig und gut getroffen, aber es bleibt, dass es im Weltraum keine Tarnung gibt.
@SeanBoddy Dann wissen Sie vielleicht auch immer, wo sich Ihre Feinde / anderen Raumschiffe befinden. Was ist, wenn Sie NUR in Richtungen strahlen, in denen Sie wissen, dass niemand Sie sehen kann, und in die Richtungen, in denen Sie wissen, dass es möglicherweise Beobachter gibt, können Sie Strahlung NUR ABSORBIEREN und somit nicht emittieren. Wäre so etwas möglich?
Ich glaube, dass es eine Farbe gab, die die schwarzste Farbe war, die jemals erfunden / entdeckt wurde, aber ich weiß nicht, wie sie die Dinge auf der IR-Wellenlänge handhabt. Auch ein Schwarzes Loch sendet IR- und Gammastrahlung aus, aber ich denke, das liegt daran, dass sich die Materiescheibe sehr schnell dreht. Wie funktioniert die Schwarzkörperstrahlung ... (war es ein Theorem?)?

Ihre beste Wette ist, einfach nicht getroffen zu werden. Diese Antwort klingt viel dümmer, als sie tatsächlich ist, also haben Sie Geduld mit mir. Bei interplanetaren/interstellaren Reisegeschwindigkeiten (normalerweise irgendwo zwischen einigen Dutzend bis einigen Tausend km/s) verbraucht eine geringfügige (und vor allem zufällige) Kursanpassung durch kleine Schubstöße mit einem Bruchteil von g alle paar Sekunden vergleichsweise sehr wenig Treibstoff Sprechen und macht Sie zu einem sehr schwer zu treffenden Ziel. Die Geschwindigkeit der meisten Raumfahrzeuge macht es so, dass selbst ein kleiner Schub für den Bruchteil einer Sekunde in jede Richtung dazu führen kann, dass Sie Dutzende von Kilometern von Ihrer ursprünglichen Startposition entfernt sind, bis die Railgun-Kugel Ihres Feindes das Original Ihres Schiffes abgefangen hat Flugbahn.

Wenn Sie sich alternativ nicht auf Douglas Adams und das RNG verlassen wollen, um Sie zu retten, verwandeln Sie Ihre Antikollisionslaser in Punktverteidigungssysteme und verdampfen Sie die ankommende Schnecke, bevor sie Sie erreicht. Bonuspunkte für das Schießen der Schnecke mit Ihrer eigenen Schnecke, um sie vom Kurs abzubringen. Dies alles ändert sich, wenn Ihr Feind eine Railgun hat, die Schnecken mit ihren eigenen eingebauten Leitsystemen abfeuert, aber intelligente Kugeln funktionieren in Kombination mit Railguns aus verschiedenen Gründen nicht so gut, sodass Sie wahrscheinlich nicht darauf stoßen würden.

Es sollte beachtet werden, dass die Wirksamkeit von Random Walk von der Reichweite des Eingriffs, der Zufälligkeit und dem Vermeiden, den Angreifer in die Nähe zu lassen, abhängt. Wenn der Angreifer schneller beschleunigen kann als Sie und den Treibstoff dazu hat, werden Sie erschossen. Mit der Technologie der nahen Zukunft wird der Spitzenschub auf die menschliche G-Kraft-Toleranz begrenzt sein, sodass der Angreifer einen Vorteil gewinnt, indem er einfach früher mit dem Brennen beginnt, aber der Verteidiger kann hart in eine Richtung brennen, in die sich der Angreifer nur schwer drehen kann. Jeder wird ein Killerradar und am Heck montierte Schiffsabwehrwaffen haben, falls sie am Ende davonlaufen.
In der realen Welt ist die Definition von "Nahbereich" im Weltraum viel weiter, als wir normalerweise denken. 15 km sind „Kissing Distance“ im Weltraum – es ist ein Bereich, in dem die ISS-Crew zu ihren Rettungsbooten klettern muss … und das ist in der Karriere der ISS zweimal passiert. Wenn Sie tatsächlich auf diese Entfernung kämpfen, erwarte ich, dass alle Mann an Deck und die Planke draußen und bereit zum Entern sind!

Railguns sind keine extrem effektive Waffe

Annahmen

Ich muss einige Annahmen treffen, da sie nicht von OP bereitgestellt werden. Und diese Annahmen werden einige mögliche Anwendungsfälle und Technologien ausschließen, die wir auch Railguns nennen können. Ich muss dies tun, um die Modellierung einzugrenzen und die Antwort zu verkürzen.

  • Schiffsmotoren verwenden thermonukleare Energie mit variablem ISP. Dieselbe thermonukleare Energie wird zum Abfeuern von Projektilen verwendet.

  • Projektile sind Metallklumpen, sagen wir Eisen mit 10 GPa Zugfestigkeit, 2000 GPa Elastizitätsmodul, keine Manöver. (im Grunde ein Stück Stahl, das 10-mal stärker ist als gewöhnlich)

  • Geschwindigkeit der Projektile ist beliebig von 0,9c bis 4 km/s

  • Die Wirkungsgrade liegen bei 100 %, sowohl für Triebwerke als auch für den Abschuss von Projektilen.

  • Schiffe sind sich bewusst, dass sie sich in einer Kampfsituation befinden, und sie verstehen, aus welcher Richtung sie mit einem Treffer rechnen müssen. (keine Unsichtbarkeit im Weltraum für Schiffe) Schiffe sind mit Detektoren für IR-Signaturen ausgestattet, die nicht schlechter sind als Spitzer , bei denen das flüssige Helium-Kühlmittel ausgegangen ist. Mehr darüber, was diese Annahme praktisch in der Antwort bedeuten kann

  • Form von quaderförmigen Projektilen, Proportionen (1,1,3), Masse 1 Tonne oder weniger.

