Railgun-gestarteter Atomsprengkopf

Die kinetische Energie eines Geschosses (für nichtrelativistische Geschwindigkeiten) ergibt sich aus der bekannten Formel$E_K = 1/2 m v^2$.

Für eine Geschwindigkeit von$150 \ \text{km}/\text{s}$Sie brauchen ungefähr$100 \ \text{kg}$1 Kton liefern ($4 \cdot 10^{12} \ \text J$) der kinetischen Energie.

Anscheinend können Sie dann die abgegebene Energie verdoppeln, indem Sie eine Atombombe an die Kugel schnallen.

Aber...

Da Sie im Vakuum keine Stoßwelle haben, die Ihnen hilft, Schaden zu verursachen, sondern nur Strahlungsschaden, müssen Sie die Nuke so einstellen, dass sie einmal im Ziel explodiert, was Ihnen eine Fehlermarge von etwa 1 Millisekunde lässt.

Eine Millisekunde ist viel länger als die Zeit, die für die Explosion benötigt wird, bis dahin hätte die einsetzende Explosion das Ziel verlassen. Das Bild unten zeigt eine Atomexplosion 1 Millisekunde nach ihrem Beginn .

Und obendrein muss deine Bombe dem Aufprall standhalten, sonst würde sie nur verpuffen.

Ich werde die Berechnungen von L.Dutch nicht weiter ausführen, da sie korrekt sind und für sich sprechen, aber ich würde aus einigen Gründen vom Einsatz von Atomwaffen im Weltraum abraten:

Kosten

Sie müssten nicht nur die Designaspekte der Waffe herausfinden, sondern Sie würden auch mit jedem Schuss teures Material wegwerfen, wenn Sie in einem Kriegsgebiet wählen müssten, ob Sie ein Eisenprojektil auf ein Schiff werfen, was Sie d müssen reproduzieren oder nachliefern oder eine Atombombe senden. Eines kostet sehr wenig, da es im Grunde nur raffiniertes Metall ist, das andere besteht aus viel teureren raffinierten Metallen und viel mehr Technik, um vergleichsweise wenig zusätzlichen Schaden anzurichten. Die Atombombe würde sich nur dann lohnen, wenn sie genau dort explodieren würde, wo sie sollte, in der Mitte des Schiffes. Woanders wird es exponentiell weniger effektiv, all das für den doppelten Schaden und das Zehnfache der Kosten – warum nicht einfach eine weitere Kugel darauf werfen!

Dies ist im Moment bereits ein Faktor in Kampfzonen, warum diese Millionen-Dollar-Rakete auf diesen Kerl werfen, wenn die vergleichsweise primitive Autokanone oder konventionelle Waffen auf einem Hubschrauber es tun würden.

Kessler-Syndrom

Wenn Sie ein Loch durch ein Schiff schossen, würde es es ziemlich effektiv lahmlegen, es sei denn, es verfehlte irgendwie alles Wertvolle; Es würde dazu führen, dass ein Schiff eine Austrittswunde ähnlich einem Menschen hat und Trümmer aus dem hinteren Teil des Schiffes fliegen. Aber es bewegt sich sehr schnell von Ihnen weg, also sind Sie theoretisch immer noch ziemlich sicher, aber wenn Sie eine Atombombe im Schiff zünden würden, würden Sie Trümmer in alle Richtungen schleudern: es sei denn, das Schiff könnte die Explosion eindämmen Irgendwie würden diese Trümmer das Manövrieren bestenfalls sehr gefährlich machen, aber im schlimmsten Fall Ihr eigenes Schiff beschädigen. Stellen Sie sich den Schaden vor, den Ihr massives 100-Meter-Geschoss beim Aufprall anrichten würde ... Stellen Sie sich jetzt vor, dass ein 1 km langer Brocken eines zuvor zerstörten Schiffes auf Ihr Schiff aufprallt, nicht annähernd so schnell, aber aufgrund seiner Größe und Masse immer noch mit enormer kinetischer Energie.

Strahlung

Dies ist der kleinste Faktor, aber die durch Atomwaffen verursachte Strahlung und EMP würden die Navigation und andere Bordsysteme beeinflussen. Ich weiß, wenn ein Schiff im Van-Allen-Gürtel überleben kann, ist dies ein ziemlich strittiger Punkt, aber was ist mit Konflikten? Verteidigung und Schutz können beschädigt werden, wenn Ihr Schiff die Schlacht überlebt, aber auch ein paar Treffer eingesteckt hat, würden Sie es sich zweimal überlegen, bevor Sie den Van-Allen-Gürtel eines Planeten betreten, Sie würden zumindest warten, bis Sie sicher sind, dass es sicher ist tun Sie dies.

