Prostředí

sirien
9.3.2009 15:51
...aneb o zbraních, štítech a bojích v SF, zejména ve vesmírném prostoru. Spousta lidí mě nebude mít ráda :)
25.5.2009 20:06 - Fibriso
Alnag: sprááávně.

Sirien: mají tam lehké šavle, tvořené z plazmy uvnitř ohcraného silového pole, to celé poháněné Krystalem, baterkou a jednou další součástkou...
Výsledek - neřešit! :D
každopádně i tak když se na SW podíváš, tak se tam přece jen snaží vyvarovat úplných debilit
(nové Klonové války, Legacy a druhá polovina Vongů si to naopak ale zase vynahrazuje...)
26.5.2009 08:20 - unknown
Znovu opakuji, v SW se nikde nevyskytla žádná sonická zbraň ve vesmíru! Seismické nálože nejsou sonická zbraň. vyvolávají vibrace teprve v samotném objektu, nikoliv ve vakuu, to totiž ani nejde :)
26.5.2009 08:33 - Sethi
i kdyby to byla zbraň založená na rozvibrovávání veverek, tak je to v pořádku... ve SW by to pořád bylo cool =)
26.5.2009 11:34 - sirien
unknown: Asi by sis měl znovu přečíst co píšem, abys pochopil, že ve SW je to totálně jedno...
26.5.2009 17:03 - Fibriso
Sethi: Pozor, něco dost podobné Jedi veverce v Expanded universe opravdu je, a jejich mistr chytnul (silou) jeden destruktor a roztloukl jím druhý. třetí jenom rozpůl na dva. Ten čtvrtý vzal kramle.
20.4.2011 15:33 - sirien
V Respektu vyšel docela zajímavý článek o současné technologii exoskeletů a o jejich využití (z pohledu SF je exoskelet předchůdce robotického full-armoru, tak jsem si říkal, že se to sem vcelku hodí

strana 1
strana 2
strana 3

(Kostka vám to zobrazí jako obrázek přes diskusi; kliknutím od obrázku se automaticky načte další strana; pokud to chcete stáhnout, prostě si uložte obrázek ;) )
20.4.2011 15:59 - Colombo
Jo. Podobných sci-fi věciček je hromada a spojuje je stejný problém, nedostatek energie.
20.4.2011 21:25 - DenGrasse
Článku jsem si všimlu až teď a díky za něj, hodí se. Ucelených názorů na to jak vést kosmický boj je jako šafránu. Shánim tyhle informace už pár let pro psaní military SF, ale v podstatě nic kloudnýho jsem pořád nedal dohromady. Názorů má každej spousta, ale když dojde na to aby z něj vypadlo něco použitelnýho, obvykle se významně odmlčí... Takže pokud někdo z vás má nějaký ucelený názory, sem s nimi.

Zatím jsem došel k tomu, že existuje poměrně efektivní ochrana proti všem fyzickým projektilům (možná krom těch s relativistickou rychlostí), ovšem je poměrně nákladná na energii nebo složitá (plazmové štíty, uhlíkové nanovlákno spojené do mříže). Naopak na trup lodi působí dost fatálně i zásah poměrně malým projektilem, pokud neni pořádně pancéřovaný. Takže rychlopalné zbraně s vysokou kadencí a velkou rychlostí střely mají smysl; ovšem nedokážu si představit jak používat v beztíži klasická děla (velký zpětný ráz by odhodil celou loď, protože její váha nic nekompenzuje). Railguny jsou řešení, tam zpětný ráz bude malý a mohou ho kompenzovat motory.

Energie takový problém není; už Rusové v 80. letech sestrojili reaktor určený k vyslání do kosmu s výkonem asi 1.5 MW, což spolehlivě stačí na laser schopný zničit těžký cíl (americký COIL na Boeingu má asi 1 MW). Laser jako zbraň považuju za celkem dobrý, FEL lasery nepotřebují munici a jejich výkon závisí pouze na schopnosti produkovat energii.
Nejúčinnější jsou asi rentgenové lasery, které se generují atomovým výbuchem; tyto paprsky nepůsobí teplem, ale nárazem a cíl doslova tříští. Výhodou je samozřejmě jejich rychlost; obtížně se ale používají na lodi (kdo by si chtěl odpalovat jaderné bomby uvnitř) - dají se ale použít do raket. Ruosvé nicméně vymysleli i způsob jak je generovat - v podstatě reaktor pracující trvale na hranici výbuchu, který generuje potřebné impulsy. Navíc obrana proti laseru není úplně jednoduchá - vyleštěný lodě, fotochromatické šíty atd.
Krom laserů se dají emitovat i mikrovlny nebo ionty, mikrovlny s řádově větším výkonem.