Modellieren der möglichen Situationen

Hochgeschwindigkeitsgeschosse.

Zerstörungsgrenzen für die Geschosse

Für ein Stück Metall mit einer Zugfestigkeit von 10 GPa ist die Energie, die für die Zerstörung von 1 Kubikmeter davon in Stücke von 0,001 m Größe benötigt wird, etwa 10/200 * 0,001 * 1e10 * 3 * (1/0,001) = 1.500.000. 000 J (es wird davon ausgegangen, dass wir es Schicht für Schicht abschälen, 1 mm dicke Schichten in jeder der 3D-Dimensionen, und wir leisten eine Arbeit, die durch Dehnung definiert ist, bevor es bricht (was durch den Elastizitätsmodul und die Festigkeit des Materials bestimmt wird). bis wir ein paar kleine 1-mm-Würfel davon bekommen und es scheint, dass die Energie in diesen Annahmen unveränderlich ist, die tatsächlich richtig zu sein scheinen)

sicherlich stellt es die benötigte Energie in der Größenordnung dar und hängt nur vom Volumen des Geschosses ab. Für unser 1-Tonnen-Projektil werden es etwa 7,5-mal weniger sein, also brauchen wir für die Zerstörung des Projektils als festes Objekt 200.000.000 J oder weniger.

Kollision des Projektils mit einem dünnen flachen Schild

Dasselbe Material wird als dünner flacher Schild gegen ein Projektil verwendet und die Frage ist, wie dick es sein muss, um das Projektil und die Energie des Aufpralls zu zerstören.

Angenommen, die Kollision ist eine unelastische Kollision , die Dicke des flachen Schilds ist "d".

Energie, die für Erwärmung und Zerstörung (ohne Berücksichtigung relativistischer Effekte) aufgewendet wird, sollte sein

0,5 ⋅ m p ⋅ m s m p + m s ( 0,9 c − 0 ) 2 > 200 ' 000 ' 000 J ( 1 )
m s = ρ ⋅ d ⋅ ( m p 3 ⋅ ρ ) 2 / 3

m p + m s 0,5 ⋅ m p ⋅ m s ⋅ 0,81 c 2 < 1 / 200 ' 000 ' 000

m s << m p ⇒ 200000000 0,5 ⋅ 0,81 c 2 < m s

Für ein 1-Tonnen-Projektil benötigen wir einen Schildabschnitt mit der Masse 2 × 10 ^ 8 ÷ (0,5 × 0,81 × 9 × 10 ^ 16) = 0,000000005 kg < m s , um das Projektil als festen Gegenstand zu zerstören. Die Zerstörung schützt das Schiff noch nicht, da diese Überreste mehr als geeignet sind, das Schiff selbst zu zerstören. Wir müssen mehr Energie aufwenden, um diese Überreste zu zerstreuen, um die Menge an Trümmern zu reduzieren, die möglicherweise das Schiff treffen könnten.

Kegel der Zerstörung

Jetzt kommt die Entfernung zwischen dem Schiff und dem zerstörten Projektil ins Spiel und die Energie, die wir für die Zerstörung aufwenden.

Dieselbe Energie, die das Projektil zerstört hat, muss verwendet werden, um diesen Trümmern die Geschwindigkeit zu geben, mit der sie vom Projektil wegfliegen. Bei Kollisionen wird mehr Energie aufgewendet, da sich diese Partikel schneller zerstreuen und höhere Geschwindigkeiten haben, die sie senkrecht zum ursprünglichen Geschwindigkeitsvektor haben. Diese Bewegung wird eine Art Kegel bilden (wahrscheinlich mit einer komplexen Dichteverteilung, aber der Einfachheit halber gehe ich davon aus, dass es sich um eine gleichmäßige Verteilung handelt).

Für einen Kegel mit einem Winkel von 1 Grad müssen diese Partikel eine durchschnittliche Radialgeschwindigkeit von 0,007853882 c erreichen, oder für unser 1-Tonnen-Projektil bedeutet dies, dass die Kollisionsenergie mehr als 2,775755811 × 10 15 J betragen muss, also die Masse des Schildes (was kollidiert mit einem Projektil) muss 0,076152423 kg betragen, was viel mehr ist, als nur benötigt wurde, um das Projektil zu zerstören ( also spielt die Materialstärke im Grunde keine Rolle ), aber immer noch nicht so viel.

  • Die Kollisionsenergie kann für Hochgeschwindigkeitskollisionen stark verbessert werden, indem thermonuklearer Brennstoff als Schild verwendet wird, wodurch noch weniger Masse für den Schild benötigt wird. Dies funktioniert bei relativen Geschwindigkeiten von etwa 0,1c.

Die Dicke des Schildes beträgt etwa
0,076152423÷7500×(3×7500÷1000)^(2÷3) = 0,000080924m ≈ 0,1mm

Ein Quadratkilometer davon wiegt 606930 kg oder etwa 600 Tonnen.

Der Abstand zwischen dem Schild und damit dem Ort, an dem das Projektil verteilt wird, muss ziemlich weit sein, wenn wir die Menge an Trümmern reduzieren möchten, die möglicherweise das Schiff treffen können. Nehmen wir an, eine gleichmäßige Verteilung der Trümmer und dass das Schiff die Kollision mit einem Gramm davon überstehen kann und die Projektion des Schiffes in Angriffsrichtung 10000 Quadratmeter beträgt, der Winkel des Kegels ist ein Grad.