Stellen Sie sich jetzt kleine Gebiete vor, die mit Strahlung und Trümmern überflutet sind, und Ihr Schiff ist bereits beschädigt.

Kriegsbeute

Warum ein Schiff zerstören, wenn man es erobern kann? Die Alliierten versuchten immer wieder, ein deutsches U-Boot zu erobern, nur um die Enigma-Maschine an Bord zu erobern; In einem Kriegsgebiet, in dem beide Seiten technologisch fortgeschritten sind, würde es sich lohnen, einem Schiff zu erlauben, sich zu ergeben und es zu erobern, oder einfach direkt hineinzugehen, es zu entern und es auf die altmodische Weise zu erobern, nur um zu sehen, welche neue Technologie die andere Seite möglicherweise hatte arbeiten an.

Grundsätzlich würden Schiff-zu-Schiff-Kämpfe im Weltraum zu Chaos für die Navigation und das Überleben der Besatzung auf der grundlegendsten Ebene führen, geschweige denn, wenn Sie anfangen würden, Atomwaffen herumzuwerfen.

Weltraumschrotflinte.

Betrachten Sie die Nutzlast einer Railgun. Es packt einen Wallop wegen seiner Geschwindigkeit. Je massiver es ist, desto härter ist der Wallop. Ein Projektil mit hoher Masse von der Größe einer Rakete würde einen sehr großen Schlag verursachen. Es wäre auch energetisch sehr aufwendig, es auf Touren zu bringen.

Aber im Vergleich zum Weltraum ist selbst eine Rakete klein. Und ein sich sehr schnell bewegendes raketengroßes Projektil würde wie ein Stern auf dem Radar leuchten, was im Weltraum besser funktionieren würde als auf der Erde. Sie würden es Tausende von Kilometern entfernt kommen sehen. Und obwohl es so groß wie eine Rakete ist, ist es keine Rakete - es ist ein dummes Projektil, das einer völlig berechenbaren Flugbahn folgt. Alle Ihre Schiffe können sich bewegen. Sie werden dieses Ding kommen sehen und aus dem Weg gehen, und die enorme Energie, um es zu beschleunigen, wird verschwendet worden sein. Miyagis beste Verteidigung: No be there.

Bezüglich der Nuke: Wie bereits erwähnt, sind diese in einer Atmosphäre sinnvoller, in der die Atmosphäre selbst Teil der Waffe ist. Das einzige, was die Nuklearrakete in den Weltraum werfen muss, sind Raketenstücke und ihre eigenen Gammastrahlen. Ein Raumschiff wird in der Lage sein, mit einer gewissen Strahlung umzugehen; es gibt sowieso eine Menge da draußen.

Die Lösung: Wenn Sie Projektile mit hoher Geschwindigkeit auf kleine entfernte, sich schnell bewegende Objekte schleudern möchten, benötigen Sie eine Schrotflinte. Der beste Ansatz für Ihre riesigen Railgun-Projektile wäre, sie kurz nach dem Start in einzelne Fragmente zerlegen zu lassen. Sie könnten dafür Sprengstoff verwenden, um den Fragmenten einen seitlichen Impuls relativ zueinander zu geben. Jedes Stück behält den Schwung, den ihm die Railgun gegeben hat, aber jetzt haben Sie einen sich ausbreitenden Zerstörungskegel. Sie könnten die Teile mit Radar schwer sichtbar machen, und wenn Ihr Ziel den ersten Start verpasst hat, könnten die ankommenden 1-kg-Fragmente schwer zu erkennen sein. Sobald der Kegel nahe war, würde es kein Entrinnen mehr geben. Du kannst ihm nicht entkommen. Wenn Sie nicht nahe am Rand sind, können Sie ihm nicht ausweichen. Es sind zu viele Teile, um sie einzeln zu blockieren. Du bist Toast. Oder Schweizer Käse.

