Paprskové zbraně 3. tisíciletí ?

technologie,historie,současnost
Uživatelský avatar
burunduk
vojín
vojín
Příspěvky: 12
Registrován: 4/3/2009, 20:12
Bydliště: okolí Prahy

Příspěvek od burunduk »

asija: u optického buzení např. nedochází ke ztrátám energie, kterou jinak musíš vynaložit na ionizaci plynu třeba v CO2 laseru. Tedy ani ke zbytečnému ohřevu. Naopak účinnost plynových las. bývá obecně vyšší než u klasických pevnolátkových. Gazodynamické lasery sice poskytují vysoký výkon (tuším už v r. 73 byl dosažen a publikován výkon 400 kW v kontinuu), ale:
-produkují velké množství tepla
-představují dost slušný reaktivní motor
-a ten rámus taky není vždy vhod
Pomíjím detaily jako aerodynamická okna a seřízení svazku.
Chemické buzení pokládám za komplikované a tedy choulostivé pro mobilní vojenské aplikace. Tak leda s týmem specialistů na palubě Boeingu.
Z ruských zdrojů jsem nabyl spíš intuitivně dojmu (neřeknou!), že Rusové se věnují spíš CO2 laserům. Nevím jak je budí, ale v té souvislosti je zajímavý www.vniief.ru. Tam se lze dočíst o vysoce výkonných laserech umístěných v reaktoru. Mají i chemické.
Nicméně použití laserů na moderním (pozemním) bojišti nepokládám za příliš perspektivní vzhledem k prostředí, kterým by se paprsek šířil (prach a dým s různě velkými částicemi by způsobil velký rozptyl a útlum paprsku). Stará dobrá mechanika...

Svobodu a demokracii všem naftovým pramenům!
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

burunduk, Alchimista > jj, docela svama souhlasim, ty Ruske lasery jsou prave co ja vim gasdynamicke. Vlasnte CO2 je defakto jedine medium pro gasdynamicky laser ktere se ve vetsi mire pouziva.
Na jednu stranu je to pochopitelne. Vysokotlake horke CO2 se da velice jednoduse generovat pouzitim beznych paliv a trhavin, CO2 laser je v (zjednodusene receno) jenom proudovy/raketovy motor opaterny zrcadly, a je tedy pochopitelne ze muze mit oborvsky pomer vykon/hmotnost, levne palivo, a chlazeni a vzduchotechnika taky neni problem - medium se proste vyfukuje do vzduchu, neni potreba ho recyklovat jako treba u chemickych, nebo elektricky buzenych plynovych.
Ale ma to i sve podstatne problemy (mimo tech co zminuje burunduk)
- H2O zhasi vibracni mody CO2 nezadoucim zpusobem, paliva a trhaviny pro Gas dynamicke lasery by mely byt pokud mozno bez vodiku
- Do gas dynamickeho media je kvuli spravne kinetice ochlazovani vibracnich stavu zadouci pridavat N2 ve vhodnem pomeru (to neni takovy probkem u beznych trhavin a okyslicovadel) ale take myslim He (coz uz je problem a drahe). Nemam predstavu nakolik se zhorsi parametry CO2 laseru pokud se He vynecha, nebo pokud se pouzije palivo/trhavina s nevhodnym pomerem produkovanych plynu.
- Produkovane zareni je hluboce v IR, 10 micronu, v teto oblasti ma vetsina kovu mnohem vetsi reflektivitu nez v opticke oblasti (myslim hlinik ma 0.98), a taky je samozdrejme pohlcovana atmosferickym CO2
Prez to vsechno rusko pragmaticky na CO2 laser spoleha, zdrejme prave kvuli jeho nepomerne lepsi cenove (provozni i vyrobni) a hmotnosti efektivite.
u optického buzení např. nedochází ke ztrátám energie, kterou jinak musíš vynaložit na ionizaci plynu třeba v CO2 laseru. Tedy ani ke zbytečnému ohřevu.
no prave o to tu jde. Ty pocitas ucinost jen samotneho laseroveho media, ne celeho mechanizmu buzeni. Pokud budis opticky musis nejdrive vygenerovat svetlo o vhodne vlnove delce, a to krome buzeni laserovou diodou je obvykle velice neucine - Flash pyrotechnika a vybojky maji obvykle siroke spektrum z nehoz vetsina laser vubec nebudi, a nebo ho budi ale prez kaskadu deexcitaci pri nichz se energie straci.
Vysledek je ten ze gasdynamiky CO2 laser maximalni ma ucinost 20-30% a Nd:YAG buzeny diodou taky tolik, ale s tim rozdilem ze gasdynamicky laser je to schopen dosahnout pri obrovskych vykonech bez problemy s chlazenim a male hmotnosti. Ucinost buzeni Nd:YAG vybojkou je nejake 1-3%, nemyslim ze ucinost buzeni Flash-powderem se Zr by byla o mnoho vyzsi.

