Wie man "sichtbare" weltraumlaserähnliche Waffen herstellt

Tor:

Stellen Sie sich nur einen Star Wars X-Wing-Kampf vor, und Sie haben die Idee. Allerdings möchte ich wissen, ob so etwas ohne haufenweise metaphysischen Handverzicht und „einfach so“ möglich ist.

Was ich bisher herausgefunden habe:

  • Sound kann ein zusätzliches Computerprogramm sein, das dem Piloten hilft, Informationen zu verarbeiten, wenn er zu beschäftigt ist, auf die Radar- / Sensoranzeigen zu schauen (dh der Computer erzeugt Soundeffekte entsprechend dem, was die Sensoren sagen, ähnlich wie die Einparkhilfe in Autos heutzutage). .

  • Sie könnten diese Technik vielleicht verwenden, um ansonsten unsichtbares Waffenfeuer sichtbar zu machen (dh eine Projektion der Flugbahn auf dem Bildschirm zu erzeugen).

  • Laser sind aus. Zum einen möchte ich einen Kampf, bei dem der Gegner in eine für Menschen sichtbare Reichweite kommen muss, wenn er seine Waffen effektiv einsetzen will. Diese Frage ergibt ungefähr, dass heutzutage eine Entfernung von 300 km für einen waffenfähigen Laser leicht erreichbar ist. Zum anderen sind Laser auf so kurze Entfernungen augenblicklich. Selbst bei Verwendung der computergestützten Bildschirmdarstellung würde es wie eine durchgezogene Linie von Anfang bis Ende aussehen, die kurzzeitig aufblinkt (= unerwünschter visueller Effekt, ganz zu schweigen davon, ob es überhaupt möglich ist, einen nicht direkt auf sich selbst gerichteten Laser zu erkennen) . Zum anderen möchte ich, dass meine Piloten eine Warnung erhalten, dass sie angegriffen werden, bevor sie ein nettes Loch in der Größe einer Münze oder eines Fußballs oder eines Schiffs in ihrem Schiff haben.

Frage

Gibt es eine Art physikalisch mögliche Waffe, die meine Anforderungen erfüllen könnte:

  • Vor dem Aufprall sensorisch erkennbar
  • fliegt mit einer Geschwindigkeit, bei der die menschliche Reaktionszeit aus einer Entfernung von 1 km den Speck retten kann
  • hat keine Intelligenzfähigkeit (dh keine wärmesuchenden Raketen)
  • kann auf Ein-Personen-Raumjäger montiert werden
  • kann einen anderen Ein-Personen-Raumjäger innerhalb weniger Schüsse tatsächlich lähmen oder zerstören

Könnte etwas so Alltägliches wie Kugeln die Anforderungen erfüllen? Was ist mit dem Rückstoß?

Bonusfragen

Gibt es eine Möglichkeit zum Abschirmen, ohne schwere Panzerplatten zu opfern?

Warum zum Teufel hat sich mein Weltraumkampfrennen nicht überhaupt für Laser entschieden?

Kurz gesagt, Sie wollen Strahlwaffen , die gesehen oder zumindest erkannt und künstlich visualisiert werden können. Nun ... schießen Sie auf alles, was glüht oder scheint ... Plasmastöße würden das tun. Neutronenstrahlen könnten das auch, weil freie Neutronen zerfallen (Halbwertszeit 10,2 Minuten) und die Strahlung zerfallender Neutronen detektiert und sichtbar gemacht werden kann.
Nun, es wäre schön , wenn es eine Strahlwaffe sein könnte, aber ich würde mich auch mit Projektilwaffen begnügen, wenn sie tatsächlich den Anforderungen entsprechen und nichts anderes funktioniert. (Wäre irgendwie komisch zu wissen, dass Star Wars tatsächlich mit Bullets in Space und Tonnen von künstlicher Visualisierung bekämpft wird.)
Ich habe meine Antwort bearbeitet, vielleicht möchten Sie sie noch einmal aufrufen.

Antworten (6)

JordiVilaplanas Antwort zu Plasma ist einwandfrei, aber ich möchte sie noch etwas erweitern.

Neben Hochgeschwindigkeitsplasma kann ich mir zwei weitere Arten von Weltraumwaffen vorstellen, die Ihre Kriterien erfüllen:

Schienenkanone:

Eine Railgun verwendet ein elektromagnetisches System, um ein Stück Metall (vorzugsweise etwas ziemlich Schweres und Haltbares wie Wolfram) auf sehr hohe Geschwindigkeiten (von einigen tausend km/h bis zu relativistischen Geschwindigkeiten - in Ihrem Fall je niedriger, desto besser ) zu beschleunigen Durch die Beschleunigung wird das Metallstück auf eine enorme Temperatur erhitzt, sodass es glühend heiß wird . Ich denke, Blitze aus glänzend heißem Metall würden Blastergeschosse aus Star Wars sehr mögen.

Normale Waffen mit Leuchtspurmunition:

Tracer-Munition bei der Arbeit(Sie können sich zum besseren Verständnis ein Video ansehen . Bearbeiten: Hier ist ein besseres Video dank @AndyD273)

Leuchtspurmunition sind Kugeln oder Projektile im Kanonenkaliber, die mit einer kleinen pyrotechnischen Ladung in ihrer Basis gebaut werden. Sie werden aus normalen Kanonen abgefeuert und sind so gebaut, dass sie karikaturartige Lichtspuren in der Luft hinterlassen.