Rakety bych jako zbraň nepodceňoval - pokud jsou použitelné neřízené projektily, pak rakety,které dokáží korigovat směr letu, jsou použitelné o to víc. Krom toho nemusí do cíle přímo narazit, stačí v jisté vzdálenosti odpálit nějaké střepiny nebo hlavici, která může letět i jiným směrem než rakety předtím a zvýšit tak pravděpodobnost zásahu. Jinak manévrovatelsnost je v kosmu samozřejmě problém - na superobratný rakety co dělaj kotrmelce jako izraeský pythony můžem zapomenout... ale korigovat mírně směr letu mohou (a loď která uhýbá je omezena stejným problémem).

Takže pokud někdo má nějaký seriozní názory, sem s nima...
20.4.2011 22:33 - Colombo
Den Grasse: on je problém v tom, že dopředu nemůžeš pořádně řešit, jak se bude provádět mezihvězdný boj, když ani nemáš kosmickou loď. On i ten raketoplán a všechny věci kolem toho co máme je hodně dočasné vozítko.

Podle mého se tenhle typ boje bude odvíjet právě od toho, jak vyřešíš mezihvězdný let jako takový. Takže je to zatím jen fantazírování, protože ten mezihvězdný let vyřešený nemáme a bůhví na co za problémy přijdem, až to budem řešit. Třeba mikrometeority, hvězdný prach a podobná svinstva. Takže si zatím můžeš navymýšlet skoro cokoliv.
21.4.2011 13:50 - DenGrasse
andtom píše:
...
Díky, ale znám.
Colombo píše:
...
Díky, ale vím... :-) Zajímalo mne jestli se někdo právě nad těmihle věcmi třeba už nezamýšlel, tedy nad tím "jak to vymyslet". Beru prakticky jakoukoli úvahu, která má aspoň trochu hlavu a patu, ohledně čehokoli - pohony, lety, vojenská technika, zbraně, odolnost materiálů... prostě cokoli.
21.4.2011 17:01 - Ebon Hand
Hodně se zajímám o nejmodernější aspekty současného vojenství. Takže pokud by tě zajímalo něco z toho, rád budu přispívat.
K těm manévrujícím hlavicím, možná někde vygooglíš kinetickou hlavici pro raketu, jejíž jméno si nemohu vzpomenout, ale patřila do katogorie satelit killerů, které vynáší letadlo do maximální výšky a odtud pokračuje sama do vesmíru, zvládla to i upravená F-15. Hlavici jsem viděl někdy na netu předvádět a po omezený čas zvládala manévrovat uvnitř hangáru, přeskákala překážky, proskočila otvorem ve zdi a narazila do vyznačeného cíle. Je to nějaký nezastavený výzkum ještě z SDI o jehož zapojení se zvažovalo i u raketového deštníku.

Jinak stávající umělé objekty na orbitu mají největší problém se srážkami s objekty kroužícími a křížícími protisměrně trajektorii. Soustředná rychlost těchto objektů překračuje rychlost balistických projektilů v celých řádech a prakticky se jim při dnešních technologiích manévrů nedá vyhnout. Nasa na to má celou komplikovanou monitorovací síť, která katalogizuje jakékoliv známe kosmické smetí a propočítává jejich trajektorie. Tyhle bordely se již započítávají i do trajektorií při startech ze země. Někde uváděli že pitomý ztracený šrobouvák má schopnost prorazit space shuttle skrz na skrz.
Takže by se do tý vaší špílky dali zakalkulovat celé vlny těchto laciných "projektilů" vysílaných proti přilétajícím lodím. Případně by ještě mohli být gravitačně urychlovány kolem vhodných objektů. Každopádně to útočí na problém vesmírných plavidel, což je hmotnost pancéřování, ne ve smyslu "hmotnosti", ale energetické náročnosti tou hmotností pohybovat a při manévrech rychle potlačit její setrvačnost.
21.4.2011 17:13 - sirien
Colombo: Ano, například jat packy. Funkční jat pack stojí 200 000 USD i se základním výcvikem, uletí 11km, letová doba je asi 9 minut... ale jeho ovladatelnost ho činí fakticky nepoužitelným pro praktické účely.


Jinak chystám trochu revizi toho článku, mám pár "nových" info o atomovkách atp. které bych tam chtěl dát
21.4.2011 18:32 - sirien
DenGrasse píše:
Ucelených názorů na to jak vést kosmický boj je jako šafránu

A tak to taky zůstane, protože není na čem fakticky stavět, všechno vychází z odhadů něčeho co bude nebo by být mohlo, a to pouze poukud se snažíš držet nějaké realistické představy. Vizionářů jako byl AC Clark je příliš málo na to, abychom mohli mít nějakou jasnou představu.