Ale uznavam ze moje zaujeti gasdynamickymi lasery a predevsim vybuchem buzenym je trochu iracionalni, proste me fascinuje predstava vzit 1kg Hexanitrobenzenu, nechat ho vybuchnout a vyvazat z neho s 20% ucinosti laserovy pulz o energii ~1MJ (tj. asi tolik jako ma NIF ). Je mi jasne ze nas od toho deli podstatne technikce problemy, ale zadny jiny typ laseru takovou nadeji neskyta.
Je to jako s EMP zbranema - v laboratorich stavi giganticke predrazene supravodive magnety aby udelali par desitek Tesla, a staci civku obalit trhavinou a je z toho hned 730 Tesla pulz.

Jinak s temi spominanymi plynovymi (vybojem buzenymi lasery) - to by me celkem zajimalo proc se pro vojenske alikace vubec neuvazujou (nebo sem neslysel). Pripada mi ze maji slusne vyhody:
Laserove medium je lehke, da se snadno chladit, jsou casto doecla ucine, buzeni je primocare... ... ...
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

Trochu OT - v souvislosti s HNB me napdalo ze trhaviny citlive na svetlo by mohly byt naopak docela vyhodne pri konstrukci Shaped charge. Pokud je u klasickych trhavin limitujici rychlost sireni detonacni vlny, tak u trhavin citlivych na svetlo by se dalo laserem iniciovat v celem objemu zaroven. Takova smerova naloz by zdrejme byla vykonejsi, a take by asi bylo vyrazne snazis ji modelovat a byla by mene nachilna k nehomogenitam protoze by se tu na nich detonanci vlna nerozptylovala.
Teda o laserove inicici (nebo spise moderovani) horeni smesi v hlavni kanonu jsem cetl, a neprislo mi moc ze to za to stoji, ale u shaped charge sem nic takoveho neslysel, a tam mi pritom pripada ze to ma mohem vetsi opodstatneni.
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

Pokiaľ viem tak už boli vyvynuté tvarované nálože s molibdenovou vložkou ktoré bohate stačia na ľubovolný dnešný tank, teda neviem či by tvoja verzia bola lacnejšia a nakoľko účinná, ale viem, že trebars u exploziou formovaných projektilov je tá opozdená inicializácia žiadaná.
Na fórum už neprispievam, smerujte svoje nezmysli na ostatných členov fóra...
(Tech channel) youtube.com/user/IonorRea
(Satire channel) youtube.com/channel/UCjS5hvJT-No5zoxPKdX1qCA
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