Bonus: Warum sollten Sie Tracer-Munition verwenden? Um das Zielen zu erleichtern. Sie sehen, der Weltraum ist groß – ich meine wirklich groß – und Ihr Ziel ist relativ klein. Wenn Sie es aus einem Kilometer oder so mit einer Runde treffen wollen, die nur mit 6-800 m / s geht, sollten Sie viele davon abfeuern und in der Lage sein, ihre allgemeine Flugbahn zu verfolgen.

Zur Schildtechnologie:

Ich würde in diesem Fall für eine SF-Lösung stimmen, nämlich Nanotechnologie. Mit Nanotechnologie können Sie (theoretisch) eine diamantfeste Schicht aus Nanobots um Ihr Fahrzeug herum erstellen (sogar eine transparente), die sich selbst reparieren kann, solange Sie „Schildenergie“ und Ersatz-Nanobots bereitstellen können.

Warum nicht Laser:

Die kurze Antwort ist, dass Laser, egal was SF uns gesagt hat, bei Weltraumkämpfen scheiße sind. Laser sind elektromagnetische Strahlung, daher verlieren sie Energie nach dem Abstandsquadratgesetz . Das bedeutet, dass ein Laser, der aus 100 Metern Entfernung tödlich ist, nur aus 200 Metern Entfernung ein Witz ist und aus 2 km Entfernung kaum zu sehen ist, während ein physisches Projektil, das mit kinetischer Energie den größten Schaden anrichtet, bei der Fahrt praktisch keine Energie verliert.

Ein weiteres Video: Minigun auf einem Hubschrauber mit Leuchtspuren . Ich denke, nur jede 100. Runde ist Tracer, aber bei 3000 Runden pro Minute spielt es keine Rolle. Sie möchten nicht, dass jede Runde bei dieser Feuerrate ein Tracer ist, da Tracer zusätzlichen Verschleiß am Lauf verursachen.
Laser verlieren nach dem Abstandsquadratgesetz keine Energie, sie verlieren Leistung. Wenn Sie ein Punktziel treffen, wirken diese wie ein und dasselbe, wenn Sie ein Objekt mit einer Oberfläche treffen, wird die Energie über einen größeren Teil des Ziels verteilt, aber die gesamte Energie trifft das Ziel. Wenn Sie nur eine Rumpfplatte schmelzen müssen, kommen Sie möglicherweise mit mehr Dispersion davon, als wenn Sie ein Bleistiftloch durchdampfen müssen.
Es ist ein sehr modifiziertes umgekehrtes quadratisches Gesetz, weil es ein Kegel ist, anstatt in alle Richtungen zu strahlen. Es wird sogar noch modifizierter, wenn der Emitter den Strahl auf den Zielort fokussiert, in welchem ​​Fall er sich nicht ausbreitet, sondern verengt, aber natürlich beginnt, sich nach dem Zielpunkt auszubreiten.
@Zan Lynx - Anstatt ein Objektiv zu verwenden, um Strahlen auf einen Punkt zu fokussieren, können Sie es auch genau im richtigen Abstand vom Laser platzieren, damit die Strahlen ungefähr parallel verlaufen, wie im oberen Diagramm auf dieser Seite --in In einem idealisierten Fall, in dem alle Strahlen ursprünglich von einer Punktquelle stammen, gibt es überhaupt keine Divergenz hinter der Linse, aber alle realen Quellen haben eine begrenzte Breite, was bedeutet, dass es eine gewisse Divergenz gibt, wie hier angegeben .
@ZanLynx Der Modifikator ist nur ein konstanter Multiplikator, die Energie ist immer noch proportional zum umgekehrten Quadrat der Entfernung.
Tolle Idee mit den Leuchtspuren! Ich denke, ich bleibe bei einer Kombination aus RailGun- und Tracer-Geschossen! Ich bin mir bei der SF-Abschirmlösung nicht ganz sicher, und ich glaube nicht, dass die Laserdissipation so funktioniert, wie Sie es beschrieben haben (die anderen Kommentare haben so ziemlich alle meine Probleme damit gesagt), aber kinetische Projektile scheinen hier meine einzige Lösung zu sein. Vielen Dank!!!
@subrunner Danke. Stellen Sie sich bei Lasern (und nur aus Gründen der Debatte - ignorieren Sie mich also gerne) Folgendes vor: Normalerweise zerstreut sich elektromagnetische Energie proportional zum umgekehrten Quadrat der Entfernung, sodass Sie nach 2 Metern 1/4 der Energie haben, die Sie haben nach 1 Meter und nach 4 Metern nur noch 1/16. Wenn Sie jetzt einen Spiegel (100% effizient - den es im IRL nicht gibt) an der Lichtquelle verwenden, können Sie Ihre Leistung verdoppeln, sodass Sie nach 2 Metern 1/4 * 2 der Energie haben, die Sie nach 1 Meter und nach 4 haben Meter, nur 1/16 * 2. Es ist nicht schwer, konstante Multiplikatoren zu verstehen. :D

Plasmakanonen

Das sind eigentlich die Technologien hinter den Star Wars-Blastern. Ich denke, es erfüllt alle Ihre Anforderungen:

  • Es ist aufgrund der hohen thermischen Signatur seiner "Kugel" leicht zu erkennen.
  • Es kann mit beliebiger Geschwindigkeit fliegen, selbst die Kugel einer 9-mm-Kanone gibt Ihnen etwa 1 Sekunde, bis sie Sie trifft, wenn sie auf 1 km abgefeuert wird. Aber man muss es kommen sehen und bedenken: Je schneller, desto besser.
  • Eine Plasmaexplosion ist wie eine Kugel, Sie feuern sie in gerader Linie ab, sie hat kein Leitsystem.
  • Wenn die Technologie fortgeschritten und miniaturisiert genug ist, können Sie sogar Handfeuerwaffen bauen.
  • Es hängt nicht nur von der Kanone ab, sondern auch von der Verteidigung des Ziels. Schießen Sie 1 Unze Kohlenstoffplasma auf einen 1 m dicken Stahlschild und Sie werden fast nichts tun. Schießen Sie 1 Pfund Eisenplasma auf ein Kaninchen und Sie werden es aus der Existenz löschen.

