Wie würde eine biologische Kanone funktionieren?

Nun, wir wissen, dass Killerwale schwere Robben definitiv weit werfen können ( https://www.youtube.com/watch?v=G7WGIH35JBE ), aber das geht etwas über den Rahmen der Frage hinaus. Die Kreaturen sind an Land, und wenn sie 1000 kg tragen können, sind sie groß.

Könnte ein natürliches Schießpulver oder ein gleichwertiges hergestellt werden? Der Bombardierkäfer ist ein Beispiel für etwas, das zwei Chemikalien erzeugen und bei Bedarf mischen kann. Aus Wikipedia: „Das Spray entsteht durch eine Reaktion zwischen zwei chemischen Verbindungen, Hydrochinon und Wasserstoffperoxid, die in zwei Reservoirs im Unterleib des Käfers gespeichert werden.“ Unsere Kameraden drüben in der Biologie sagen uns den maximalen Druck im Inneren von BTW:

https://biology.stackexchange.com/questions/30143/whats-the-maximum-pressure-inside-a-bombardier-beetle

Es ist ziemlich niedrig, also würdest du diese Elemente separat bekommen (oder von zwei verschiedenen Kreaturen, was sicherer und einfacher ist). Wenn Sie andere Kreaturen mit dieser Fähigkeit finden könnten, könnten Sie sie auf irgendeine Weise melken, so dass das biologische Teil vorankommt.

Für die Kanone müssen Sie etwas haben, das dem Stress der Verbrennung oder dem Druck standhält, der dies antreibt. Wenn Sie einen massiven, entkernten Baumstamm hätten, könnten Sie theoretisch mit dieser Art von Druck umgehen.

Was ist der Druck? Schusswaffen-Leute wissen ein bisschen:

http://closefocusresearch.com/calculating-barrel-pressure-and-projectile-velocity-gun-systems

Sie gehen davon aus, dass der durchschnittliche Druck etwa 1/4 des Spitzendrucks beträgt. Für ein Eisenprojektil (unter der Annahme einer Kugel) mit dem 7,8-fachen des Wassers ist das etwa ein Schuss mit einem Durchmesser von 3 Zoll. Aus der Gleichung, die die Waffenleute verwenden, bringt Sie ein Spitzendruck von 3000 psi mit einem 24-Zoll-Lauf auf 500 m /s-Bereich.

Bambus könnte verwendet werden (ala Captain Kirk in der Folge mit den Gorn), aber Mythbusters hat diese Idee bereits verworfen, aber das ist für ein einziges Stück Bambus. Betrachtet man die mechanischen Eigenschaften von Bambus, beträgt die Zugfestigkeit 2000 kN/cm^2 gegenüber 35000 kN/cm^2 für Stahl, etwa 1/15.

http://bambus.rwth-aachen.de/eng/reports/mechanical_properties/referat2.html

Wenn Sie ein Stück Holz dick genug machen, können Sie möglicherweise die Belastungen Ihres Treibmittels bewältigen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_vessel

Bei ausreichend dickem Holz können Sie dies möglicherweise abziehen. Muss noch ein bisschen rechnen, um das zu überprüfen.

Wenn die Kanone mit Nahrung gefüttert werden soll und die erforderliche Reaktion hervorrufen soll, könnte eine Art Doppelkreatur-Setup funktionieren. Eine Kreatur (oder Kreaturen) auf einer Seite der Kanone scheidet Verbindung A aus; ein anderer sondert Verbindung B ab. Wenn sie gemischt werden, entzünden sie sich oder sie werden viel flüchtiger. Das Problem dabei ist, dass Sie biologisch gesehen von einer Kreatur verlangen würden, etwas mit hohem Kalorien-/Energiewert auszuscheiden, es sei denn, dies kann aus einem anderen evolutionären Grund gerechtfertigt werden.

In Bezug auf die Zündung spricht diese Diskussion über einige Möglichkeiten:

Können Salzsäure und Verdauungsenzyme einen Brand verursachen?

Der Vollständigkeit halber sollten die Bühnenbäume von Larry Niven und verschiedene ähnliche Systeme erwähnt werden:

Könnten Pflanzen ihren Samen auf anderen Planeten verbreiten?

Sie können den Weg von Ecballium gehen und es gentechnisch verändern.

Es hat seinen ungewöhnlichen Namen von der Tatsache, dass es, wenn es reif ist, einen Strahl schleimiger Flüssigkeit spritzt, der seine Samen enthält, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Es wird daher angenommen, dass es eine schnelle Pflanzenbewegung aufweist.

Option 1: Werfen

Die Bisskraft eines Krokodils beträgt etwa 18 kN. Wenn Sie einige große Annahmen treffen, dass eine biologische Kanone konstruiert ist, und davon ausgehen, dass die Technik die Natur mit etwa 4: 1 schlagen kann, könnten Sie einen 3-m-Lauf erstellen, der die Kanonenkugel mit der gewünschten Geschwindigkeit wirft oder spuckt. Der Energiebedarf liegt zwischen 40 und 60 kcal pro Wurf, was nicht unangemessen ist (eine Dose Limonade enthält etwa 200 kcal). Sie können den Lauf so kompakt wie 2 m (6 ft) machen, indem Sie die langsamere Geschwindigkeit wählen. Die maßgebende Gleichung lautet: v = sqrt( 2 sa )