Das käme einem Atomschlag gleich, weil er wahllos zerstörerisch ist. Eigentlich noch zerstörerischer - eine Atomexplosion hat einen umschriebenen Wirkungsbereich und eine begrenzte Wirkungszeit, aber nicht diesen Kegel. Wenn etwas, das Sie mögen, stromabwärts von diesem Kegel ist (der sich weiter ausbreiten und ausbreiten wird, kinetische Energie unvermindert), sind diese Dinge auch Käsetoast.

Wenn man über eine solche Waffe nachdenkt, wäre sie besser für die Verteidigung des Planeten. Sie können sich auf den Rückstoß gegen den Planeten vorbereiten. Sie haben mehr Energie zur Verfügung. Der Zerstörungskegel kommt von deinem Planeten und deine Freunde stehen alle auf der guten Seite dieses Kegels. Das raketengroße Projektil der ersten Stufe wäre großartig, um die Atmosphäre zu durchqueren, und es würde beim Durchqueren in Komponenten zerfallen.

Ich stimme für die Atomwaffen, und das nicht nur, weil ich ein natürlicher Pyromane bin

Ich denke, dass viele Menschen ihr Leben damit verbringen, Star Trek und Star Wars zu sehen, und denken, dass Weltraumschlachten sehr ähnlich sind, wie Kriege vor 1900 zu beobachten, in denen Linienschiffe breitseitig standen und Kanonen mit geringem Schaden auf kurze Reichweite in großen Mengen abfeuerten.

In Wirklichkeit werden Weltraumschlachten viel mehr wie Seekriege nach 1900 sein, bei denen die Schiffe selbst immer weiter voneinander entfernt sein werden, wenn sich die Technologie verbessert.

Warum?

Weil Railguns weh tun

Railguns haben genug Durchschlagskraft, um so ziemlich jedes Schiff jeder Größe zu zerreißen – wenn Sie ihnen die Möglichkeit geben. Jeder, der schon einmal Hasen mit einer .22LR gejagt hat, wird Ihnen sagen, je näher der Hase, desto toter der Hase.

Und das setzt voraus, dass der Hase keine fiesen Dinge wie elektronische Gegenmaßnahmen, falsche Wärmesignaturen (können Sie sich die Größe von Fackeln vorstellen, die im Weltraum zurückgelassen werden, um wärmesuchende Raketen zu verwirren?)

Das natürliche Verhalten von Schiffen besteht darin, auf so große Entfernungen anzugreifen, dass die Effektivität ihrer Verteidigungsfähigkeiten maximiert wird und es unpraktisch wird , mit Projektilen mit Punktlösung zurückzuschlagen. Es ist einfach zu schmerzhaft, das Ziel zu treffen.

Also Atomwaffen

Das Problem ist nicht, dass Atomwaffen mehr oder weniger Durchschlagskraft haben. Das Problem ist, dass sie nicht die punktgenaue Genauigkeit von Railguns erfordern. Sie müssen sie eher in Bezug auf Flakgeschütze betrachten. Alles, was Sie brauchen, ist entweder eine "Entfernungs"-Markierung für die Detonation zu setzen oder ein Mittel zu haben, um die Massenverschiebung von vor dem Sprengkopf nach hinter dem Sprengkopf zu erkennen, um die Notwendigkeit einer Detonation anzuzeigen (oder, wenn jeder magnetische Deflektoren verwendet, a einfaches Magnetrometer und einen Timer, um den Gefechtskopf scharf zu machen, nachdem er sich außerhalb Ihres eigenen magnetischen Deflektors befindet).

Die Railgun ist jedoch nicht nutzlos ...

Sie brauchen immer noch die Railgun (oder Sie können es zumindest rechtfertigen). Das Problem mit diesen Entfernungen ist, dass sie weit entfernt sind. Die Zeit, die benötigt wird, um eine Rakete auf Hochtouren zu bringen, kann den Unterschied zwischen einem erfolgreichen Schlag und dem Tod des Hasen ausmachen. Railguns werden zur Rakete für die „ raketenunterstützte Artillerie “ der Zukunft. Es bringt die Atombombe sehr schnell in Bewegung, sehr schnell.

