Wären Panzer oder kleine Walker besser für Lunar-Militärs?

Luft- und Raumfahrtingenieur hier, ich sehe, dass es bereits eine akzeptierte Antwort gibt, möchte aber einige zusätzliche Punkte einbringen, die ich in keiner der anderen Antworten sehe.

Jedes Fahrzeug, das auf der Mondoberfläche operiert, muss sich mit mehreren Dingen auseinandersetzen, die normalerweise auf der Erde nicht vorkommen:

• Die Schwerkraft beträgt ein Sechstel (1/6) der der Erde
• Es gibt keine Atmosphäre
• Die Temperatur in der Sonne kann bis zu +300F betragen, während sie im Schatten unter -300F fallen kann
• Sehr unregelmäßiges, felsiges Gelände mit breiten Kratern und einer dicken Regolithschicht
• Mondregolith ist extrem fein und abrasiv , was bedeutet, dass es in alles eindringt und alles beschädigt, in das es eindringt

Die geringe Schwerkraft des Mondes ist tatsächlich ein Vorteil: Fahrzeuge, die auf der Erde sehr schwer und schwerfällig wären, wären auf dem Mond viel leichter (und daher wendiger). Variable Aufhängungen (denken Sie an die Trickhydraulik in Showcars) oder Sprungdüsen könnten es einem Fahrzeug ermöglichen, über Hindernisse zu springen, was normalerweise auf der Erde unmöglich wäre.

Der Mangel an Atmosphäre ist ein erhebliches Problem für jedes Fahrzeug, da er bedeutet, dass alle Öle oder Fette auf Basis von flüchtigen Erdölprodukten innerhalb von Minuten verdampfen würden und als solche keine geeigneten Schmiermittel wären. Die NASA verwendet eine Vielzahl von Trockenschmiermitteln , aber diese können teuer, wartungsintensiv oder einfach nicht so effektiv wie herkömmliche Öle sein.

Die massiven Temperaturschwankungen sind ein weiterer guter Grund, herkömmliche Schmiermittel zugunsten trockener aufzugeben. Eine Folge dieser Temperaturschwankung ist, dass Gelenke oder Lager, die eine hohe Präzision erfordern, aufgrund von Unterschieden in der Wärmeausdehnung nicht gut funktionieren würden.

Schließlich ist die vielleicht größte Herausforderung die Kombination aus Terrain und Mondboden. Radfahrzeuge sind hauptsächlich für glatte Oberflächen ausgelegt und können unwegsames Gelände nur mit fortschrittlichen Aufhängungssystemen bewältigen, wie sie in den Mars-Rovern verwendet werden. Herkömmliche Gummiräder funktionieren aufgrund der oben genannten Atmosphären- und Temperaturprobleme auch nicht auf dem Mond, sodass Sie etwas anderes wie Metallgewebe oder Kunststoff verwenden müssen, was ihre Höchstgeschwindigkeit und Tragfähigkeit einschränkt. Reifen dürfen auch nicht zu dünn sein, sonst sinken sie in den dicken Regolith ein und bleiben stecken.

Kettenfahrzeuge sind besser in der Lage, unregelmäßiges Gelände zu bewältigen, und sie verteilen ihr Gewicht auf eine viel größere Grundfläche, sodass sie wahrscheinlich nicht sinken. Aber der Nachteil bei Ketten ist, dass jede einzelne Lauffläche doppelt verbunden ist (vorne und hinten) und Kettensysteme normalerweise ein halbes Dutzend Räder auf jeder Seite oder mehr erfordern. Das sind viele Lager, die geschmiert werden müssen, und viele Stellen, an denen Regolith eindringen und die Gelenke zerstören kann. Und leider gibt es keine Möglichkeit, den Regolith aus diesen Fugen fernzuhalten, da sie alle in ständigem, direktem Kontakt mit dem Boden sein werden.