Um die Anforderungen zu erfüllen, muss die Distanz
sqrt(1000000×10000÷3.14)÷tan(0.5) = 6'466'611 Meter oder ungefähr 6500 km sein

  • in Anbetracht der Geschwindigkeit des potenziellen Projektils (0.9c) und seiner Masse (1'000'000 Gramm) ist es eine überraschend kurze Distanz.

Projektil mit 0,1 c Geschwindigkeit

Zerstörungsenergie gleich - 200'000'000J Die
Masse des Abschnitts des Schildes für die Zerstörungsenergie muss 0,000000444 kg betragen (was 88,28 mal mehr ist als bei einem 0,9c-Projektil)
Die Radialgeschwindigkeit für den Kegel muss 0,000872654c betragen (was 9 mal kleiner als bei 0.9c, offensichtlich)
Kollisionsenergie muss 3.426859026×10 13 sein (81 mal kleiner als bei 0.9c)
Querschnittsmasse des Schildes muss 0.076152423 sein (dasselbe wie bei 0.9c Fall)
Abstand kann sein 81-mal weniger als in 0,9 c, da 1 Gramm bei 0,1 c 81-mal weniger Energie trägt (wenn man relativistische Effekte für 0,9 c ignoriert, was etwa dem 2,3-fachen Unterschied der kinetischen Energie im Vergleich zur Newton-Physik entspricht, bin ich zu faul, um damit umzugehen für 2,3-fache Ergebnisdifferenz)

Schilddicke etwa gleich 0,1 mm.

Im Allgemeinen gibt es also nicht so viele Änderungen im Vergleich zur Situation des 0,9c-Projektils und keine Änderungen in der Effizienz für denselben Schild, aber das liegt daran, dass die Energie, die wir haben sollten, um den Kegel herzustellen, um Größenordnungen höher ist als die Energie, die benötigt wird, um das Projektil zu zerstören (loszumachen).

Projektil mit niedriger Geschwindigkeit

Irgendwann wird die zur Zerstörung des Projektils benötigte Energie der zur Bildung des Kegels erforderlichen Energie nahe kommen und beginnt, eine bedeutendere Rolle zu spielen.

Für den 1-Grad-Kegel werden es Geschwindigkeiten von etwa 72 km/s sein, also sehen wir dasselbe für das Projektil bei 70 km/s

Zerstörungsenergie gleich - 200'000'000 J
Masse des Abschnitts des Schildes für die Zerstörungsenergie muss 0,081632653 kg betragen
Radialgeschwindigkeit für den Kegel muss 610 m/s
betragen Energie der Kollision muss 186587642 J betragen
Masse des Abschnitts des Schild muss sein (für Kollisionsenergie 200'000'000J + 186'587'642J) - 0,157790874 kg Schilddicke
etwa doppelt so groß wie für 0,1c- und 0,9c-Projektile - 0,2 mm

Bei niedrigeren Geschwindigkeiten beginnt die erforderliche Dicke verrückt zu werden, da die Energie der inelastischen Kollision proportional zum Quadrat der relativen Geschwindigkeitsunterschiede ist - für ein 35-km / s-Projektil wird es also viermal dicker sein, für ein 7-km / s-Projektil 100 mal dicker sein. Trotzdem ist es besser als eine solide Panzerung, und das sind die Schildgeschwindigkeiten von Whipple . 1km/s Projektile und wir befinden uns im Bereich der üblichen Panzerung.

Wirkungsgrade des Schildes (Whipple-Stil) bei verschiedenen Geschwindigkeiten

0,9c – sehr effizient
0,1c – sehr effizient
70 km/s – effizient
7 km/s – ziemlich effizient
1 km/s – nicht effizient
0,99999c – es kommt darauf an.

Hinweise zur Taktik in der Situation.

Zuallererst - der Abstand zwischen Schiffen ist der Freund in der Situation, gegen Geschosse mit hoher Geschwindigkeit und mit niedriger Geschwindigkeit, aber aus unterschiedlichen Gründen. Für niedrige Geschwindigkeit, weil sie einfach zu langsam sind. Bei Hochgeschwindigkeitsprojektilen ist ein merklicher Abstand zwischen Gegenmaßnahmen und dem Schiff selbst erforderlich, damit die Basis des Zerstörungskegels groß genug ist, verglichen mit der Schiffsprojektion in Angriffsrichtung.

Laser als Punktverteidigung sind einfach ineffizient, vergiss sie einfach für Hochgeschwindigkeitsgeschosse, sie sind einfach nutzlos.

Unbemannte Drohnen, die den Schild einsetzen, sind nützliche Dinge. Sie dürfen ausfahren und mit Beschleunigungsgeschwindigkeit des Hauptschiffes halten. (es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun, und sie sind technologieabhängig)

Eine große Entfernung ist gut für Raketen, die höhere Geschwindigkeit am Ziel, insbesondere bei Raketen mit thermonuklearen Triebwerken.

Hochgeschwindigkeitsprojektile werden IR-Signaturen aussenden, egal wie effizient ihr Start war, nur wegen des interstellaren Mediums

Schild des Todes.

Die jüngste Erfindung der Weltraumkampfindustrie präsentiert Ihnen einen Schild des Todes. Mobil, relativ leicht, fast getestet in "Children of a Dead Earth" Ein Gitter aus gelenkten Abfangraketen.

Ein Volumen, das mit Abfangraketen gefüllt ist, mit niedrigem Delta-V, klein, in einer Entfernung von etwa 5 km voneinander, mit einem irgendwie schwachen Leitsystem.