Až se dostanu k doplnění tohodle článku tak tam nejspíš rozvinu několik konceptů, jak by šlo podobné situace řešit v závislosti na různých TL, nicméně žádné zázraky nečekej, budu vycházet z nějaké existující SF, AC Clark fakt nejsem.

DenGrasse píše:
ovšem nedokážu si představit jak používat v beztíži klasická děla (velký zpětný ráz by odhodil celou loď, protože její váha nic nekompenzuje)

Zpětný ráz může kompenzovat tah motorů. Každopádně je otázka jaký bude poměr děla a velikosti lodi, když se podíváš na Battlestar Galacticu, což je loď adekvátní dnešním letadlovkám, dlouhá asi kilometr nebo kolik, s těžkým pancéřováním dimenzovaným na zásah několika atomovkami a s motory které jí i při této hmotnosti umožňují velmi rozumné STL cestovní rychlosti, tak tu ta palba z děl moc nerozhodí. Na druhou stanu pokud budeš mít lodě velikosti dnešních raketoplánů, tak máš docela problém.

DenGrasse píše:
Takže rychlopalné zbraně s vysokou kadencí a velkou rychlostí střely mají smysl

Ve chvíli kdy střílíš na velkou vzdálenost proti chaoticky manévrujícímu cíli, tak ani nepotřebuješ mířit, protože hraješ těžkou loterii a šance že zasáhneš je tak jako tak minimální. Zvlášť pokud má cíl ještě navíc nějakou trochu efektivní bodovou obranu protipalby na cíle, které přecejen míří Tvým směrem.

DenGrasse píše:
Rakety bych jako zbraň nepodceňoval - pokud jsou použitelné neřízené projektily, pak rakety,které dokáží korigovat směr letu, jsou použitelné o to víc.

Až na to, že manévry ve vakuu jsou nesmírně náročné na energii a nejsou zdaleka tak efektivní jako v amosféře, bodová obrana je tudíž schopná takový projektil docela rozumně sundat.

Ebon Hand píše:
Hlavici jsem viděl někdy na netu předvádět a po omezený čas zvládala manévrovat uvnitř hangáru, přeskákala překážky, proskočila otvorem ve zdi a narazila do vyznačeného cíle.

Jenže v atmosferických podmínkách a v nízkých rychlostech. Chtěl bych vidět jak to předvede ve vakuu, ve stavu bez tíže, v rychlosti která je relevantní pro útok na cíl který je vzdálený půl světelné minuty.

Colombo píše:
Podle mého se tenhle typ boje bude odvíjet právě od toho, jak vyřešíš mezihvězdný let jako takový.

Podle mě nemá souboj v FTL rychlostech moc smysl uvažovat, souboj se bude stejně odehrávat ve většině konceptů v STL rychlostech. Souboj v FTL se pak případně odvíjí od toho, jaký koncept zvolíš a od toho se pak odvodí všechno ostatní

Ebon Hand píše:
aždopádně to útočí na problém vesmírných plavidel, což je hmotnost pancéřování, ne ve smyslu "hmotnosti", ale energetické náročnosti tou hmotností pohybovat a při manévrech rychle potlačit její setrvačnost.

Jenže Ty nepotřebuješ potlačit setrvačnost, Tobě vzásadě stačí použít nějaké boční trysky a při konstantní rychlosti pohybu vpřed se uhnout o několik metrů do strany

DenGrasse píše:
pohony, lety

Hraní v SF: rychleji než světlo
22.4.2011 10:29 - Ebon Hand
Siriene ta hlavice ja zavedená do výzbroje s ověřenými zásahy satelitů a balistických raket ve vesmíru a jasně hovořím o stávající zbrani a ukázce jejích manévrovacích schopností. A i nadále budu diskutovat pouze o stávajících technologiích. Nijak se nemíním pouštět do tvrzení, jak fungují zbraně budoucí.
Takže tvůj komentář: "Chtěl bych vidět jak to předvede...na cíl který je vzdálený půl světelné minuty." beru jako klasický Sirienovský příspěvek do diskuze. Prosím nereaguj na moje příspěvky, já budu čekat na komentáře, výtky a poznámky od DenGrasseho.
22.4.2011 11:12 - Fibriso
co se týče vesmírných zbraní, které by mohly opravdu fungovat se skuste poptat u Mass Effectu
22.4.2011 14:05 - sirien
Ebon Hand: Jen upřesnění: já dokonce i vím, o které hlavici mluvíš, viděl jsem s ní i nějaká videa a její schopnosti mě docela zaujaly.
Problém je, že je určena k tomu, aby proletěla značnou část své cesty atmosférou a následně zasáhla relativně (!) blízký cíl nacházející se na orbitě, který se pohybuje po konstantní dráze, nebo má jen minimální manévrovací možnosti (i když má docela značnou rychlost) a žádnou aktivní obranu.