Angenommen, Sie haben das Problem der Steuerung mehrerer Beine gelöst (oder haben einen anständigen Vorrat an Handwavium), haben Fahrzeuge mit Beinen in dieser Umgebung erhebliche Vorteile gegenüber Fahrzeugen mit Rädern und Ketten. Sie haben viel weniger Gelenke als ein Kettenfahrzeug (3-5 pro Bein) und diese Gelenke müssen sich normalerweise nicht um mehr als 180 Grad drehen, was bedeutet, dass sie mit Stiefeln abgedeckt werden können, um eine Regolith-Kontamination zu verhindern. Die Füße können für verschiedene Arten von Gelände oder Geharten dimensioniert werden: breit und flach, um viel Gewicht zu tragen, ohne einzusinken, klein und schmal für leichtere Fahrzeuge oder schwieriges Gelände. Ein Fahrzeug mit Beinen kann auch über Hindernisse klettern oder springen, die für Ketten- oder Radfahrzeuge schwierig zu überqueren wären (hier sind 6 oder mehr Beine von Vorteil).

Die größten Vorteile, die ich bei der Verwendung von Panzerketten sehe, sind eine höhere Geschwindigkeit auf glattem Gelände, eine geringere Wahrscheinlichkeit, in dickem Regolith stecken zu bleiben, und ein niedrigeres Fahrzeugprofil. Als größte Nachteile sehe ich den extrem hohen Wartungsaufwand (durch Abnutzung der Laufflächen und Räder) und die mittelmäßige Mobilität in sehr felsigem Gelände.

Die größten Vorteile, die ich bei der Verwendung von Beinen sehe, sind eine erhöhte Geschwindigkeit über felsiges Gelände, geringe Wartungsanforderungen (nur sehr wenige der Gelenke sind in direktem Kontakt mit dem Mondregolith) und die Fähigkeit zur Selbstaufrichtung. Es gibt auch den zusätzlichen Bonus der Redundanz, wenn Sie ein Fahrzeug mit 6 oder mehr Beinen haben; Wenn ein Bein zerstört wird, können die anderen neu konfiguriert werden, um eine fortgesetzte (wenn auch beeinträchtigte) Bewegung zu ermöglichen. Die größten Nachteile, die ich sehe, sind eine hohe Systemkomplexität (unabhängige Motoren für die Gelenkartikulation und ein ausgeklügelter Computer zur korrekten Bedienung der Beine), die Notwendigkeit einiger Präzisionsgelenke und ein höheres Fahrzeugprofil.

Angesichts des obigen Vergleichs würde ich persönlich mit einem Rollator gehen. Abgesehen von den Leistungs- und Wartungsvorteilen wäre es ziemlich großartig, in einer gepanzerten Kakerlake mit einer großen Waffe über die Mondoberfläche zu huschen. ;)

Zusätzliche Ressourcen zu den Eigenschaften von Mond-Regolith: https://curator.jsc.nasa.gov/lunar/letss/regolith.pdf

https://www.universetoday.com/20360/lunar-regolith/

http://adsabs.harvard.edu/full/1973LPSC....4.1159T

Ich war 8 Jahre lang Panzerabwehrkanonier bei den Marines. Ich werde Ihnen erklären, warum Walker niemals von einem Militär als gepanzertes Fahrzeug eingesetzt werden.

Erstens sind Gelenke große Schwachstellen. Nicht nur gegenüber feindlichem Feuer, sondern auch aus Wartungssicht, und die erforderlichen empfindlichen Servos und Kreisel sind unendlich anfälliger für Schmutz als alles andere an einem Panzer. Außerdem ist ein Walker von Natur aus in der Lage zu gehen, um mehr Fläche dem feindlichen Feuer auszusetzen. Ein gutes gepanzertes Fahrzeug ist aus gutem Grund niedrig am Boden. Gepanzerte Fahrzeuge nutzen das Gelände stark als Deckung, um ein möglichst kleines Zielprofil darzustellen. Moderne Panzerabwehr-Lenkwaffen bedeuten im Grunde genommen, dass buchstäblich alles, von der Infanterie bis hin zu einem kleinen Drohnenflugzeug, genug Hitze packen kann, um einen Kampfpanzer zu zerstören. Aus diesem Grund werden gepanzerte Fahrzeuge immer kleiner und schneller statt größer und schwerer. Endlich gibt es die Schwerkraft, der Mond' Da die Schwerkraft jegliches Gehen extrem erschwert, wird dies nur umso ausgeprägter, je größer das Fahrzeug ist. Ein großer Rollator könnte in niedrigem G zu leicht umgeworfen werden, um nützlich zu sein.

Staub ist nichts, was ein Fahrzeug explodieren lässt. Wir führen seit 16 Jahren einen Krieg in den rauesten Wüsten unseres Planeten, und unsere moderne Technologie kann mit Sand und Staub problemlos umgehen. Staub wird jedoch die Gelenke und Servos auf einem Rollator blockieren.