Oder eine modifizierte Version davon, mit Fesseln zwischen nahe gelegenen Knoten.

Wird gut für stationäre Basen und zum Schutz von Volumen sein. Könnte gut gegen Raketen und Projektile mit niedriger und mittlerer Geschwindigkeit sein. 400 km (80 Schichten) garantieren die Sicherheit Ihres goldgepressten Latinums und Ihres Lebens.

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Fazit

Railguns sind keineswegs extrem effektive Waffen. Raketen sind eine bessere Wahl, aber sie sind auch nicht perfekt.

Railguns sind Nahkampfwaffen, und um dem Feind die für ihn effektive Distanz zu ermöglichen, muss es sehr einfach sein. Besonders im Weltraum, wo Sie den möglichen Feind in großer Entfernung sehen.

Ich habe nicht alle meine Annahmen verwendet, weil die Antwort dadurch unnötig lang werden würde, aber das Problem ist ziemlich detailreich, und kleine Änderungen an diesen Details können das Bild drastisch verändern. Die Implementierung etwas ausgefeilterer Technologien für diese Projektile kann sie erheblich effektiver machen, aber das Gleiche gilt für die Verteidigung.

Am Ende wird die bessere Vorbereitung den Kampf gewinnen und es werden nicht diejenigen sein, die nur Railguns oder überhaupt welche haben.

Ich empfehle das Spiel "Children of Death Earth" - es ist nicht ideal in Bezug auf die verfügbaren Technologien, aber es könnte hilfreich sein, die Eigenschaften der Waffe auszuwählen, die Sie möglicherweise benötigen. Auf jeden Fall ist es besser als nichts, und im Moment gibt es keine anderen einfachen verfügbaren Optionen, um so etwas zu simulieren.

Bei 0,9 °C werden relativistische Effekte wichtig, etwa 25 % zusätzliche kinetische Energie. Außerdem stimme ich Ihrer Annahme einer unelastischen Kollision für den Projektil- / Schildaufprall nicht zu. Bei diesen Geschwindigkeiten würde das Projektil einen 2 mm dicken Schild kaum bemerken. Bei Kontakt kann es zu einer Blitzfusionsreaktion kommen, aber angesichts der Masse und Geschwindigkeit des Projektils erwarte ich, dass ein erheblicher Teil durchkommt. Dazu kommt noch der Ausbreitungskegel des relativistischen Metalldampfes.
@JoeKissling tatsächlich ist der Unterschied der kinetischen Energien aufgrund relativistischer Effekte bei 0,9c weitaus größer als +25% im Vergleich zur Newton-Physik. Es ist ein 3,195450219-facher Unterschied. bei 0,1c ist es ein 1,007563052-facher Unterschied (weniger als 1 Prozent). Es ging mir nicht darum, zu genau zu sein, sondern um zu zeigen, dass schneller, nicht notwendig, besser für diesen Waffentyp bedeutet. Die Dicke der Folie beträgt nicht 2mm sondern 0,2m (eigentlich 0,16mm). Was die Fusion / Spaltung betrifft - wenn Sie den Prozentsatz berechnen können, sind Sie willkommen, aber selbst 10% Energieverlust sind hier keine große Sache
(wenn es mehr als das ist, dann einfach großartig, eine neue Art, Materialien billig zu machen). Während der Kollision wird viel passieren, aber ich habe keine Möglichkeit, sie alle zu berechnen, und es ist für die Genauigkeit der Antwort nicht erforderlich, da es bereits eine sehr grobe Annäherung an die Situation ist, die die Tendenzen zeigen soll.
Was das Nichtbemerken der Barriere angeht – sie wird es bemerken und genau das ist die verblüffende Wahrheit, die ich zeigen möchte. Normalerweise denken die Leute genau das Gegenteil davon - wie kleine Staubpartikel bei Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit eine große Gefahr für ein interstellares Schiff darstellen. Das Projektil länger zu machen, wird wahrscheinlich beim Eindringen helfen, auch dafür gibt es Lösungen.
Ich nehme an, ich sollte dann meine relativistische Gamma-Berechnung noch einmal überprüfen. Wenn ich sage, nicht bemerken, meine ich, dass der Schild wenig dazu beitragen wird, die Gefahr der Runde zu verringern. Wenn es auf einen 0,2 mm dicken Schild trifft, wird es eine Explosion geben, die einer Atombombe ähnelt, aber Sie werden immer noch den Großteil der Masse der Runde bei 0,9 c auf Sie treffen. Es bewegt sich zu schnell, um von dem expandierenden Plasma beeinflusst zu werden, das sein Kontakt mit dem Schild erzeugen wird.
@JoeKissling ja, das ist eine interessante Frage, und ich würde gerne eine gute Simulation dafür sehen. Es kann also vorkommen, dass die Frontschicht abplatzt usw. Um dies zu verhindern, verwenden wir möglicherweise kein homogenes flaches Schild, sondern Granulat (auch bekannt als Staub) derselben Masse. Die Zeit, wenn wir die Art des Stoßes annehmen, haben wir aufgrund der Impuls- und Energieerhaltung im Energieüberschuss. Und dieser Überschuss in Form von Wärme sollte etwas bewirken und das Einzige, was er kann, ist, das Projektil zu verteilen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist definitiv proportional zu sqrt (der überschüssigen Energie) und scheint ausreichend zu sein
Schichten von Schilden können auch funktionieren. Aber ich möchte nicht die Energie einer Runde verteilen, die sich mit relativistischen Geschwindigkeiten fortbewegt. Dann wird es in einem sehr weiten Bereich gefährlich im Vergleich zu einem sehr kleinen
@JoeKissling, wenn nicht du, dann könnte es der Gegner tun, also tu es besser, wenn es gut für dich ist, aber nicht für den Gegner. Und das ist wahrscheinlich das größte Problem von +Will answer. Eines meiner Probleme ist, dass ich irgendwie bestimmte Technologien im Kopf habe und all diese Folien nur Ersatz für bestimmte Anwendungsfälle für die Technologie sind. Die Technologie macht Geschosse besser, Schiffe besser, die Abwehr besser und alles komplexer. Es passt sogar in die Ops-Erzählung. Aber ich habe ständig kein Glück, es zu beschreiben, vielleicht weil ich sage, es ist Technologie der nahen Zukunft, IDK.