Fazit

Ich sage gerne voraus, dass die Zukunft des Weltraumkampfes erfordern wird, dass die Schiffe so weit voneinander entfernt sind, dass die heutigen Seegefechte über dem Horizont wie ein Sketch der Marx Brothers erscheinen werden. Tatsächlich könnten die Entfernungen so groß sein, dass selbst Battlestar Galactica -ähnliche Träger mit Schwärmen von Jägern nutzlos sein werden. Sie sind einfach zu langsam auf große Entfernungen. Das schnelle Absetzen von Waffen mit Wirkungsbereich über große Entfernungen wird wahrscheinlich die einzige Methode für Schiff-zu-Schiff-Kämpfe werden.

Mann, ich liebe es, pauschale, schwer zu beweisende Richtig-oder-Falsch-Aussagen zu machen. Es macht den Morgen einfach munterer, weißt du? :-)

Während ein Atomsprengkopf an sich etwas nutzlos erscheint (gemäß der Antwort von L Dutch), kann ein ähnlicher Effekt erzielt werden, der einfacher * ist als das Nuken des Gegners, nämlich eine kleine Menge Antimaterie zu haben (vorausgesetzt, Sie wissen es). woraus die gegenüberliegende Hülle besteht) in Ihrem Projektil. Wenn das Projektil die Hülle trifft, bricht es und lässt die Antimaterie-Partikel die Hülle treffen; Diese werden vernichten und kleine nukleare Explosionen (?) in der Nähe der Einschlagstelle verursachen.

*Einfacher zum Arbeiten. Antimaterie zu ernten ist eine Qual; aber man braucht nicht viel davon.

Diese Explosionen haben nicht das Problem, auf das L Dutch hinweist, da die Explosionen nur auftreten, wenn sie den Rumpf berühren . Das heißt, dass viele der Kräfte, die aus der Vernichtung hervorgehen, als Schockwellen durch die Hülle selbst geschickt werden, was dazu führt, dass sich die Hülle auf verschiedene Weise verschiebt und sich hoffentlich selbst zerreißt.

Eine Randbemerkung: Die Leute reden die ganze Zeit über Laser und Railguns, aber vergessen Sie Partikelkanonen. Partikelkanonen bewegen sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit, können jemanden mit extrem viel kinetischer Energie beschießen, um seine Hülle auseinanderzureißen, und wenn dies nicht gelingt, übertragen sie stattdessen große Mengen an Hitze. Was ist mehr? Sie wurden bereits erfunden und haben sich bewährt (also durchaus im Bereich des Möglichen).

Obwohl ich mir nicht sicher bin, können Sie diese Ideen kombinieren und eine Antimaterie-Partikel-Kanone haben, die Antimaterie-Partikel auf den Gegner abfeuert, um nicht nur massive kinetische Energie zu liefern, sondern auch einen (sehr sehr) kleinen Teil ihrer zu vernichten Schiff und hoffen, dass die Schockwellen, die durch den Schiffsrumpf geschickt werden, ausreichen, um es auseinander zu reißen.

Ich schlage Folgendes vor:

Da eine klassische Atomwaffe gerade groß genug ist, um einen Haufen radioaktiven Materials zu passieren, um die Kritikalität zu passieren und zu explodieren.

Warum nicht einfach viele kleine Brocken radioaktiven Materials abfeuern, um den feindlichen Rumpf in schneller Folge zu treffen.

• Klirren
• Klirren
• Klirren
• "Was ist das?" ...
• Klirren
• Nukleare Explosion

Nachteile wären:

• Mögliche Verschwendung von nuklearem Material, wenn Sie es verpassen.
• Die Bewegung des Feindes berechnen und anpassen müssen.
• Design und Verwaltung Ihrer Waffe.. Sie wollen nicht, dass sie sich verklemmt und Materialklumpen aufbaut.. in Ihrer eigenen Waffe.

Die Pluspunkte wären:

• Die Brocken müssten nicht in den Rumpf eindringen, ihre bloße Nähe wäre für die Besatzung gefährlich.
• Ziemlich billig im Vergleich zu raffinierten Metallen, besonders wenn Sie Fusion zur Stromerzeugung verwenden, keine wirkliche Nachfrage nach spaltbaren Stoffen.
• Bei gutem Zielen und Verlassen auf die reine Flugbahn gibt es keine elektronischen Gegenmaßnahmen, die Erkennung selbst könnte schwierig sein.