Von Grundprinzipien: Wenn Sie groß im Quadrat stehen, könnte man argumentieren, dass klein so klein wie möglich sein sollte - 1 Soldat. Es gibt ein Kontinuum in Scifi zwischen angetriebenen Rüstungsanzügen und kleinen Mechs / Walkern. Zum Beispiel dieses Ding aus Distrikt 9. Große motorisierte Rüstung oder kleiner Walker / Mech?

https://www.youtube.com/watch?v=m7dizLdsZJw

Das Schöne an kleinen 1-Personen-Rüstungen / Mechs ist, dass sie sich durch Springen bewegen und die geringe Schwerkraft des Mondes ausnutzen können. Ich erinnere mich nicht an viele Sprünge im Starship Troopers -Film, aber in dem Buch trugen sie angetriebene Rüstungen, mit denen sie schnell reisen konnten, indem sie große Entfernungen übersprangen. Das wäre großartig für das Mondgelände.

Eine Infanterieeinheit, die mit einer Reihe von Sprüngen vorrückt, wäre ziemlich cool. Sie könnten auf dem großen Rollator reiten und dann wie Flöhe davon explodieren.

Ich würde vorschlagen, dass etwas, das mit dem LAV-25 vergleichbar ist, das vom kanadischen und US-Militär verwendet wird, angemessener wäre als beide.

Unterschätzen Sie Regolith nicht, Regolith ist nicht nur Staub oder Sand.

Auf der Erde haben wir Erosionseffekte durch Wind, Regen, Wetter im Allgemeinen und nicht zuletzt durch Bewegung. auf dem Mond tun wir das nicht. Der Regolith besteht vollständig aus winzigen abrasiven Silikatbrocken, die in fast jedem winzigen Korn messerscharf sind. Dieses Zeug ist schrecklich, es verklumpt und klebt zusammen, es ist statisch aufgeladen und haftet an fast allem, und wenn Sie es einatmen, könnten Sie genauso gut Messer einatmen, es wird Ihre Lungen zerfetzen und Sie töten.

Viele bewegliche Teile, die Vakuum und Regolith ausgesetzt sind, werden allein schon ein schreckliches Wartungsproblem sein. Räder und Motoren auf einer relativ leichten mobilen Plattform werden dies enorm reduzieren. die vielen unabhängigen antriebssysteme sorgen dafür, dass wenn etwas klemmt, es weiterfahren kann, und die 8 räder verteilen das gewicht mehr als ausreichend in der niedrigeren gravitation.

Beine wurden zu Tode diskutiert, der einzige praktische Grund, warum ich sie auf dem Mond verwenden kann, ist, Staub zu vermeiden, indem man buchstäblich auf Stelzen durch ihn hindurchgeht. Das Gelände auf dem Mond ist nicht rau genug, um Beine zu verdienen, auch wenn die Schwerkraft es einfacher macht, sie zu konstruieren und sich damit fortzubewegen.

Die Laufflächen sind mittlerweile zu 100% dem Regolith ausgesetzt und verstopfen im Wesentlichen garantiert damit. Der große Vorteil von Laufflächen ist die äußerst effektive Gewichtsverteilung und der Oberflächengriff. Aber in niedrigerer Schwerkraft braucht man die Gewichtsverteilung nicht annähernd so sehr, ich kann das Grip-Problem nicht kommentieren.

Es gibt sehr wenig, was nicht mit einer Plattform auf Rädern anstelle eines herkömmlichen Tanks getan werden kann, wenn die Masse ein reduziertes Problem ist.

Als Science-Fiction-Beispiel können Sie sich das Mako-Fahrzeug aus Mass Effect ansehen. Eine futuristische Version des eingangs erwähnten LAV-25.

Der Kampf auf dem Mond wird eine chaotische Angelegenheit, eine albtraumhafte Kombination aus direktem Nahkampf im Messerkampf und satellitengesteuerter Munition.

Ihr Horizont ist näher als auf der Erde, wahrscheinlich näher, als er sein sollte, einfach wegen der Krater, Sie haben kein Radar über dem Horizont (auf der Erde erreichen wir dies, indem wir Radar von der Ionosphäre abprallen lassen), Ihre einzige Möglichkeit, Dinge dahinter zu verfolgen Der Horizont oder sogar die Sichtlinie wird durch Satelliten und Fluggeräte erreicht, die sie direkt sehen können.