Werde getroffen, aber nicht verletzt.

Denken Sie an Al-Queda. Irgendein Typ wird gefangen genommen. Er ist außer Dienst. Gegen die größere Organisation ist er keine Hilfe, weil er ahnungslos ist und wenig oder gar keinen Kontakt mit ihnen hatte.

Betrachten Sie nun das gute Schiff Al-Queda. Es ist verdammt riesig, eine halbe Meile breit, modular und chaotisch, mit Komponenten, die sich neu anordnen, verbinden, driften usw. Dies ist ein reines Raumschiff. Es wird nicht landen. Sie haben eine Railgun, die ein kleines Stück Metall abfeuert, das ein Loch durch alles bohrt, was Sie schießen. Sie können viele davon schießen. An was? Sie sind sich nicht sicher, welcher Teil des Schiffes wichtig ist. Sie können ziemlich sicher sein, dass jeder Teil des Schiffes mehrfach redundant ist, einschließlich Besatzung und KIs. Wie verletzt man so etwas mit einem kleinen Loch?

Apollo 13 war das Gegenteil von Al-Queda: extrem dicht mit nichts Unwesentlichem. Das Schießen von Apollo 13 mit einer Railgun wäre sehr effektiv. Das Schießen auf die Al-Queda verschwendet nur Zeit, die Sie verwenden könnten, um eine Atomrakete zu steuern.

Ich sollte hinzufügen, dass Atomraketen mehr mit Apollo 13 gemeinsam haben als mit Al Queda. Railguns sind unübertroffen, wenn es darum geht, ankommende Atomraketen zu deaktivieren.

Die Atombombe in die Railgun-Runde stecken?
@JoeKissling Beschleunigung während des Starts ist ein Problem für komplexe Geräte.
@MolbOrg Nicht mit dem richtigen MIL-SPEC-Aufruf. Außerdem haben sie bereits eine Atombombe in eine Artilleriegranate gesteckt.
@JoeKissling guter Punkt über die Shell. Die Stoßfestigkeit besteht aus 2 Zahlen - Beschleunigung selbst und Zeit der Beschleunigung wird angewendet. Die Beschleunigungen der Kanonenrohre betragen etwa 40000 g, die bei 2-3 ms angewendet werden. Bei gleicher Beschleunigung und 70-mal längerer Exposition beträgt die Geschwindigkeit des Projektils nur 50 km/s, aber die Startbahn muss etwa 3 km lang sein. Um die gleiche Geschwindigkeit für das Projektil von einer 100-m-Strecke zu erhalten, muss die Beschleunigung mit 1250000 g etwa 30-mal höher und die Exposition 4 ms betragen - die Belastung ist also etwa 60-mal höher. Irgendwann wird es eine Grenze geben. 50 km/s für Weltraumentfernungen sind niedrig.
@MolbOrg Acceleration ist zweifellos ein Killer. Im Moment gibt es eine Technologie, die > 150000 G tolerieren kann. Ich sehe es nicht als zu schrecklich unvernünftig an, dass dies verbessert werden kann.
@JoeKissling Ja, es kann verbessert werden und ich würde sagen, sehr, sehr deutlich. Es ist nur eine Trope dieser Waffentypen, sie für dumm zu halten. Es gibt einen anderen Moment, an dem das Projektil irgendwann besser ist als eine Atombombe allein (was eines der Verkaufsargumente davon ist) und die Ausbreitung des Projektils mit einfacheren Mitteln erreicht werden kann. Aber angesichts der Verbesserungen wird die Betrachtung der Situation komplexer, und die meisten Menschen sind dazu nicht in der Lage, und sie haben keine interessanten Ideen zur Verbesserung der Technologie. Mangel an Fantasie, Wissen, Anspruch.
@MolbOrg, was uns zu unserer anderen Diskussion über die enorme Energie bringt, die in einem relativistischen Projektil enthalten ist.
@Joe Kissling: Diese enorme Energie im relativistischen Projektil tut nur weh, wenn sie das Ziel erreicht. Ich stelle mir diese Projektile vor, wie kosmische Strahlen, die vollständig durch die Al Queda reisen und mit 97% ihrer ursprünglichen Energie in den Weltraum fliegen.
3% könnten immer noch atomwaffengroße Ausbeute sein

Mir fallen vier ein, die in Ihre Umgebung passen könnten.

Ein

Rüstung. Viele, viele Rüstungen. Angenommen, diese Railguns sind in der Lage, ihre Kugeln auf mindestens einen kleinen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit zu bringen, dann ist die resultierende Zerstörung mit unseren Atomwaffen vergleichbar. Zu unserem Glück kennen wir bereits eine Möglichkeit, uns gegen Explosionen dieser Intensität zu schützen, und wenden sie bereits in unseren Superspezialbunkern an.