Moje poznámka neměla nijak zpochybňovat existenci nebo účinnost této hlavice v dnešní době, nicméně, pokud sis všiml, název článku a tedy i této diskuse začíná slovy "Hraní v SF:", moje poznámka o zásahu manévrujícího cíle s možností obrany na vzdálenost půl světelné minuty nebyla "klasicky sirienovská", byla určena k zasazení zmíněného do kontextu původního tématu.

Článek i diskuse se věnují RPG v SF settinzích. Pokud chceš diskusi limitovanou na čistě aktuální moderní technologie a jejich případný vývoj ve velmi blízké budoucnosti, tak se klidně dá založit, dá se k tomu napsat určitě i velmi zajímavý článek. Neříkám, že vstupy o moderních reálných záležitostech nejsou zajímavé, ale s dovolením bych byl rád, kdyby tu zůstal zachován u prostor pro ten SF rozměr věci.
29.4.2011 11:53 - DenGrasse
Ebon Hand píše:
K těm manévrujícím hlavicím, možná někde vygooglíš kinetickou hlavici pro raketu, jejíž jméno si nemohu vzpomenout, ale patřila do katogorie satelit killerů, které vynáší letadlo do maximální výšky a odtud pokračuje sama do vesmíru, zvládla to i upravená F-15.
Ano, znám, to jsou systémy KEI nebo EKI nebo tak nějak - Kinetic Energy Interceptor. Plánuje se to jako zbraň proti balistickým střelám (proti nimž v současnosti žádná pořádná ochrana není) ve střední fázi letu (na vrcholu balistické křivky mimo atmosféru). Má to mít vysokou účinnost, zejména ve spojení s řídícími systémy, které dokážou vyhodnotit zničení cíle a případně navést nový interceptor. Ale nové ruské střely už hodně zkracují střední fázi letu, takže zatím počád vede (dost výrazně) raketa nad obranou.

sirien píše:
Zpětný ráz může kompenzovat tah motorů. Každopádně je otázka jaký bude poměr děla a velikosti lodi, když se podíváš na Battlestar Galacticu,
Já si právě nejsem jistý, jestli prostá váha lodi ve stavu beztíže něco znamená. Spíš si myslím že ne (když kosmonau mávne rukou, odletí na druhou stranu). Tah motorů to kompenzovat může, ale výstřely z děl s chemickým propelantem jsou hrozný pecky (princip vymetení střely plyny unikajícími jedním směrem působí velký zpětný ráz). Možná nějaký kompenzovaný zbraně na způsob bezzákluzovýho kanonu. Jako efektivnější vidím railguny, tam ten zpětný ráz v podstatě není.
sirien píše:
Ve chvíli kdy střílíš na velkou vzdálenost proti chaoticky manévrujícímu cíli, tak ani nepotřebuješ mířit
Je otázkou jak moc může cíl manévrovat. Při zákonitostech kosmického pohybu spíš moc ne.
Navíc je třeba uvědomit si jednu důležitou věc: aby mohl někdo efektivně uhýbat, musí o střelbě vědět. Což předpokládá že ji nějak zachytí - maximálně ale rychlostí světla a pak má ten rozdíl mezi rychlostí světla (kráceno o doby zachycení) a rychlostí projektilu na uhnutí. Což u projektilů pohybujících se relativistickou rychlostí nemusí vůbec stačit.
sirien píše:
Podle mě nemá souboj v FTL rychlostech moc smysl uvažovat, souboj se bude stejně odehrávat ve většině konceptů v STL rychlostech. Souboj v FTL se pak případně odvíjí od toho, jaký koncept zvolíš a od toho se pak odvodí všechno ostatní
Souhlas. FTL je technobabble a jako sf autor si ho vyřeším sám, jak budu chtít (pokud se neobjeví nějaký převratný novinky na poli vědy).
Fibriso píše:
co se týče vesmírných zbraní, které by mohly opravdu fungovat se skuste poptat u Mass Effectu
Jak myslíš se poptat? Já MF moc neznám.
sirien píše:
Článek i diskuse se věnují RPG v SF settinzích
Nic proti, já jen dávám přednost tomu, aby byly zohledněny již známé fyzikální zákonitosti a co nejvíce zachován předpokládaný vývoj stavu techniky. Čili nějakou realistickou SF, žádnou space operu, abych nedopadl jako na RPGF
29.4.2011 11:55 - DenGrasse
Na Palbě.cz jsem našel tenhle článek...