Leider ist eine Plasmaexplosion nicht wie eine Kugel oder ein Kieselstein, der durch eine Schleuder geschleudert wird, es ist nicht nur seine kinetische Energie, um die Sie sich Sorgen machen müssen. Eine Plasmaexplosion ist ein Haufen konzentrierter und ionisierter Hochtemperaturmaterie, die den Rumpf Ihres Sternenjägers zum Schmelzen bringen und einige elektromagnetische Störungen verursachen kann.

Schwere Panzerplatten wären gegen kleine Explosionen effektiv, aber sie können sich immer noch erhitzen, wenn sie von vielen Explosionen getroffen werden, also würde ich zwei Verbesserungen hinzufügen:

  • EM-Abschirmungen : Ein ausreichend starkes elektromagnetisches Feld um den Raumjäger herum sollte in der Lage sein, die Plasmastrahlen abzulenken.
  • Internes Wärmekreislaufsystem : Im Weltraum gibt es keine Luft, die Ihr Schiff abkühlen kann, aber Sie müssen die Wärme im Trefferbereich verteilen, um ihre Auswirkungen zu minimieren. Legen Sie eine Rohrleitung mit Kühlflüssigkeit durch Ihren Rumpf.

Sicherlich benötigt ein Plasmastoß mehr Energie als ein Laserstrahl, aber er ist viel effektiver. Vielleicht haben Ihre Weltraumarmeen begonnen, Laserwaffen einzusetzen, und vielleicht haben sie am Ende schicke Raumschiffe mit Spiegelhüllen. Dann versuchte ein Genie, eine Plasmaexplosion auf ein Raumschiff abzufeuern, und brachte mehr als 7 Jahre Pech ein, als der Spiegelrumpf des Schiffs ein nicht so schickes Loch bekam.