Rüstung. Viele, viele Rüstungen. Sie können die Battlestar Galactica-Route gehen und so viele dicke Panzerstücke auf Ihre Raumschiffe schlagen, dass die Railguns Sie am Ende nur ein bisschen durchschütteln.

EDIT: Wie Joe betonte, kann kein aktueller Bunker einen direkten Treffer überleben. Sie müssten Ihre Rüstung aus etwas stärkerem als Ihrem durchschnittlichen Stahl und Beton machen. Es müsste auch in der Lage sein, einen Großteil der kinetischen Energie zu absorbieren, um die Menschen im Inneren zu schützen. Dicke Schichten aus Kohlenstoffnanoröhren könnten ausreichen, aber da sind wir uns nicht sicher.

Zwei

Zweitens ist einfache Geschwindigkeit. Vielleicht investiert Ihre Gruppe viel in Geschwindigkeit, wenn es um den Bau Ihrer Schiffe geht. Wenn Sie schnell genug sind, wird es allen feindlichen Schiffen schwer fallen, einen anständigen Schuss auf Sie zu bekommen. Der Nachteil dabei ist jedoch, dass Ihr Schiff höchstwahrscheinlich anfälliger ist, wenn es am Ende doch getroffen wird.

Drei

Elektronische Kriegsführung und Stealth-Technologien. Wenn sie dich nicht sehen können, können sie dich nicht erschießen. Oder vielleicht schaffen Sie es, ihr Zielsystem zu stören, und Sie sind tatsächlich meilenweit von dem entfernt, wo sie denken, dass Sie sind. Der Weltraum ist groß, und es würde ihnen schwerfallen, aus dem Fenster zu schauen und Ihr Schiff zu finden, also können sie sich auf die Informationen ihrer Scanner absolut verlassen.

Vier

Wahrscheinlich die Sci-Fi-Antwort, aber plausibel. Ein superstarker Magnet kann in der Lage sein, ankommende Projektile abzulenken oder sie vollständig zu stoppen. Ähnlich wie die kinetischen Barrieren der Mass Effect-Spiele. Und obwohl sie eine enorme Menge an Energie verbrauchen würden, müssten Sie, wenn Sie einen Supraleiter bei Raumtemperatur in Ihrer Geschichte haben, die Barrieren so ziemlich nur einmal aufladen.

Hoffe, ich habe geholfen

Kein Bunker kann einen direkten Treffer von einem Nuke einstecken
Boah, du hast recht. Vielleicht kann seine Schiffspanzerung aus dickem künstlichen Diamanten bestehen, oder vielleicht wären Kohlenstoffnanoröhren stark genug.
Keiner würde überhaupt eine Nuke tolerieren. Nun, für ein Hochgeschwindigkeitsprojektil könnten diese nützlich sein. Sie würden beides benötigen, Diamant wegen seiner Härte und Kohlenstoff-Nanoröhren-Verbundstoff, um die Fragmente aufzufangen. Diamant wird vollständig zerbrechen.
Gute Antwort, ich wünschte, ich könnte positiv abstimmen. Ich halte es nicht für plausibel, die Zielsysteme auszumanövrieren, nur weil eine kleine Winkeländerung eine größere Entfernung in großer Entfernung zurücklegen würde.
Elektronische Kriegsführung scheint wirklich interessant zu sein, aber es würde ein völlig anderes Paradigma erfordern, das ich in Science-Fiction noch nie erforscht gesehen habe, zumindest im Kontext von Weltraumschlachten.
@AptAnole Es ist Platz, die Eingriffsentfernungen könnten Hunderttausende von Kilometern betragen, das Ausweichen ist durchaus realisierbar.
@Joe Kissling: Der Cheyenne-Mountain-Komplex (der NORAD-Kommandoposten) wurde entworfen, um einen Atomschlag zu überleben. 2000 Fuß Granit sind ein ziemlich guter Schutz. en.wikipedia.org/wiki/Cheyenne_Mountain_Complex
@JoeKissling Das ist ein sehr guter Punkt. Es könnte von der Feuerrate und der Geschwindigkeit abhängen. Für eine bestimmte Angriffsentfernung müssten Sie berechnen, welche maximale Entfernung ein Schiff in der Zeit zurücklegen könnte, die die Projektile benötigen, um sie zu erreichen, und wie viele Projektile Sie abfeuern müssten, um diesen Bereich abzudecken.
Eine andere Form der Verteidigung wäre, die Projektile der Railgun mit einem starken Laser zu treffen. Wenn der Treffer außermittig ist, sollte die Verdampfung von etwas Material ausreichen, um seinen Kurs ausreichend abzulenken, um ihn zu verfehlen.
@jamesqf Selbst NORAD konnte keinen Volltreffer vertragen. Es war für einen Beinaheunfall von einem großen ausgelegt, etwa anderthalb Meilen. Die Sowjetunion hatte mehrere Sprengköpfe, die speziell dafür entwickelt wurden, Berge zu zerstören.
Ich würde sagen, es ist praktikabler, sich gegen Atomwaffen zu wehren als gegen Hypervelocity-Projektile. Atomwaffen sind weitaus energiereicher, aber diese Energie breitet sich in alle Richtungen aus und liegt in Form von elektromagnetischer Strahlung vor. Ablative Panzerung würde gut funktionieren - eine Atombombe röstet eine Seite Ihres Schiffes und verdampft etwas davon ziemlich gleichmäßig. Denken Sie daran, dass es keine Schockwelle gibt - es ist nur eine Explosion von Röntgenstrahlen. Ein Hypervelocity-Impaktor hingegen ist extrem fokussiert und lässt Ihre Panzerung sich wie eine Flüssigkeit verhalten. Wenn es groß genug ist, dass Sie es nicht mit einem einfachen Peitschenschild bewältigen können, bereitet das Panzern wirklich Kopfschmerzen.
@JoeKissling in Battlestar Galactica überlebte das Schiff ein paar Atombombentreffer. Während das Sci-Fi ist, ist eine Railgun im Weltraum wahrscheinlich gefährlicher.
@Elukka Eine Atombombe und ein Hypervelocity-Projektil können sehr wohl die gleiche Energie haben. Ich bin mir nicht sicher, wogegen man sich leichter rüsten kann. Bei genügend Abstand wirkt natürlich eine ablative Panzerung gegen den Blitz der Wärmestrahlung. Näher aber und dieser Energiestoß wird sich wie eine Schockwelle verhalten und das Schiff schieben. Es würde eine enorme Menge an Panzerung erfordern, um einen direkten Treffer zu ertragen. Eine der für NORAD vorgesehenen 25-Megatonnen-Atomwaffen hätte den ganzen Berg in Plasma verwandelt.