Pohyb
hlavní problém veškerých vesmírných technologí je doprava. Obrovské vzdálenosti vyžadují vysoké rychlosti, což ale ve skutečnosti představuje nejmenší problém, protože díky nulovému odporu není třeba vynakládat žádné další prostředky na udržení rychlosti. Naopak zásadním problém představuje změna rychlosti (ať už zrychlení nebo zbrždění) nebo obecněji změna dráhy v gravitačním poli.

Z toho důvodu je v prvé řadě třeba využívat samovolné kosmické dynamiky (např. tzv. gravitační katapůltáž) a minimalizovat potřebu explicitních změn dráhy pomocí motorů. Ve vesmírném válečnicví je tedy třeba uvážit pohyb kosmických lodí po předem promyšlených drahách respektujících a využívajících gravitační působení kosmických těles při svých manévrech. Toto je možné uvažovat v analogii námořních bitev plachetnic respekujících vítr případně tvar pobřeží. Není rozumná představa ala startrek nebo hvězdné války, kdy bojující lodě svévolně manévrují ve volném vesmíru (daleko od planet) jako stihačky při dog-fightu Usměv. Dráhy bojujících lodí jsou naopak po dlouhou dobu do značné míry determinovány, a možnost volby (bifurkace drah) je možná především v diskrétních oknech, při vhodné vzájemné konstelaci těles a kurzu. Jelikož je pohyb lodí takto omezený, probíhá i samotný boj (vzájemné ostřelování) také především v krátkých vzácných "oknech" při vhodných vzájemných polohách a kurzech.

Pohon
Zásadní pro pohon kosmických lodí je zákon zachování hybnosti. Jestliže loď má získat hybnost v určitém směru musí tuto hybnost ptředat na jiné hmotné médium které tak získá stejnou hybnost ve směru opačném. Jelikož p=m*v, může loď získat vysokou rychlost buďto urychlením malého množsví hmoty na vysokou rychlost, nebo urychlením velkého množsví hmoty na malou rychlost. Jelikož E~m*v^2 je výrazně energeticky výhodnější druhá možnost. Loď pochopitelně nemůže nést příliž velké zásoby reaktivního média (např. raketového paliva), proto v raketové technice je přez energetickou nevýhodnost snaha zvyšovat výtokovou rychlost motorů (urychlovat malé množsví látky na velkou rychlost). Jediný rozumný způsob jak může získat loď rychlost energeticky efektivním způsobem je vyměňovat hybnost s jiným tělesem. Mezi tyto možnosti patří
1) Akcelerační dráha (maglev, kanon) pevně spojená se masivním kosmickým tělesem (asteroid, měsíc pokudmožno bez atmosfery)
2) Interakce s magentickým polem planet (možné jen u Země nebo Jupiteru, a i zde jsou intenzity pole příliž malé pro smysluplné využití)
3) Solární plachtění ať už na bazi světla (zrcadlo) nebo slunečního větru (magnetická/plazmová "plachta")
Všechny tyto možnosti jsou buť extrémě málo výkoné nebo extrémě neflexibilní, nepohotové, a zranitelné a tedy zcela nevhodné pro vojenské aplikace a manévrovaný boj.