Klingt nach einer wirklich tollen Lösung! Nur aus Neugier - warum sollten meine Raumjäger-Wissenschaftler die Plasmablitze nicht viel schneller machen, so dass die Eigenschaft "Reagiere in der Zeit von 1 km" verletzt wird, zB nicht Mach 3, sondern Mach 30 oder 300?
@subrunner Da die zur Erhöhung der Mündungsgeschwindigkeit der Kanone erforderliche Energie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt, sollten Ihre Wissenschaftler ein Gleichgewicht zwischen niedrigem Energieverbrauch und hohem Explosionsimpuls finden.
Ist eine Plasmakanone eine echte technisch mögliche Waffe? Was würde verhindern, dass sich das Plasma sofort auflöst, sobald es das "Fass" verlässt, wie was passieren würde, wenn Sie versuchen würden, eine Kugel aus Gas in ein Vakuum zu schießen? Wenn der Strahl dicht / heiß genug ist, damit Partikel im Strahl auf ihrem Weg miteinander kollidieren können, sollten sie in der Richtung senkrecht zum Strahl etwas zufällige Geschwindigkeiten erhalten, wodurch sich der Strahl ausbreitet ... scheint so, als würden Sie es tun brauchen entweder eine sehr geringe Dichte (vielleicht unsichtbar machen) oder extrem kalte Partikel (damit sich die anderen im eigenen Ruherahmen kaum bewegen)
Plasma kann als ein Gas betrachtet werden, das so überhitzt ist, dass sich einige seiner Elektronen gelöst haben. Stecken Sie nun dieses supererhitzte Gas in ein Vakuum. Was geschieht? Im Weltall fliegt das Plasma einer „Plasmakanone“ sofort in alle Richtungen ab und löst sich auf. Unter bestimmten Umständen ist es möglich, eine Plasmakanone, wie Sie sie sich vorstellen, in einer Atmosphäre, aber nicht im Weltraum zum Laufen zu bringen.
Siehe scifi.stackexchange.com/questions/13701/… für die Geschwindigkeit eines Blaserbolzens. [1]:
Könnte dem Dissipationseffekt entgegengewirkt werden, indem ein fester Magnetkern eingebaut wird, der das Plasma nach innen zieht? Es könnte Energie aus der Hitze des Plasmas ziehen, wodurch es abkühlt und die Wirksamkeit der Waffe auf extreme Entfernungen verringert wird.
Kurze Antwort ist entweder "nein" oder "es lohnt sich nicht". Dies gilt insbesondere, weil es bei Orbitalgeschwindigkeiten weitaus verheerender ist, von diesem festen Kern getroffen zu werden (mehr Masse und daher mehr Energie), als von dem Plasma getroffen zu werden, das es zu korralieren versucht.
Verwenden Sie ein Magnetfeld, um das Plasma zusammenzuhalten. Das hängt von seiner Fähigkeit zu dirigieren ab und ist wie das Abfeuern einer Flasche. Ich denke jedoch, dass es zu leicht abgelenkt werden könnte.
@JDługosz - Was erzeugt das Magnetfeld? Wenn es sich um einen festen Magnetkern handelt, der sich zusammen mit dem Plasma bewegt, dann sehen Sie sich Jim2Bs Kritik an der Idee an. Es scheint auch so, als müsste das Feld ziemlich verrückt stark sein, um eine freie Ausdehnung des Plasmas in das umgebende Vakuum zu verhindern. Könnte irgendeine vorhersehbare Technologie diese Art von Feld mit einer einigermaßen magnetischen "Kugel" erzeugen? Und was wäre der Vorteil eines magnetischen Behälters gegenüber einer hohlen physischen Hülle, die mit der gleichen Menge Plasma gefüllt ist?
Das Magnetfeld wird als Teil des Mechanismus zugeführt, wenn das Plasma ausgestoßen wird. Plasma kann magnetische Flusslinien halten und strukturiert halten.
@JDługosz - Du sagst, eine Plasmakugel, die in einem Vakuum schwebt, kann sich mit ihrem eigenen strukturierten Magnetfeld zusammenhalten? Wenn ja, könnten Sie eine Quelle verlinken, die dies beschreibt? Wenn Sie über Kugelblitze sprechen , ist die wahrscheinlichste Erklärung laut diesem Artikel eine chemische Reaktion mit Siliziumpartikeln in der Luft. Wenn das also stimmt, würde es im Vakuum nicht funktionieren.
Beginnen Sie hier mit der allgemeinen Einführung vor dem Hauptartikel. Siehe MHD .
@JDługosz - Das spricht darüber, wie bei einer kontinuierlichen Plasmaoberfläche mit mehreren magnetischen Domänen die magnetische Wechselwirkung zwischen Domänen in der Oberfläche Plasmapartikel über der Oberfläche zusammendrücken kann, wie bei Sonneneruptionen. Aber ich sehe in dem Artikel nichts, was darauf hindeutet, dass, wenn Sie einen völlig isolierten Plasmaball haben, der nicht durch das Feld einer viel größeren Plasmaoberfläche außerhalb von sich selbst beeinflusst wird, das eigene Magnetfeld des Balls ihn allein halten könnte zusammen. Können Sie auf Quellen verweisen, die diese Behauptung speziell stützen?
Nochmals vielen, vielen Dank für die perfekte Idee - da es jedoch derzeit keine HardScience-Idee zur tatsächlichen Herstellung eines nicht dissipierenden Plasmablitzes zu geben scheint, kann ich diese Antwort leider nicht als Lösung akzeptieren. Trotzdem wäre es perfekt gewesen, vor allem in Kombination mit der elektromagnetischen Abschirmung...
@Hypnosifl "Und was wäre der Vorteil" - es könnte sein, dass Ihre fiktiven Raumschiffe mit ihren fiktiven Abschirmtechnologien sehr effizient gegen kinetische Stöße sein könnten - das Einwickeln des Kerns des Schusses in etwas, das den Schild beim Aufprall stören könnte, würde dies ermöglichen Kern ungehindert passieren und auf den Rumpf aufprallen. Warum das Plasma nicht beim Aufprall erzeugt wird, ist es vielleicht relativ billig und einfach, es zu kanalisieren, aber die Erzeugung ist schwierig, teuer oder erfordert große Ausrüstung, die Teil der Waffe wäre?
Abhängig davon, wie viel Energie die Schiffe in diesem Universum zur Verfügung haben, könnten Sie die Plasmakugel möglicherweise so schnell abfeuern, dass sie keine Zeit hat, sich stark auszudehnen.

Für eine Einführung in Weltraumkämpfe und Waffen lesen Sie Atomic Rocket's: Space War und die Folgematerialien zu den Waffen. Tatsächlich sollten Sie das tun, bevor Sie meine Antwort weiter lesen.

Eine kurze Zusammenfassung der Wissenschaft ist:

  1. Kämpfer sind unrealistisch
  2. Stealth ist unrealistisch
  3. Schilde sind unrealistisch
  4. Rüstung ist nicht praktisch
  5. Waffen kommen alle aus 2 Grundformen (gerichtete Energie oder Projektil) mit viel Abwechslung.

Ich werde Sie auf Ihre Einschränkungen herausfordern (z. B. keine Laser). Ich denke, es könnte einen Weg geben, das zu bekommen, was Sie wollen, und diese drin zu behalten.

Auf Waffen

Es wird zwei Hauptkategorien von Waffen geben, gerichtete Energiewaffen (dazu gehören Laser) und Projektile (dazu gehören Waffen, Raketen und alles andere, was keine gerichtete Energiewaffe ist).

Laser

Das meiste, was ich über Laser zu sagen habe, gilt gleichermaßen für andere Arten von gerichteten Energiewaffen (z. B. Teilchenstrahlen verschiedener Arten).

Vergessen Sie alles, was Sie in SciFi über Weltraumlaser gesehen haben. Der effektivste Laser ist einer, der viel Leistung und einen großen Hauptspiegel hat, um den Strahl auf eine Entfernung zu fokussieren. Ein "wirbelsäulenmontierter" Laser vom Typ Traveller RPG mit zwei aufklappbaren Türmen (einer auf jeder Seite des Schiffes) könnte die Art und Weise sein, wie dies erreicht wird. Dies gibt Ihnen 1 Laserkavität mit zwei Öffnungen. Einer kann die Zielverfolgung durchführen, während der andere das Schießen übernimmt.

Die "Wirbelsäulenhalterung" könnte ein Freie-Elektronen-Laser (FEL) sein, so dass Sie den Laser auf jede Wellenlänge abstimmen können (z. B. aus Strahlengründen wird dies wahrscheinlich Röntgen sein). Sie können auf einem Schiff der gleichen Größe bis zu einer Entfernung von 1 Lichtminute (11 Millionen Meilen oder 18 Millionen km) einen effektiven Todesschuss erzielen.