Künstliche Fusion ist keine Energiequelle, experimentell oder anderweitig. Vielleicht wird es das, aber ich würde nicht darauf wetten. Auch mit Fusionskraft braucht man noch Reaktionsmasse.

Je mehr Reaktionsmasse Sie an Bord haben, desto mehr Reaktionsmasse müssen Sie verwenden, um den Geschwindigkeitsvektor Ihres Fahrzeugs zu ändern. Je schneller Sie den Geschwindigkeits- oder Richtungsvektor ändern, desto höher ist die Beschleunigung, der Sie die Besatzung aussetzen.

Maschinen ändern schneller die Richtung und halten Beschleunigungen besser stand. Sie sind kleiner und billiger als bemannte Raumfahrzeuge. Wenn sich das bemannte Schiff nur wenige Sekunden vom Angreifer entfernt befindet (sagen wir, die Railgun kann ihr Projektil auf 3.000 oder sogar 10.000 km/s beschleunigen), wird das Ziel getoastet. Wenn sie weiter voneinander entfernt sind, könnte ein Ausweichen möglich sein - wenn das Projektil nicht in der Lage ist, den Kurs zu korrigieren.

Das Problem ist, es gibt keinen Grund, warum es nicht in der Lage wäre, den Kurs zu korrigieren, wenn solche "intelligenten" Waffen benötigt würden. Die einzige wirkliche Verteidigung gegen solche Waffen ist Distanz. Mit Abstand können Sie Gegenmaßnahmen ergreifen, Sie können Rauschen zurücksenden, um Ihren genauen Standort zu verschleiern, und Sie können sich verstecken (möglicherweise - wenn etwas zum Verstecken verfügbar ist).

Das eigentliche Problem bei Kämpfen im Weltraum besteht darin, zu erklären, was der Nutzen ist und warum Land A den Angriff von Land B auf seine Raumschiffe tolerieren würde. Der Weltraum ist zu groß, um ihn zu verteidigen. Wie der jüngste Zustrom von Flüchtlingen nach Europa gezeigt hat, sind Grenzen selbst in zwei Dimensionen wirtschaftlich nicht zu verteidigen.

Das einzige Szenario, in dem A B angreift, ist eines, in dem A und B vereinbaren, sich zu engagieren. Das funktioniert nur, solange keiner von beiden viel zu verlieren hat. Sobald eine Seite anfängt zu verlieren, würden sie einen Stein auf die Hauptstadt der anderen fallen lassen. Würdest du nicht?

Wie M i ech sagte, sei nicht da.

Der Einsatz von nicht lichtschnellen (Laser) oder Tracking-Waffen (Raketen) auf andere Entfernungen als Messerkampfdistanzen ist wie Lotto spielen.

Jedes Ziel ist von einem Halo oder Klecks (es gibt wahrscheinlich einen Fachbegriff dafür) umgeben, der anzeigt, wo es sein könnte, wenn die Nutzlast ankommt. Dieser Halo wird größer, wenn die Entfernung zum Ziel und der für das Ziel verfügbare Schub zunehmen, und wird kleiner, wenn die Geschwindigkeit der Nutzlast zunimmt.

Wenn der Halo groß genug ist (z. B. das Ziel nimmt nur 1 % des Halo ein), dann bleibt Ihnen eine „Spray and Pray“-Strategie.

All dies spielt nur dann wirklich eine Rolle, wenn das Ziel „Ausweichmanöver“ unternimmt. Ein Ziel, das nicht weiß, dass der Angriff ankommt, ist viel vorhersehbarer.

Große Triebwerke rund um das Schiff tragen also zu seiner Verteidigung bei. Der G-Force-Schutz für jede Besatzung erhöht die Schubkraft, die Sie sicher verwenden können.

Für Near-Tech sind die Dinge jedoch viel einfacher. Hoher Schub ist teuer. Wenn ihnen die Reaktionsmasse ausgeht, bevor dir die Runden für deine Railgun ausgehen, hast du sie.