Sie können möglicherweise Sensoren mit begrenzter Reichweite erreichen, indem Sie Oberflächenvibrationen von sich bewegenden Bodenfahrzeugen beobachten, aber aller Wahrscheinlichkeit nach wird der Regolith als Vibrationsabsorber fungieren, ein weiteres Argument dafür, Beine zu vermeiden, da die stampfenden Schritte solche Sensoren wie den alarmieren werden vibrierendes Wasserglas im Jurassic Park.

Explosionen, insbesondere Splitterwaffen, werden mörderisch sein, auf der Erde soll eine Splittergranate ebenso viel verletzen wie töten, auf dem Mond ist jeder Anzug-Durchstich wahrscheinlich selbst dann der sofortige Tod ohne eine wirklich clevere automatische Dichtungstechnologie Die Aufgabe, in eine unter Druck stehende Umgebung zurückzukehren, wird lange genug dauern, dass Moon-Warrior wahrscheinlich an ihren Verletzungen sterben wird.

Jede Infanterie, die an der Oberfläche operiert, wird definitiv irgendeine Form von gepanzerter Fahrzeugunterstützung benötigen, wenn nichts anderes, um eine medizinische Evakuierung und Triage zu ermöglichen.

Es hängt ganz davon ab, wie wendig Ihre Wanderer sind - wenn es sich aufgrund der Coolness-Regel im Grunde genommen um Panzer auf Beinen handelt, sind gewöhnliche Panzer aus Gründen, die in anderen Antworten erläutert werden, viel sinnvoller und machbarer. Insbesondere die Überlebensfähigkeit ist ein großes Plus für Panzer – abgesehen von unglaublich dicker Panzerung werden aktive Hard-Kill-Schutzsysteme (APS) bei neueren Modellen de facto zum Standard, wodurch der Panzer automatisch eingehende Bedrohungen erkennen und zerstören kann für frühere Fahrzeuggenerationen tödlich gewesen. Im Wesentlichen werden Panzer zu mobilen Festungen, die für alles außer Flugzeugen und feindlichen Panzern mit gleichen Fähigkeiten größtenteils undurchdringlich sind.

Wenn Ihre Walker andererseits in der Lage sind, zu springen, auszuweichen und Feinde zu frustrieren, indem sie im Allgemeinen zu flink sind, um sie mit Waffen zu treffen, die stark genug sind, um sie zu Fall zu bringen, dann haben Sie einen Fall. Die geringe Schwerkraft, gepaart mit Reaktionsdüsen, würde sie noch wendiger machen. Die Panzerung wäre minimal (bestenfalls Schutz gegen Kleinwaffenfeuer), weil (a) ein Treffer von einer großkalibrigen Waffe und die Einheit ohnehin aus dem Kampf ist (b) mehr Panzerung die Beweglichkeit beeinträchtigen würde, die die wichtigste dieser Einheit ist Attribut.

Dass die Gelenke des Läufers eine Schwachstelle sind, ist ein strittiger Punkt, da die Annahme ist, dass es den feindlichen Streitkräften schwer genug fällt, den Hauptkörper des Läufers zu treffen, geschweige denn seine Gliedmaßen.

Bei Waffen kommt es sehr darauf an, wie esoterisch man werden möchte. Bei einem humaniformen Walker würde der herkömmliche Ansatz wahrscheinlich die Installation einer großkalibrigen Waffe beinhalten, die der Hauptkanone eines Panzers mit einem Turm ähnelt, anstelle eines der "Arme".

Dies alles setzt natürlich voraus, dass der Gegner gegen diese Streuner nicht die einfachste Methode hat/verwendet, um schwer zu treffende Glaskanonen zu besiegen, nämlich strahlungssuchende Raketen. (Nehmen Sie zum Beispiel das heutige BGM-71E TOW, das [theoretisch] von Infanterie getragen und gestartet werden kann und in der Lage ist, bis zu 900 mm reaktive Panzerung zu besiegen.) Vermutlich wäre sich die Fraktion, die Streuner verwendet, dieser Schwachstelle sehr bewusst und würde entsprechende Taktiken anwenden minimieren, zB indem sie versuchen, ihren Feind dazu zu bringen, die Munition dieser Waffe nutzlos zu verbrauchen.