Der Strahl bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit (oder bei Partikelstrahlen so nah, dass es schwierig wäre, den Unterschied zu erkennen). Das Zielen ist nur so gut, wie es die Physik zulässt. Das heißt, bei einer Entfernung von 1 Lichtminute hat Ihr Ziel 2 Minuten Zeit, um Ihrem ankommenden Feuer auszuweichen.

Projektil

Projectiles deckt tatsächlich ein paar verschiedene Gruppierungen ab. Waffen mit Antrieb und Führung und solche ohne. Sie könnten Waffen mit geringem Schub, aber hohem Schub nennen Δ v Torpedos und Waffen mit hohem, aber niedrigem Schub Δ v Raketen. Beides würde eine Anleitung erfordern.

Um sicherzustellen, dass ein Beinaheunfall das Ziel immer noch töten würde, werden die meisten von ihnen einen Atomsprengkopf enthalten. Beachten Sie, dass ein Fehlschuss von 1 km mit einem Atomsprengkopf bedeutet, dass das Ziel nicht beschädigt wird. Sie könnten sogar um 100 m verfehlen und keinen nennenswerten Schaden anrichten (abhängig von der Sprengkopfgröße).

Eine Alternative zu Projektilen mit Antrieb und Lenkung wären völlig stumme Projektile. Alle diese (chemisch angetriebene, Gauss-/Spulenkanonen, Schienenkanonen, Gaskanonen usw.) könnten als "Kanonen" klassifiziert werden. Das Problem dabei ist, dass sie wirklich nur für den Nahbereich gut sind. Gegen einen manövrierenden Gegner in einer Entfernung von 1 Lichtminute haben Sie fast keine Möglichkeit, ein Ziel mit ihm zu treffen - egal wie gut Ihr Computerziel ist.

Eine Alternative zu Kämpfern

Auf der Website der Atomic Rocket heißt es, dass Kämpfer keinen Sinn machen. Der Pilot reduziert die Überlebensfähigkeit der Plattform tatsächlich erheblich. Das Konzept der Jäger macht jedoch immer noch Sinn: Projizieren Sie Waffen an Orte, die für Ihren großen Raumkreuzer zu gefährlich sind.

Also verwenden sie die Idee eines Kinetic Kill Vehicle Bus. Es ist ein "Raketenbus", der die Passagierraketen in eine Angriffshülle fährt, damit der Antrieb und die Führung der Rakete an Bord das feindliche Schiff abfangen können.

  • Es ist möglich, dass der KKV-Bus ein niedriges Schubhoch verwendet Δ v Motor, während die Raketen einen hohen Schub liefern, niedrig Δ v Motor für die Endmanöver.
  • Es ist möglich, dass der KKV-Bus zusätzliche Rechenleistung und Durchdringungshilfen bietet, um die Verteidigungssysteme Ihres Ziels abzulenken.
  • Es ist möglich, dass der KKV-Bus Telemetrie- und Aufklärungsinformationen an das Mutterschiff liefert. Das macht es im Kampf wertvoll, selbst nachdem es am Zielschiff vorbeigeflogen ist.
  • Es ist möglich, dass der KKV-Bus auch versucht, ein Ziel abzufangen, wenn sich das Ziel in der Eingriffshülle des KKV-Busses befindet.

Egal, was Sie drauflegen, der KKV-Bus fährt nur in eine Richtung. Die Energiekosten für die Rückführung wären zu hoch. Wenn Sie die Honor Harrington-Bücher lesen , wäre dies der "Apollo" sehr ähnlich, die sie mit ihren Raketensalven als Kontrollknoten starten.

Einige Vorteile

Ein KKV-Bus hat gegenüber „Raumjägern“ mehrere Vorteile und teilt alle Vorteile eines bemannten „Raumjägers“. Erstens können sie mit deutlich höheren Beschleunigungen manövrieren als jedes bemannte Fahrzeug – möglicherweise bis zu einer Beschleunigung von 10.000 g. Sie müssen keine lebenserhaltende Ausrüstung tragen, um einen Menschen am Leben zu erhalten. Das Beste daran ist, dass sie keine Ausrüstung zur Bergung benötigen, jede ist mit allen Mitteln für Leistung, Größe, Kosten usw. entbehrlich.

Die Verwendung eines KKV-Busses zur Lieferung eines MITW (mehrere unabhängig zielgerichtete Waffen), anstatt diese Waffen nur massenhaft abzufeuern, hat einige Vorteile. Der erste besteht darin, dass das Fahrzeug zusätzliche Ausrüstung tragen kann, um die Leistung dieser Raketen zu verbessern (Sensoren, Penetrationshilfen, Kommunikation usw.). Zweitens kann der KKV-Bus für Einsätze mit ungünstiger Kinematik andere (Hochimpuls-)Antriebe verwenden, um die erforderliche Gesamtleistung bereitzustellen Δ v für ein Abfangen benötigt.

Dies macht einen KKV-Bus nicht zu einer so hohen Anforderung Δ v Missionen - ein cleverer Kriegskämpfer könnte seine Seite mit mehrstufigen Raketen ausstatten, bei denen die erste Stufe ähnlich hoch war Δ v Fähigkeiten. Der KKV-Bus bietet jedoch etwas mehr Flexibilität, als nur die Reichweite der Raketen zu erweitern.

Die Verlobung

Im Weltraumkampf gibt es bestimmte Vorteile, die mit unterschiedlichen Eingriffsseitenverhältnissen einhergehen.