In Bezug auf den Fachbegriff: Wo sich das andere Schiff befindet, gäbe es einen Unsicherheitsbereich , der Positionsfehler erklären würde. Derselbe Begriff könnte wahrscheinlich in dem von Ihnen beschriebenen Fall verwendet werden, der Ellipse, in der sich das Ziel zum Zeitpunkt 0 befindet. Der Gesamtbereich der Ungewissheit wäre eine Funktion sowohl der anfänglichen Unsicherheit der Feuerzeitposition als auch der hinzugefügten zukünftigen Positionsunsicherheit. Das könnte sehr groß sein und ist im Wesentlichen der Heuhaufen, in dem Sie sich „verstecken“. Sowohl der anfängliche Positionsfehler als auch der Bewegungs-über-Zeit-Fehler ändern sich mit der Entfernung, daher ist die Entfernung entscheidend.
@ Aaron, ja. Also Messerkampfdistanzen. Beachten Sie, dass dieselben Probleme für Laser Probleme darstellen, wenn Sie den Bereich, auf den der Laser trifft, durch Entfernung oder Bewegung groß genug machen können, verringern Sie die Energie pro Quadratzoll/Zentimeter. Ortungswaffen sind meiner Meinung nach die einzig vernünftige Langstreckenwaffe.

Es gibt keine wirkliche Verteidigung, außer auszuweichen oder sich auf einen Aufprall vorzubereiten. Sie könnten einen Nanotech-Schaum verwenden, der beim Aufprall aushärtet, was ihn für den Weltraum leicht machen würde. Es kann um das Schiff herum 2-5 Meter dick und sehr sperrig sein. Ich weiß nicht, wie ich denke, dass es sein müsste. Wenn das Projektil auftrifft, würde es die Kraft entlang des gesamten Schiffsrumpfs statt an einer einzigen Stelle verteilen und hoffentlich den Aufprall absorbieren. Derzeit gibt es ein ähnliches Material namens D3O für Schnee-/Ski-/Fahrrad-/Motorrad-/Militärhelme und Ellbogen-/Knieschützer.

https://www.youtube.com/watch?v=9VDeJ7rLUYU

Eine andere Strategie wäre, ein sehr großes, sehr offenes, sehr weit auseinander liegendes Schiff mit dünnen Wänden zu bauen, die sich selbst heilen. Wenn es getroffen wird, macht das Projektil nur ein kleines Loch und die Wände werden mit schnell aushärtendem Schaum/Gel unter Druck gesetzt, das die Löcher abdichtet. Es hätte Backup-Systeme für wichtige Komponenten wie Motor, Lebenserhaltung, Navigation usw. Die Menschen im Inneren würden nur hoffen, dass sie selbst nicht getroffen wurden. Es wäre, als würde man versuchen, einen zugeklebten Ballon mit einer Nadel zum Platzen zu bringen, was unmöglich ist.

https://www.youtube.com/watch?v=tFGR_EBiEr4

Bei diesen Geschwindigkeiten spritzt alles. Die Energie, nicht der Impuls, ist das Problem, die freigesetzte Energie ist die einer Atombombe.
Der zweite Link ist ordentlich, und eine solche Lösung kann ein gültiger Weg sein, um mit der Bedrohung umzugehen. Es kann verbessert werden - ein Mehrrumpfschiff zu bauen, das seine Teile von der Flugbahn des Projektils wegbewegt und das Projektil zwischen diesen Teilen fliegen lässt. Kein Kraftstoff erforderlich, geringer Energiebedarf, Low-Tech-Lösung. Mit einer besseren Technologie kann dasselbe in größerem Maßstab und besser durchgeführt werden, sodass die Auswirkungen von Kollisionen auf Menschen gegen Null gehen werden.

Es gibt bereits Rüstungen, die vor dieser Art von „Angriff“ schützen. Es wird derzeit auf vielen Satelliten verwendet, die sich derzeit im Orbit befinden. Die Rüstung wird Whipple Shield genannt .

Whipple Shields werden verwendet, um Satelliten vor Kollisionen mit kleinen Trümmerobjekten zu schützen, die sich mit extrem hohen relativen Geschwindigkeiten bewegen (in der Größenordnung von 15 km/s!). Sie funktionieren, indem sie viele dünne (dh nicht schwere) Materialschichten haben. Jede Schicht wird getroffen und beim Aufprall zerfällt der Hypergeschwindigkeits-Impaktor in viel kleinere Stücke und verliert eine beträchtliche Menge an Schwung. Nach normalerweise zwei Lagen Whipple-Abschirmung ist der Impaktor praktisch eine Ansammlung von Partikeln ähnlich einem Gas, gegen das die innerste Schicht des Whipple-Schildes mit Leichtigkeit abwehrt (im Grunde elastische Verformung). Wenn Sie mehr über Whipple Shields erfahren möchten, können Sie eine Frage an der Space Exploration Stack Exchange stellen! :)

Wie ich zu Beginn der Antwort erwähnt habe, werden diese heute im Orbit verwendet. Sie sind flugerprobt, erfüllen die allgemeinen Anforderungen an Raumfahrzeugsysteme (Größe/Gewicht usw.) und sind gut verständlich

Sie könnten als letzten verzweifelten Akt der Verteidigung gegen ein Railgun-Projektil „eine Art“ speziell gezielte Detonation in Betracht ziehen, mit dem Ziel, ein explosives Ereignis höherer Ordnung zu erzeugen, das es einer fokussierten Wellenfront von Auswurf ermöglicht, das Projektil zu treffen und was die Wirkung mindern kann.

Noch weniger überzeugend, wenn Sie in der Lage wären, ein gigantisches Magnetfeld zu kontrollieren, könnten Sie das Projektil um sich herum biegen oder seine Annäherung verlangsamen, sodass Ihre Sprengpanzerung einen gewissen Schutz bieten kann.

Raumschiffverteidigung gegen Railguns im Rahmen bestehender Physik
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