Ja, es gibt einen Grund, warum Railgun-Patronen Atomwaffen haben, aber es geht nicht darum, mehr Schaden zu verursachen

In jedem relativ harten Science-Fiction-Universum (wie Ihres zu sein scheint) werden Schiffe in verblüffenden Entfernungen aufeinandertreffen. Selbst wenn Sie Schnecken mit mehreren hundert km / s abfeuern, kann dies dem gegnerischen Schiff Sekunden oder Minuten Zeit geben, um auszuweichen die Runde. Jede Schienenkanonenschnecke hätte also ein Führungspaket, das in der Lage ist, feindliche Schiffe anzuvisieren und die Schnecke im Flug zu drehen. Sobald Ihre Schnecke eine Menge Mathematik geknackt hat, findet sie heraus, in welche Richtung sie zielen muss, und setzt die Nuke für eine schnelle und heftige Kurskorrektur auf den Kurs, von dem sie glaubt, dass er die höchste Wahrscheinlichkeit hat, dort zu treffen, wo der Feind ausgewichen ist. Da der Nuke jedoch nur eine Geschwindigkeitseinstellung hat, nämlich Boom, wenn die Railgun-Kugel dies nicht tut

Atomwaffen oder zumindest nukleares Material wären für mindestens zwei Dinge nützlich:

1. radioaktive Stoffe sind sehr dicht, so dass die Patronen bei einer bestimmten Größe schwerer sein können und daher mehr kinetische Energie haben, wenn sie beispielsweise aus abgereichertem Uran bestehen . Dies gibt die Möglichkeit, die Wirkung von Runden zu variieren, während standardisierte Schienen und Kondensatoren verwendet werden, was praktisch ist, auch wenn Sie die Vielseitigkeit nicht oft nutzen.

2. radioaktive Materialien sind radioaktiv, also können Sie radioaktive Patronen verwenden, ob es sich um Atomwaffen oder Granaten voller heißem Cäsium handelt, spielt keine Rolle und wird sich wahrscheinlich je nach Missionsprofil ändern, um planetare Ziele zu verwüsten und Extraktions- und Produktionsanlagen in einem solchen abzuschreiben Möglichkeit, Ihrem Gegner jegliche zukünftige Verwendung vollständig zu verweigern.

Es ist nützlich, wenn es billiger/einfacher ist, eine Atombombe in ein Railgun-Projektil zu stecken, als das Projektil und die Railgun größer zu machen, um die gleiche Schadenskraft zu erzielen. Ich könnte mir vorstellen, dass es so ist wie Nukleartechnik heute und morgen schon so einfach wie eine Glühbirne im Vergleich zu riesigen Railguns sein wird. Das Schießen kleinerer Kugeln mit dem gleichen Schaden wie eine größere könnte wahrscheinlich mit einer höheren Frequenz geschossen werden oder weniger Energie erfordern.

Unter der Annahme, dass das Schießen von Projektilen die Norm des Weltraumkriegs ist, würden sich Fahrzeuge auch entwickeln, um feindlichen Projektilen auszuweichen, vielleicht indem sie Projektile tangential von den Feinden abschießen, um fast sofort an Fahrt zu gewinnen. Daher könnten Atomwaffen zeitlich so eingestellt werden, dass das Projektil, wenn es das Schiff verfehlt, direkt nach dem Passieren seines ursprünglichen Standorts detoniert und trotzdem Schaden anrichtet.

Da es im Weltraum sowieso Strahlung gibt, wären alle Raumschiffe ziemlich gut davor geschützt. Der schädliche Teil der Atomwaffen wären dann die elektromagnetischen Impulse, die die feindliche Technologie zusätzlich zur tatsächlichen Explosion des Projektils deaktivieren könnten.

Wenn Sie die Frage nicht direkt beantworten, aber angenommen, Sie würden ein inertes Material als Schnecken verwenden, warum sollte es einfacher Stahl sein? Sogar jetzt auf der Erde wissen wir, dass Stahl bei weitem nicht das beste Metall ist, um daraus Granaten herzustellen, und wir verwenden abgereichertes Uran. Idealerweise möchten Sie das dichteste Material, das Sie in Massenproduktion herstellen können, was in einem Science-Fiction-Universum Osmium sein könnte.