Allgemein

Eine sehr unvollständige Liste:

  1. Eine Verfolgungsjagd begünstigt den Angreifer, da der Angreifer immer innerhalb des Wenderadius des Verteidigers drehen kann.
  2. Eine Verfolgungsjagd begünstigt den Verteidiger, da Projektileingriffe weniger erfordern Δ v um den Feind zu treffen (Sie können Minen im Weg Ihres Gegners hinterlassen).
  3. Direkte Gefechte bevorzugen gerichtete Energiewaffen gegenüber Projektilen (es ist schwierig für Projektilwaffen, erfolgreich abzufangen).

Gerichtete Energie vs. Projektil

Das Laserschiff (gerichtete Energie) wird versuchen, nahe genug an das Projektilschiff heranzukommen, damit sein Laser einen Abschuss erzielen kann und die Lichtgeschwindigkeitsverzögerung des Ziels kurz genug ist, damit der Laser das andere Schiff treffen kann, bevor es sich bewegt. Während der Feind Raketen abfeuert, hat der Strahl die Aufgabe, jede Rakete abzuschießen, die so aussieht, als ob sie sich in einem effektiven Angriffsbereich befindet. Es wird Priorität eingeräumt, den KKV-Bus zu treffen, bevor er seine Raketenladung abfeuert. Ein Geschützturm erfasst ein neues Ziel, während der andere Geschützturm feuert. Sobald das aktuelle Ziel zerstört ist, wechselt der Strahl die Türme und die Rollen werden vertauscht.

Das Projektilschiff (kinetische Energie) wird versuchen, außerhalb der effektiven Reichweite des Laserschiffs zu bleiben. Sie werden ein Sperrfeuer von KKV-Bussen auf das Laserschiff abfeuern. Sie werden versuchen, die Verteidigung des Laserschiffs zu sättigen. Ein Laserschiff kann mehr Schüsse abfeuern als ein Projektilschiff, daher muss das Projektilschiff die Verteidigungssättigung so schnell wie möglich abschließen. Nach einem Gefecht muss das Projektilschiff seine Bestände auffüllen.

Waffen, die für die menschliche Besatzung sichtbar sind

Anstatt die Waffen sichtbar zu machen (insbesondere in einer Entfernung von 11 Millionen Meilen!), Was die menschliche Besatzung möglicherweise sieht, ist ihre defensive Computerprojektion des Zielpunkts des Feindes.

Alternativ, wenn das feindliche Schiff direkt Projektile abfeuert oder Raketen sich Ihnen nähern, werden Ihre Verteidigungssysteme diese Objekte definitiv verfolgen und der menschlichen Besatzung wahrscheinliche Flugbahnen liefern. Bei Projektilen mit Antrieb ist das Ergebnis eine dreidimensionale Form, die die Antriebsfähigkeiten der eingehenden Verordnungen darstellt (dies wird manchmal als Korb bezeichnet, ist aber normalerweise nicht korbförmig). CJ Cherryh bietet eine hervorragende Behandlung der wahrscheinlichen Standorte von Schiffen und Waffen auf der Grundlage der neuesten Daten, bekannter Hardwarefähigkeiten und Lichtgeschwindigkeitsverzögerungen

Wenn der Feind gerichtete Energiewaffen abfeuert, werden Sie offensichtlich nicht viel von dem Strahl sehen, es sei denn, er trifft Sie, aber es ist möglich, dass Ihre Sensoren, wenn sie gut genug sind, den Durchgang einer mächtigen Laserwaffe basierend auf Reflexionen von erkennen könnten Staub und Gas. Der Computer könnte diese Rückmeldung auch an die Besatzung liefern.

Die Besatzung hätte bis zu Minuten Zeit, um auf die Drohungen zu reagieren.

Zusammenfassung

Anstatt die Waffen für das bloße Auge eines Menschen sichtbar zu machen, überlagert das Kampfinformationssystem im Grunde alle seine Informationen auf der Karte / dem Bildschirm und versorgt die menschliche Besatzung mit Informationen über wahrscheinliche Flugbahnen, Laserfehlschläge, Zielpunkte usw.

Wenn Ihr Feind einen Multi-Gigawatt-FEL-Laser auf Sie richtet und sein wahrscheinlicher Zielpunkt auf der Brücke liegt, würde dies der Besatzung des Schiffes das gleiche Gefühl geben, als ob sie von demselben Schiff hereinkommende Leuchtspurgeschosse sehen würden.