Reaktivní pohon
Z toho důvodu je smysluplné uvažovat že kosmické lodi musejí být poháněny především reaktivním pohonem (tryskou). Nemá naprosto smysl uvažovat chemické raketové motory, jelikož zde je poměr hmotnosti užitečného nákladu a palviva desítky i stovky na jedenu změnu rychlosti o ~kosmickou rychlost (tento poměr roste exponenciálně). Pro rozumný manévrovaný boj ve vesmíru jsou nezbytné výtokové rychlosti v řádech desítek a stovek km/s. Tyto výtokové rychlosti jsou dnes sice schopné poskytnout různé druhy elektricky napájených iontových motorů, ale poměr ceny, hmotnosti a spotřeby ušlechtilé elektrické energie k tahu je činí naprosto nepoužitelné jako hlavní pohonné jednotky plnohodnotené bojové kosmické lodě.
Jako primární zdroj energie trysky s vysokým specifickým impulzem principielně nemůže sloužit ušlechtilá elektrická energie, kterou je třeba vyrábět v rozměrných generátorech. Zároveň jako primární zdroj energie nemůže sloužit chemické palivo.
Prakticky jako jediná možnost vychází Jaredná reakce (ať už štěpení nebo fůze) probíhající při teplotách kdy střední rychlost částic odpovídá požadované výtokové rychlosti. To defakto znanamená trysku v podobě otevřeného jaderného reaktoru z něhož přímo unikají štěpené produkty (ve vesmírném prostoru a v totální válce nepředstavuje související radiace vážnější problém). Pochopitelně při daných teplotách musí být jaderný materiál udržován při dostatečné hustotě elektromagneticky. Pro vysoké výtokové rychlosti se zdá mnohem realističtější fuze než štěpení, protože hustota uranové nebo plutoniové plazmy při dosažitelných intenzitách pole (v řádech jednotek max desítek tesla) je příliž malá pro udržení řetězové reakce. Jediným řešením by mohlo být usměrňování vyletujících fragmentů jader z hustého pevného jádra reaktoru, které by ovšem muselo být intenzivně chlazeno. Takové chalzení je však nezvládnutelné. Právě potřebná velikost výkonu reaktorové trysky a jí úměrné požadavky na chlazení jsou nejzásadnějším limitujícím faktorem omezujícím tah jaderného motoru. Je pravděpodobné, že bude muset být volen kompromis - pro pozvolnou palivově úspornou akceleraci bude magnetická klapka reaktoru přivřená a bude vypouštět malé množsví rychlých částic (~100-1000km/s), zatímco pro prudší bojové manévry bude otvřená, resp. bude do výtokové plazmy přimícháváno chladné hmotné medium čímž při výtokových rychlostech (~10km/s) prudce vzroste tah na jednotku výkonu, ale také klesne specifický impulz, a tedy spotřeba paliva vzroste natolik, že během těchto krátkých bojových okamžiků může loď spotřebovat většinu svého paliva během několika minut. (extremni after-burner jako u stihaček Usměv

Dá se snad uvažovat i o nejaderné podobně podobné trysky, kde by byla energie získávána obrovský např. parabolickým zrcadlem. Vzhledem k tomu že pracovní medium by muselo být tak jako tak drženo stejným magnetickým ústrojím, a k nízkým cenám termojaderného paliva, však takové řešení nemá příliž opodstatnění, s ohledem na nemotornost a zranitelnost světlozběrné soustavy, a závislost na přímém slunečním osvětlení.

Požadavky a problémy
V uvažované době se dá očekávat enormní vyspělost avioniky a elektroniky, připadně umělé inteligence, proto nemá asi smysl příliš řešit problémy jako rozpoznání cíle, zaměření, výpočet dráhy projektilu resp. navedení na cíl. Smysl má uvažovat základní fyzikální omezení, které jsou platné tehdy stejně jako nyní.
Kosmická střelba bude pravděpodobně vedena na extrémní vzdálenosti desítek až stovek tisíc kilometrů (průměr země, geostacionární dráhy, vzdálenost země-měsíc). Na tyto vzdálenosti je zásadním limitujícím faktorem doba letu projektilu, divergence svazku (laseru, případně částicového). Diskutujme proto jednotlivé typy zbraní zvažované v rámci pragramu hvězdných válek (SDI) v USA za studené války a některé další analogické.

LASERY
Laserový svazek na velké vzdálenosti si není možné představovat jako přímku (optět jako ve startkeku nebo hvězdných válkách). Zákony difrakce říkají, že tvar každého paprsku omezeného průřezu se bude rozšiřovat od určitého minimálního ohnizka (tzv. numerické apertury) pod určitým minimálním úhlem. Čím na větší vzdálenost chceme střílet a čím chceme v této vzdálenosti fokusovat menší ohnizko, tím širší musí být apertura našeho laseru resp. teleskopu kterým laser promítáme. Z Reighliova vztahu si lze udělat představu o rozměru.
minimální_apertura_děla [m] = vzdálenost [1000 km]*vlnová_délka [micron]
Proto jsou také talíře radarů mnohem větší, než dalekohledy. A vesmírné delekohledy mnohem větší než puškohledy. Laser se řídí stejnými zákonitosmi

Mnohem větším problémem vojenského nasazení laserů vůbec je jeho buzení a kvalita procovního media. Většina laserů pracuje je za velice spacifických (ústkostlivě a nákladně nastavovaných) podmínek a i tak s malou účiností a výkonem. Poměr hmotnosti k energii pulzu nebo kontinuálnímu výkonu je často žalostný. Pevnolátkové lasery používaný ve vysokovýkonových projektech jako NIF, nebo Les Megajoules Laser jsou pro vojenské a zvlášť vesmírné aplikace nepoužitelné kvůli obrovské hmotnosti na Joule energie pulzu. Jako lazery které připadají ve vesmírném boji v úvahu patří:

Plynové lasery buzené výbojem - technologie je zvládnutá, účinosti slušné, plyn lehký, jen je nepředstavitelné jak budit výboje potřebné k rozumnému válečnému použití.

chemické lasery - dokážou do svého aktivního prostředí předakumulovat dost energie v chemické formě, proto se snimi počítá prakticky ve všach pozemských laserových vojenských projektech. Problém ve vesmíru je ten, že bychom musely vyřešit uzavřený cyklus pracovních chemikálií, v opačném případě by byl problém stejný jako s chemickým palicem (příliž těžké).