Zweitens ist eine einzelne große Kugel möglicherweise nicht die ideale Projektilform, um einem riesigen weit entfernten Raumschiff maximalen Schaden zuzufügen. Angenommen, die Kämpfe finden in einer Entfernung statt, in der die Railgun-Projektile vielleicht eine Minute brauchen, um ihr Ziel zu erreichen (die Trefferchancen hängen von den Zielsystemen, der Größe und der Beweglichkeit des Ziels ab). Wenn das als Projektil verwendete Material und die Geschwindigkeit am Aufprallpunkt genügend kinetische Energie liefern, um das feindliche Schiff zu durchbohren, hilft es eigentlich nicht, das Projektil zu vergrößern, da der Schaden das Vorhandensein eines Durchschlags ist. Stattdessen sollten Sie versuchen, mehr Projektile zu verschießen und so viele Einstiche wie möglich zu machen, um mehr Schaden zu verursachen.

Ja, wenn Sie die Railguns einfach als Startmechanismus verwenden, um nuklearbombengepumpte Gammastrahlen- / Röntgenlaser oder Casaba-Haubitzen zu erhalten (zwei verschiedene Methoden, mit denen Sie einen erheblichen Teil der Energie einer Atombombe fokussieren können). eine einzelne Richtung, entweder als Laser- oder Partikelstrahl) auf eine minimale sichere Entfernung von dem Schiff, das sie abfeuert, anstatt sie als Methode zu verwenden, um ein Hochgeschwindigkeitsprojektil auf Ihren Feind zu schießen, um ihn durch einen kinetischen Aufprall zu beschädigen.

Ich würde mich in einem Raumschiff nicht ganz sicher fühlen, wo massive Mengen an explosivem atomarem Material intensiven magnetischen Kräften + extremer Hitze + extrem starker Beschleunigung durch eine Railgun ausgesetzt sind :-D

Wie oben erwähnt, ist die Schwachstelle der Railgun ihre „Feuer-und-Vergessen“-Natur: Genauigkeit ist von größter Bedeutung, und abhängig von der Zielentfernung lässt sie Zeit, um zu erkennen, was geworfen wurde, und sich zu bewegen. Atomwaffen sind möglicherweise auch keine Waffe der Wahl, da die Atmosphäre fehlt, um die Schockwelle auszubreiten.

Warum jedoch nicht eine Mischung aus beidem in Betracht ziehen: eine Rakete ohne explosives Material an Bord, aber eine schwere Pfeilspitze (Stahl, abgereichertes Uran) und Triebwerke, die sie sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen lassen + ihre Flugbahn korrigieren, damit sie die erreicht (durchgeht). Ziel, auch wenn es sich bewegt.

Es ist wahr, dass es im Vakuum des Weltraums keine Atmosphäre gibt, die die Explosionswirkung einer Atomexplosion in der Nähe übertragen könnte. Aber was wäre, wenn eine Atomrakete ihre eigene Atmosphäre mit sich bringen würde, um Explosionsschäden auf feindlichen Schiffen zu verursachen?

Willks Antwort auf diese Frage:

Was würde passieren, wenn ich bei Mach 172 wieder eintrete? 1

Sagt, dass ein Objekt mit zehn Metern Durchmesser und der Dichte von Eis, das sich mit Mach 172 oder 57 Kilometern pro Sekunde bewegt, in der Erdatmosphäre in einer Höhe von 98.800 Metern (98,8 Kilometern) oder 324.000 Fuß (61,3636 Meilen) zu zerbrechen beginnen würde. Die Erdatmosphäre ist selbst in dieser Höhe dicht genug, um Objekte zu beschädigen, wenn sie sich so schnell bewegen.

In 100 Kilometern Höhe hat die Atmosphäre eine Dichte von 5,25 mal zehn hoch minus sieben Kilogramm pro Kubikmeter. Die Oberflächendichte beträgt 1,225 Kilogramm pro Kubikmeter, etwa 2.371.441 mal so dicht.

Angenommen, ein atomarer Sprengkopf ist von einer hohlen Hülle umgeben, die Luft mit der Dichte des Erdoberflächendrucks enthält. Wenn der Gefechtskopf explodiert, verdampft er die hohle Hülle und erhitzt die Luft auf Plasmatemperaturen. Das Plasma dehnt sich in alle Richtungen aus. Die Plasmahülle wird eine Dichte haben, die so groß ist wie die Erdatmosphäre in 100 Kilometern Entfernung, wenn sie sich auf etwa das 133,35-fache des Radius der hohlen Hülle ausdehnt, in der sie ursprünglich enthalten war.