Option 2: Chemisches Treibmittel

Wie in anderen Beiträgen erwähnt, ist es möglich, sich einen gentechnisch veränderten Organismus vorzustellen, der Glycerin mit Salpeter- und Schwefelsäure behandelt, um ein metastabiles TNT oder andere explosive Chemikalien herzustellen. Der Druck, dem die Brennkammer standhalten muss, hängt wiederum von der Mündungslänge ab und reicht von 12 MPa für einen 3-Meter-Lauf bis zu 52 MPa für einen 1-Meter-Lauf und die höhere Mündungsgeschwindigkeit. Laut Wikipedia könnte Kiefer mit 40 MPa den unteren Bereich bewältigen. Es besteht auch die Möglichkeit, wenn gentechnisch veränderte Organismen in Frage kommen, dass natürlich produziertes Nylon (das viel höherer Spannung standhalten kann) die Kammer zusammenhält. Es müsste eine Art biologischer Gleitvorgang geben, der es dem Treibmittel ermöglicht, in die Kammer zu gelangen und dann geschlossen zu gleiten, um diese Komponenten vor der Verbrennung zu schützen. Ein "müder" Organismus könnte phantastisch fehlzünden. Aus Ihrem Link habe ich den Kanonenkugeldurchmesser von 3 Zoll gefunden. Die beteiligte Gleichung ist P = F / A

Option 3: Schienenkanone

Alternativ könnte die Kanonenkugel einen kleinen Stecker aus leitfähigem Metall darauf haben, den der konstruierte Organismus mit einem hohen Strom verdampfen und aus der Kammer herausleiten könnte. Die beteiligten Fassdrücke würden unverändert bleiben. Spannung ist hier kein Problem - elektrische Aale (860 V) erzeugen viel mehr Spannung als eine Railgun benötigen könnte (20 V). Die Leistung (P = VI) ist ein Problem, aber Sie können es möglicherweise von Hand winken. Neuronen (die Quelle der elektrischen Energie) brauchen zwischen 1/200 Sekunde und etwas weniger als einer Sekunde, um sich zwischen den Schüssen zu erholen.

Eine Anmerkung zum Nachdenken

Bei hochenergetischen Einschlägen (wie Kanonenschüssen) ist die Geschwindigkeit nicht der wichtigste Term in den Penetrationsgleichungen. Was "hochenergetisch" ist, hängt vom Zielmaterial ab, aber sobald Sie sich in diesem Bereich befinden, gilt die Newtonsche Durchdringungsgleichung - Durchdringung = Geschosslänge x (Dichte des Geschosses / Dichte des Zielmaterials)

Aus diesem Grund bevorzugen Sie vielleicht lange, drallstabilisierte Kanonenkugeln und lange Läufe.

Nun, Sie können der Idee von Warhammer 40k Tyranids folgen : Sie sind ein unzähliger Schwarm von Kreaturen, die alles entfernt Organische verschlingen und nur öde Planeten auf ihrer Spur hinterlassen. Der Schwarmgeist, der sie kontrolliert, passt die Waffen der Tyraniden an die Situation an.

Eine der bekanntesten Waffen ist der Fleshborer:

Der Fleshborer, bezeichnet mit dem Binomial Pulpa terebro, enthält ein kompaktes Brutnest, in dem Bohrkäfer ihre Eier ablegen, die schlüpfen und reifen, unterstützt von der Waffe für die zukünftige Verwendung als Munition. Diese Käfer werden in einem hormonbedingten Ruhezustand in ihrem ausgewachsenen Zustand gehalten, bis die Waffe schussbereit ist. An diesem Punkt zwingen neurale Impulse des Trägers eines der Insekten in einen schießenden Schließmuskel. Von hier aus kann der Käfer durch einen weiteren Impuls auf ein Ziel geschossen werden.

Die Käfer bewegen sich sehr wenig, bis die Waffe durch einen massiven elektrochemischen Schock ausgelöst wird, der den Käfer in eine plötzliche rasende Aktion treibt. Mit ihren kräftigen, flohähnlichen Beinen stürzen sie sich mit enormer Geschwindigkeit aus der Waffe. Der Käfer selbst ist blind, da er speziell auf diese Weise biotechnologisch hergestellt wurde, um jede mögliche Abweichung seiner Flugbahn zu verringern. Wenn sie zuschlagen, verbrauchen sie ihre Lebensenergie innerhalb von Sekunden und bohren sich wie wild durch die Rüstung, das Fleisch und die Knochen des Ziels. Wenn der Käfer jedoch kein Ziel findet oder etwas trifft, das er selbst in seinem rasenden Zustand nicht durchdringen kann, stirbt er trotzdem schnell. Die Käfer scheiden beim Aufprall auf ein Ziel ein starkes Verdauungsenzym aus, das das Durchdringen von Rüstung und Fleisch unterstützt. ^{http://wh40k.lexicanum.com/wiki/Fleshborer}

Jetzt können Sie einen ähnlichen Mechanismus selbst erstellen: Eine Insektenkolonie würde einen waffenähnlichen Kokon mit halbreifen, aber ruhenden Insekten erstellen. Wenn Ihr Benutzer jetzt auf die Waffe schießt, töten die Insekten die Beute, indem sie sich mit Nahrung vollstopfen. Jetzt kann der schlaue Benutzer genug von dem Kadaver zurücklassen, um ihn in eine neue Waffenkolonie zu verwandeln.

Ganz einfach, lass einfach einen riesigen Alt-Drachen einen 2 kg schweren Stein in sein Maul stecken und ihn so schnell er kann ausspucken.

Als Bonus erhalten Sie einen Feuerball.