Lasery s volnými elektrony (nebo jinými nabitými částicemi) - narozdíl od běžných laserů nepracují s vázanými kvantovými stavy elektronů v látce ale s přímým vyzařováním urychlovaného náboje. Problémem je, že potřebujeme elektrony s relativistyckými rychlostmi (tj. urchylovač jako CERN). S trochou snahy by se ale snad daly získat dosatečné toky rychlých elektronů přímo z radiaktivního beta-záření z reaktorové trysky.

Lasery s nerovnovážnou plazmou - laser pro svou funkci potřebuje tzv. inverzi populace stavů která je záležitostí nerovnovážných dějů - tzn. musíme např. pracovní medium zahřát a pak ochlazovat tak rychle, že se některé energeticky bohaté stavy nestačí vyprazdňovat. Lasery s nerovnovážnou plazmou jsou dnes buzeny nejčastěji explozí tenkého drátku do kterého se prudce pustí proud v řádech kilo-amper nebo zásahem velmi výkoného pulzního laseru na kovový povrch. Taková nerovnovážná plazma ale také vzniká při jaderném výbuchu. V USA jsou zdokumnevány jak návrhy (i přímo od Edwarda Tellera) tak experimenty (v rámci podzemních testů jaderných pum) buzení laserů jaderným výbychem. Takový laser měl podobu drátu (zinek, wolfram) v plášti jaderné nálože, který byl vystaven jak radiačnímu ohřevu od výbuchu, tak pravděpodobně elektromagnetické indukci elektromagnetohydrodynamikou expandující plazmy.
V neposlední řadě by se taková nerovnovážná plazma dala čerpat přímo z jaderné trysky (pouze by se muselo zajistit dost rychle chladnutí, protože tlak rekatorové plazmy není tak velký aby chladla explozivní expanzí jako v předešlých případech). Teoreticky by mohlo být možné budit laserové záření přímo ve výtokových plynech trysky.

Obrana před lasery
Velký problém laserů představuje především relativně snadná obrana.
Dielektrické zrcadla dosahují obrovské odraziovsti (neco jako 0.9999 - tj. pohltí jen desetinu promile světla) v kolmém odrazu, přitom mohou mít podobu tenké folie zanedbatelné hmotnosti. Smysluplný laserový zásah tedy musí být tak intenzivní, aby dosáhl elektrického průrazu dielektrika. Plošná intenzita však může být snadno zredukována skloněním zrcadla pod malým (kosým úhlem).
Dokonce i v případě že se podaří průrazu zrcadla/štítu dosáhnout, působí laserový pulz velice neefektivně. Obvykle intenzivně zahřívá povrchové vrstvy, které se navíc často stíní oblakem vzniklé plazmy.
Řešením mnoha těchto problémů je používání laserového záření s lepšími absorbčními vlastnostmi, buď resonujícími s materiálem zrcadel, nebo naopak s větší hloubkou průniku štíty i plazmou (např. rentgenové). Lasery na těchto specifických vlnových délkách jsou však obtížněji konstruovatelné. Platí že účinost šťítu dramaticky záleží na laseru, naopak. Pro každý laser by mohl být navržen optimální materiál šťítu a naopak pro daný šťít použit určitý typ laseru, který ho překonává s minimálními problémy / s maximálním účinkem na cíl, rozdíly dané takoviu optimalizací jsou o několik řádů, proto se dá předpokládat že se bude používat širší pleta laserů i štítů.

Částicové paprsky
Ačkoli particle-canon nebo ion-beam-destruptor zní sexy, není tato technologie prakticky příliš vojensky užitečná. Předně nabité částice divergijí podstatně více než laserové záření (vzdájemně se odpuzují). Ze stejného důvodu je možné se proti tomuto záření relativně snadno bránit odkláněním elektromagnetickým polem, případně i šťíty jelikož interakce nabitých částic s látkou je obvykle až příliž vysoká (nízká hloubka průniku). Navíc urychlovače opět využívají příkon elektrické energie, a dostatečný příkon v okamžiku výstřelu představuje opět obligátní problém.
Výhodné by byly elektricky neutrální paplsky atomů nebo neutronů, pro ně však neexistují dostatečně výkoné způsoby generování intenzivních pulzů a metody fokusace či zaměření jsou velice problematické.