Wenn sich die Granate bei der Explosion relativ zum Ziel mit 57 Kilometern pro Sekunde bewegte, wird die Plasmawolke das feindliche Schiff in Entfernungen bis zum 133,35-fachen des Durchmessers der Granate beschädigen. Normale Railguns in dieser Einstellung sind so spezifiziert, dass sie Geschwindigkeiten von weniger als 100 Kilometern pro Sekunde liefern, plus oder minus der relativen Geschwindigkeit der beiden Raumschiffe und auch plus der Geschwindigkeit, mit der sich das Plasma fortbewegt.

Was wäre, wenn der Atomsprengkopf von einer hohlen, unter Druck stehenden Hülle umgeben wäre, die Luft mit der 1.000-fachen atmosphärischen Dichte des Meeresspiegels enthält? Dann wäre die Kugel aus expandierendem Plasma mindestens so dicht wie die Erdatmosphäre in 100 Kilometern Entfernung bis zu einer Entfernung, die dem 1.333,5-fachen des Radius der hohlen, unter Druck stehenden Hülle entspricht.

Eisen hat eine Dichte von 7,874 Gramm pro Kubikzentimeter oder 7.874.000 Gramm pro Kubikmeter oder 7.874 Kilogramm pro Kubikmeter oder das 6.427,7551-fache der Dichte der Erdatmosphäre auf Meereshöhe. Wenn also die Atombombe eine Hülle aus Eisen um sie herum verdampfen würde, wäre das sich ausdehnende Plasma so dicht wie die Erdatmosphäre in 100 Kilometern Entfernung in einer Entfernung von etwa dem 2.480,31-fachen des Radius der Eisenhülle.

Osmium, das dichteste stabile Element, hat eine Dichte von 22,58 Gramm pro Kubikzentimeter oder 22.580.000 Gramm pro Kubikmeter oder 22.580 Kilogramm pro Kubikmeter oder das 18.432,653-fache der Erdatmosphäre auf Meereshöhe. Wenn also die Atombombe eine Hülle aus Eisen um sie herum verdampfen würde, wäre das expandierende Plasma in 100 Kilometer Entfernung so dicht wie die Erdatmosphäre in einer Entfernung von etwa dem 3.521,7735-fachen des Radius der Osmiumhülle.

Somit wird für jeden Meter des Radius der Materiehülle um den Atomsprengkopf die sich ausdehnende Plasmahülle dicht genug sein, um ein feindliches Schiff in Entfernungen von 133,5 bis 3.521,7735 Metern zu beschädigen, je nach Dichte der Materie in der Hülse. Geht man davon aus, dass die Materiehüllen um Atomsprengköpfe einen Durchmesser von einem bis zehn Meter haben, könnten ihre sich ausdehnenden Plasmahüllen Raumschiffen in Entfernungen von 133,5 bis 35.217,735 Metern gefährlich werden.

Ich habe gelesen, dass Atombomben so konstruiert werden können, dass sie den größten Teil ihrer Energie in eine Richtung konzentrieren, was es Designs für einen Atomsprengkopf im Weltraum ermöglichen könnte, Plasma in nur eine Richtung auszustoßen, die dicht genug wäre, um feindlichen Raumfahrzeugen in viel größeren Entfernungen gefährlich zu werden .

Dann gibt es nuklear gepumpte Laser, die ihre Energie aus Atomreaktoren oder Atomexplosionen beziehen. Das Projekt Excaliber in der Strategic Defense Initiative wurde entwickelt, um Orbitstationen zu verwenden, um ankommende ICMBs mit Röntgenlasern zu zerstören, die von explodierenden Atombomben gepumpt werden.

So könnte eine zukünftige Weltraum-Armada Railguns verwenden, um Raketen auf feindliche Raumschiffe zu schießen, Raketen, die auf die feindlichen Schiffe zielen, wenn sie in der Nähe sind, und dann Atombomben verwenden, um Laser anzutreiben, um die feindlichen Schiffe zu sprengen.

1 Kt TNT ist 4,184e+12 J.

30 km/s ist eine Newtonsche Geschwindigkeit, also ist 1/2 mv^2 genau. Wenn wir nach 1/2 mv^2 = 1 Kt TNT auflösen, erhalten wir 10 Tonnen Metall. Bei 150 km/s erhalten wir das 25-fache dieser Energie.

Ein Eisenprojektil mit 4 m Durchmesser und 300 m Länge hat ein Gewicht von etwa 30.000 Tonnen. Es wird also 3000 kT oder 3 MT Energie liefern.