Und anstelle von zufälligem Staub und Gas verbreitet das Schiff möglicherweise seinen eigenen Sensorstaub, entweder Nanotechnologie oder größere Sonden. Mithilfe von Inferometrietechniken kann diese Sensorwolke eine viel bessere Sicht auf das Gebiet erhalten und vorbeifahrende Strahlen und durch den Strahl zerstörte Sensorknoten melden.
Was ist der Vorteil, einen einzigen KKV-Bus zu verwenden, um die Raketen in Schlagdistanz zu bringen, im Gegensatz dazu, dass jede Rakete eine mehrstufige Rakete ist, wobei die letzte Stufe die gleiche ist wie die Rakete, die das KKV geliefert hätte? Wenn Sie gemäß der Tsiolkovsky-Raketengleichung die Geschwindigkeit einer einzelnen Massennutzlast erhöhen möchten m um einen Betrag Δ v mit einer Rakete mit Austrittsgeschwindigkeit v e , wäre die Anfangsmasse mit Kraftstoff m ∗ e ( Δ v / v e ) . Wenn Sie dagegen zwei Raketen mit Nutzlast wollen m / 2 um ihre Geschwindigkeit um den gleichen Betrag zu erhöhen, die Gesamtanfangsgeschwindigkeit
Masse beider Raketen inklusive Treibstoff wäre ( m / 2 ) ∗ e ( Δ v / v e ) + ( m / 2 ) ∗ e ( Δ v / v e ) = m ∗ e ( Δ v / v e ) , genau wie im vorherigen Fall, wo beide Nutzlasten von einer einzigen größeren Rakete getragen wurden. Daher sehe ich keinen Treibstoffvorteil darin, alle Raketen in einem Fahrzeug zu transportieren, und es hat auch den Nachteil, dass es für Ihren Feind einfacher ist, alle Ihre Raketen mit einem gut gezielten Schuss zu zerstören, bevor das Fahrzeug nahe genug kommt, um zu starten bilden, während es schwieriger ist, sie alle aufzuhalten, wenn die Raketen zunächst einen ausgebreiteten Schwarm bilden. Warum alle Raketen in einen Korb stecken?
@Hypnosifl, siehe Antwort. Ich habe einen Abschnitt hinzugefügt, um auf Ihren Kommentar einzugehen.
Hmm, aber selbst wenn Sie zusätzliche Ausrüstung benötigen, um die Leistung der Raketen zu verbessern, warum montieren Sie diese zusätzliche Ausrüstung nicht einfach auf einer eigenen Rakete, die neben einem Raketenschwarm mit eigenen separaten Raketen fliegt? Ein Schwarm scheint immer noch schwieriger zu zerstören als ein einzelnes Fahrzeug, das alles trägt. Wenn Sie einen anderen Hochimpulstreibstoff als Ergänzung zum regulären Treibstoff wünschen, warum teilen Sie ihn nicht einfach auf all die verschiedenen Raketen auf? Ist nicht die Summe Δ v für eine gegebene Gesamtkraftstoffmenge und Gesamtnutzlastmasse in beide Richtungen gleich?
Eine ähnliche Frage gab es hier zu Space Weaponry . Es kann auch interessant sein, dort nachzuschauen, obwohl es eher auf der Fiktionsseite als auf der harten Wissenschaft liegt
@Hypnosifl, für die gleiche Menge an Masse dasselbe tun Δ v , ja, es wird der gleiche Treibstoff und Treibmittel benötigt. Aber der größere Bus hat einige Vorteile, die einzelne Raketen nicht haben (z. B. kann er einen größeren reflektierenden Spiegel für optische Sensoren oder hochverstärkende Kommunikations-/Laserverbindungen aufnehmen). Dies entfernt diese Ausrüstung von den Raketenkörpern und verleiht ihnen Leistung gegen die Verteidigungssysteme. Ja, ein separater Raketenkörper könnte mit einem Schwarm geschickt werden, um dieses Zeug zu tragen, aber es wird nicht in der Lage sein, das große Zeug aufzunehmen und hat nicht so viel Flexibilität.
Meine Position ist, dass beide Ansätze funktionieren werden. Ich denke, der KKV-Bus bietet mehr Leistungsfähigkeit und Flexibilität. Könnte jedoch für eine interessante Behandlung in der Fiktion sorgen, wenn eine Seite einen Ansatz verwendet und die andere Seite den anderen.
Danke für diese tolle, tolle Antwort! Es ist mit so vielen harten Fakten untermauert, dass ich mich jetzt irgendwie albern fühle, wenn ich an meinen Raumjägern festhalte. Aber ich befürchte, dass sie für das, was ich vorhabe, ein wahres MUSS sind. Obwohl Sie mir definitiv eine Menge Dinge gegeben haben, für die ich Problemumgehungen finden kann, kann ich Ihre Antwort nicht akzeptieren. (Ich fange jetzt an, darüber nachzudenken, eine HardPhysics-Rasse einzuführen, die auf meine IrrationalSpacefighters-Rasse trifft :))
Bitteschön. Ich empfehle jedem, der sich für diese Seite interessiert, auch die Atomic Rockets-Seite zu lesen. Es ist wunderbar!
Auch Raumjäger sind nicht so irrational. Nehmen Sie den Piloten heraus und machen Sie es zu einer Einwegfahrt, und es wird zu einer praktikablen Strategie. Ihre HardPhysics-Rasse könnte die freien Elektronenschiffe sein, während Ihre IrrationalSpaceFighters-Rasse auf die harte Tour lernen könnte, was sinnvoller ist! Zuerst könnten sie einige Angriffe vom Typ Kamikaze versuchen, dann den Piloten herausnehmen und die Führung manipulieren, dann spezielle KKV-Busaufbauten bauen, die für diesen Job bestimmt sind.

Wie Sie bereits erwähnt haben, müssen Sie nach dem Schießen eines Projektils einen Rückstoß bekommen. Um dies zu vermeiden, könnten Sie Ihre Projektile von selbst beschleunigen lassen (wie Raketen). Ein Schuss würde darin bestehen, das Projektil abzufeuern und darauf zu warten, dass es auf sein Ziel zu beschleunigt, was einige Sekunden dauern und dem Piloten etwas Zeit geben könnte, um dem Schuss auszuweichen, wenn sein Schiff flink genug ist. Aufgrund der zunehmenden Geschwindigkeit des Projektils wäre es schwierig, alle Parameter vorherzusehen und ein Ziel auf eine ungewöhnliche Entfernung zu schießen.

Dieses System könnte für jede Art von Projektil funktionieren, solange Sie Raketentriebwerke der richtigen Größe herstellen können.