Gauss Kanon a projektily
Pravděpodobně nejúčinější zbraň ve vesmíru budou staré dobré pevné kinetické projektily jako za doby kamené Usměv. Ty poskutyjí nejlepší účinek v cíli a nulovou divergenci.
Limitujícím faktorem je zde doba letu. Je třeba zajistit aby doletěly k vzdálenému cíli dříve, než ten stačí změnit rychlost v nepředvidatelném směru (protože předvidatelný např. setrvačný pohyb balistický počítač zohlední) dostatečně na to aby se vyhnul.
Proto je třeba buťo uvažovat palbu na krátké vzdálenosti většího množství projektilů (to je možné např. při vzájemném čelním střetu znepřátelených lodí, kdy je vzájemná rychlost dostatečná, aby projektyly mohly být pomalé).
V jiných příápadech (tj. boj na větší vzdálenost) je třeba, aby byly rychlosti projektilů extrémně vysoké (~100km/s), aby překonaly vzdálenost k cíli v řádech desítek sekund, za kterou se i velice rozměrná a těžce reaktivním motorem manévrující loď stačí vychílit z předpokládané pozice v okamžiku výstřelu.
Tyto extrémní rychlosti vyžadují extrémně dlouhé akcelerátory (desítky kilometrů) a velmi lehké projektily (gramy, desetiny gramu) kvůli limitnímu zatížení materiálu projektilu i akcelerátoru (~1-10GPa) při použití nejpevnějších představitelných materiálů (grafitove vlákna, diamant, monokrystaly kovu, uhlíkové nanotrubice). Pevnost materiálů není možné principialně zvyšovat příliž za tuto mez, protože to je limit pevnosti samotných kovalentních vazeb.

Obrana před vysokorychlostními projektily
Požadavky na vysokou rychlost vynucující si nízkou hmotnost nepříznivě ovlivňují terminální balistiku takových projektilů. Na jednu stranu v hydraulické limitě materiál terče/šťítu neklade žádný odpor svou pevností, na druhou stranu hybnost projektilu je tak malá, a jeho energie tak velká, že namísto aby štít penetroval a pokračoval v cestě, dojde v místě srážky k lokálnímu vypaření materiálu a v podstatě všesměrové explozi. Expandující páry/plazma sice nese určitou hybnost v původním směru letu, ale je tak rozptýlená že její další penetrační a destruktivní schopnost je značně omezená. Velice doboru obranu před těmito lehkými projektily by tedy bylo několik lehkých tenkých plátů skloněných pod značně ostrým uhlem řazených s dostatečným odstupem za sebe. Po malém množsví průrazů by se hmota projektilu a vypařeného svrchního šťítu rozptýlila natolik, že by nemohla způsobit větší škody.

Jednou zo zbraní, ktoré v tvojom výčte chýbajú,sú delá na ľahký plyn (vodík alebo hélium), ktoré sú pri stavebnej dĺžke cca 50-100 metrov schopné urýchliť 10-25g kovové projektily na rýchlosť viac ako 10km/s, s teoretickým limitom rýchlosti niekde okolo 30km/s.
29.4.2011 14:57 - Colombo
Jak jsem říkal, nejdůležitější je vyřešit ten mezihvězdný/meziplanetární let. Zatím je jakýkoliv pohyb lodi setsakramentsky nákladný. Nehledě na to, že planetární obrana by zmíněné lodě velmi jednoduše setřelila.
Nick:
Velikost okna: [1] [2] [3]
Zobrazit náhled Zobrazit náhled
Tagy:
Vaše IP adresa není z "bezpečných" adres. Příspěvek se odešlou pouze se správně opsaným kódem. Pokud nechcete opisovat kód, můžete se přihlásit (pokud nemáte účet, nejprve se zaregistrujte), nebo nám poslat informaci na PM a my Vaši IP adresu přidáme.
Věděli jste, že...
Na d20.cz můžete mít svůj vlastní blog. Pokud chcete napsat o nečem, co alespoň vzdáleně souvisí s RPG, můžete k tomu využít našeho serveru. Tak proč chodit jinam? >> více <<
Jak se chovat v diskuzích
Přehled pravidel pro ty, kteří k životu pravidla potřebují. Pokud se umíte slušně chovat, číst to nemusíte. >> více <<
Formátování článků
Stručné shrnutí formátovacích značek zdejších článků, diskuzí, blogů a vůbec všeho. Základní životní nutnost. >> více <<
ČAS 0.20975208282471 secREMOTE_IP: 3.226.251.81