Wenn es als Säule belassen wird, wird ein Großteil dieser Energie ein relativ kleines Objekt (wie ein Raumschiff oder Ceres) "durchsprengen". Wir können die Einschlagtiefe des Newtonschen Projektils verwenden, was im Grunde besagt, dass wir mindestens 300 m Panzerung benötigen würden, um dieses Projektil erheblich zu verlangsamen (wenn es aus Eisen besteht). Das Abplatzen ist in diesem Fall für alles, was dahintersteckt, tödlich.

Im Allgemeinen wird ein Projektil, dessen Länge mal Dichte viel größer ist als die Tiefe mal Dichte unseres Ziels, durch das Ziel explodieren und kinetische Energie verschwenden.

Wir können unsere Fähigkeit verbessern, Energie auf ein "dünnes" Ziel zu deponieren, indem wir unser Projektil zerschmettern. Sie möchten das Projektil in einer Entfernung zerbrechen, die durch die Ausbreitungsrate des Zerbrechens und das Dichte-Tiefen-Verhältnis Ihres Projektils zum Ziel gemessen wird. Diese "Spreizung" verbessert auch die Genauigkeit, da Beinaheunfälle zu Treffern werden.

Eine Nuklearladung kann hier sinnvoll sein, um eine schnelle Ausbreitung zu bewirken und auch die Geschwindigkeit einiger der Komponenten zu erhöhen. Es würde losgehen, bevor Sie das Ziel erreichen.

Jetzt können wir noch schicker werden. Panzerabwehrwaffen sind heute Raketen, die eine Ladung tragen, die eine geformte Ladung aus Plasma hoher Dichte erzeugt, die als Impaktor mit höherer Geschwindigkeit verwendet wird, um die Hülle hoher Dichte des Ziels zu durchdringen.

Wir können die 30.000 Tonnen des Projektils verwenden und es mit Wasserstoffbomben füllen. Eine Zarenbombe hat ein Gewicht von etwa 30 Tonnen und eine Ausbeute (wenn nicht absichtlich reduziert) von 100 MT. Angenommen, wir schaffen es, 10 % der Masse dieses Geschosses durch Zarenbombe zu ersetzen; Diese Waffe hat jetzt eine Ausbeute von 100 GT, 30.000-mal mehr als das Metallprojektil.

Jedes kg Stahl benötigt 500 J, um es um ein Grad Kelvin zu erwärmen; und es schmilzt unter 2000 Kelvin (also < 1E6 J, um es zum Schmelzen zu erhitzen). Weitere 272 kJ, um es in Flüssigkeit zu verwandeln, also insgesamt 1,272 E6 J, um ein kg Stahl zu schmelzen.

Jeder m^2 Stahl hat ein Gewicht von 8 Tonnen/m Tiefe. Geht man von 10% Energieeintrag aus, benötigt man zum Schmelzen einer meterdicken Stahlplatte 8*10*1000*1,27E6 J =~ E11 J.

Eine nukleare Explosion mit 100 GT setzt 4E20 Energie frei; nur ein Bruchteil von 0,25E-9 davon schmilzt eine meterdicke Stahlplatte. Das ist ungefähr so, wenn ein Kreis mit Radius r eine Fläche von 4E9 m^2 oder eine Reichweite von etwa 17 km hat.

Eine Waffe, die mit der Kraft von 1000 Tsar Bombas explodiert, würde also eine zwischen 1 und 10 Meter dicke Stahlpanzerung in einer Entfernung von 17 km zum Schmelzen bringen.

Eine bescheidene Verbesserung auf 100000 Tsar-Bombas gibt uns eine Reichweite von 170-500 km, um (1 bis 10) Meter dicke Panzerung zu schmelzen, da der begrenzende Faktor für die Herstellung einer größeren H-Bombe war, "es hat keinen Sinn", nicht "es gibt eine Grundproblem hier".

Solche Waffen wären wahnsinnig tödlich gegen kleinere Schiffe (da man einen Jäger nicht mit meterdickem Stahl versehen kann), aber wahrscheinlich wäre ein direkter Treffer von einer 300 m langen massiven Kugel für ein 20 km langes Schiff schwerer zu panzern. Wenn Sie herausfinden können, wie man geformte Atombomben herstellt, könnten Sie es möglicherweise noch besser machen.