Um Probleme mit dem Rückstoß zu vermeiden, können Sie auch ein Waffendesign haben, das etwas Abgas mit gleichem und entgegengesetztem Impuls nach hinten schießt, während es gleichzeitig einen Schuss nach vorne abfeuert.
@Hypnosifl Ich stelle mir ein komisches Schleudertrauma vor, wenn diese beiden Systeme nicht genau synchronisiert sind
Sie haben den Raketenmodus entdeckt
Die Leute neigen dazu, den Rückstoß im Weltraum als ein viel massiveres Problem zu betrachten, als es tatsächlich ist. Nehmen wir an, Sie haben ein Projektil mit einem Gewicht von 0,25 kg (= 0,55 Pfund), was eine ziemlich riesige Granate ist, und es verlässt die Kanone mit beeindruckenden 2 km / s (= 4473 mph, was doppelt so schnell ist wie die schnellsten regulären Marinekanonen). Wenn Ihr Schiff nun 1500 kg wiegt (das ungefähre Gewicht der ISS + einige Triebwerke und Treibstoff), beträgt der Rückstoß 0,33 m/s (= 1,2 km/h oder 0,74 mph). Ich denke, ein Fahrzeug, das mit kosmischen Geschwindigkeiten (in der Größenordnung von km / s) fährt, hätte mit einem solchen Rückstoß kaum ein Problem.
@ mg30rg Ich weiß nicht, was passiert ist, aber deine Zahlen sind weit entfernt. Die ISS hat eine Masse von ungefähr 420 t, und 0,25 kg sind nicht wirklich viel, eine kinetische 22-mm-Rakete für einen 120-mm-Sabot hat bereits eine Masse von über 4 kg. Für einen Einsatz mit großer Reichweite im Weltraum sind 2 km / s viel zu langsam. Ich würde erwarten, dass diese kkvs eine Mündungsgeschwindigkeit von mehr als 20 km / s haben (die US Navy Railgun erreichte bereits fast 8 km / s in der Atmosphäre). Für diese Arten von Energien ist es nicht nur wichtig, den Drift-/Geschwindigkeitsvektor zu berechnen, der durch das Abfeuern der Waffe verursacht wird, sondern auch die Belastung, die er auf die Waffenhalterung und die Schiffsstruktur ausübt.
@DoomedMind Ich habe mit 1,5 Tonnen gerechnet, weil ich mich an ISS-Gewichte von etwa 500 kg erinnerte und es kein echtes Antriebssystem (füge weitere 250 kg zur Gleichung hinzu) oder riesige Mengen an reaktiver Masse (die restlichen 750 kg) hat. Für die Geschwindigkeit des Projektils habe ich die Daten aus dem Wikipedia-Artikel "Marinekanonen" verwendet und die Tatsache berücksichtigt, dass das OP sichtbare Projektile will. Außerdem habe ich den Begriff "normale Kanonen" verwendet, um die auf Verbrennung basierende Technologie direkt anzusprechen.
@Hypnosifl allgemein bekannt als rückstoßfreie Waffen. Das beste Beispiel, das mir in den Sinn kommt, wurde im Zweiten Weltkrieg verwendet und auf einer Vespa montiert.

Ich würde mir typische Sci-Fi-"Blaster-ähnliche" Energiewaffen vorstellen, die instabile, schädliche Partikelexplosionen erzeugen, die mit der Zeit zerfallen. Dieser Zerfall erzeugt als Nebenprodukt geringe Mengen an nichtionisierender Strahlung bis einschließlich des sichtbaren Spektrums. Die Strahlungsmenge des Teilchenzerfalls ist viel zu schwach, um nennenswerte Schäden anzurichten.

Im Laufe der Zeit (und damit der Entfernung) ist so viel von der Partikelexplosion in niederenergetische Photonen zerfallen, dass sie nicht mehr lebensfähig sind. Dies erklärt ihre begrenzte Reichweite.

Die anfängliche Entladung eines Blasters erzeugt einen deutlichen Ausbruch von Funkwellen. Alle Militärschiffe tragen leicht verfügbare Ausrüstung, die den Ort des HF-Bursts bestimmt und ihn in hörbare Geräusche für die Besatzung oder den Piloten übersetzt. Verschiedene Arten von Blastern haben unterschiedliche HF-Signaturen (und erzeugen daher unterschiedliche Geräusche in der Übersetzungssoftware), sodass Besatzung und Piloten feststellen können, ob die Quelle feindlich oder freundlich ist.

Nun, ich hatte dieselbe Frage im Kopf, aber ich habe nach Videos über Star Wars gesucht und dieses hier gefunden: https://www.youtube.com/watch?v=1po2ut5zi0Y

Wie es heißt, könnte ein "Blaster" (der eigentliche Begriff wäre eine "Plasma-Railgun") eine Plasma-"Blase" auf 200 km / s ausstoßen und Temperaturen erreichen, die heißer als die Sonne sind. Er erklärt mit mehr Details, Sie sollten es sich ansehen.

Obwohl dies eine interessante Antwort ist, sollten mehr Informationen aus dem Video in den Hauptteil der Antwort verschoben werden. Bitte lesen Sie dies , warum Antworten, die hauptsächlich Links sind, auf SE vermieden werden sollten.
Ich habe keine Ahnung, warum Sie diesen Beitrag zu einem Community-Wiki gemacht haben, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass dies NICHT so ist
oh, sorry für die Mühe, ich war einfach zu aufgeregt mit dem Waffenkonzept :T
Wie man "sichtbare" weltraumlaserähnliche Waffen herstellt
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