Tak "bohate stačia na ľubovolný dnešný tank" je trochu divny pojem, snaha o dosazeni maximalni penetrace z minimalniho prumeru naloze je obecna a stale platna. V nejakem zakladnim modelu shaped charge plati, ze maximalni rychlost paprsku je prez nejake trigonometricke koeficienty vztazena k rychlosti sireni detonacni vlny. Rychlost pohybu vlozky jde zvysovat
1) zmensovanim uhlu vlozky, ale to je silne omezeno stabilitou svazku (tj. kujnosti kovu, symetrii zpracovani a homogenitou naloze)
2) zvysovanim rychlsoti pohybu razove vlny v trhavine

tzn. kdyz se dosahne vyzsi rychlosti razove vlny daji se udelat stabilnejsi paprsky o vyzsi rychlosti z mene kujnych kovu atd. Zvysovani vybuchove rychlosti HE je jeden z hlavnich snah v te oblasti ktery vede k takovym silenostem jako nitrokubany. Dost znace usili a jednotkova cena se objetuje na to aby se zvysila rychlost z 8500m/s na 9000m/s. V tomhle pripade by se rychlost sireni vlny mohla zvysit mnohonasobne za pouziti levnych trhavin.
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

asija: pozri si dnešné strely, majú maly priemer keď je potreba a vďaka tandemovým hlaviciam aj účinok, pridať tretiu hlavicu do série nieje veľký problém. Pokiaľ viem tak s molibdenovými vložkami bola dosiahnutá penetrácia za možnosťami ešte aj frontálneho pancieru M1A2, preto hovorím, že bohate stačia. Dnešný vývoj sa zameriava skôr na presnosť a zdaleka sa nevyužívajú technologicky najkvalitnejšie dostupné hlavice. Mohlo by sa to hodiť pre menšie UCAVy kde hmotnosť hraje narozdiel od ostatných systémov podstatnú rolu a kde sú nároky ešte výššie než pre pechotu. Nevýhodu vidím v tvojom koncepte pri kratšej technickej životnosti a komplexnosti, čiže spoľahlivosť nebude dosahovať klasické roznetky. Inicializácia celého objemu zároveň podľa mňa tiež nemusí byť žiadúca, ako skôr možnosť laserú presnejšie časovať jednotlivé časti trhaviny čo by pri vhodnom tvare trhaviny mohlo teoreticky umožniť vektorovanie lúča veľmi užitočná vlastnosť proti tankom, ktorá by mohla dovoliť útočiť vždy kolmo na pancier bez potreby meniť trajektóriu letu a tým by sa taktiež zamedzilo zbytočnému predlžovaniu doby letu strely a skrátenému dosahu u striel navádzaných po lúči.
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

no defakto podobneho efektu by slo slo dosahnout i prostou instalaci vetsiho poctu rozbusek. On ten laser by taky nemohl iniciovat celou trhavinu homogene, uz protoze proste nema dost energie (aktivacni energie celeho objemu vybusniny)
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

Už sa teším keď toto dotiahne v miniarituzovanej podobe nejakej frézi a pod. do civilného sektoru, to bude zlatý vek terroristov a sniperov samoukov.

Inak čo to o vojenskom vývoji laserov pre pohon (napr. objekty do vesmíru) je popísané v knihe Weapons Grade, tuším som to videl aj niekde v pdfku na nete.
Uživatelský avatar
burunduk
vojín
vojín
Příspěvky: 12
Registrován: 4/3/2009, 20:12
Bydliště: okolí Prahy

Příspěvek od burunduk »

trošku z reálu: http://lenta.ru/articles/2010/02/15/laser/
www.lenta.ru/news/2010/08/19/laser

Svobodu a demokracii všem naftovým pramenům!
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

Financování vývoje laserové zbraně FEL
http://atmonline.cz/news/2010/zari/230910b.htm
Na fórum už neprispievam, smerujte svoje nezmysli na ostatných členov fóra...
(Tech channel) youtube.com/user/IonorRea
(Satire channel) youtube.com/channel/UCjS5hvJT-No5zoxPKdX1qCA
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

heh, uz sem myslel ze nejakou laserovou zbran vyviji na FEL CVUT ;)

Jinak free electron lasery mi prijdou taky uplne super, v celku nechapu proc to jsou vzdycky tak hrozne drahe a velke kravy, kdyz relativisticke elektrony umi generovat trochu lepsi CRT televize :) Nicmene zatim sem o FEL vzdy slysel jako o ultimatnim zarizeni kterych je na svete nekolik kusu, a maji experimenty prozplanovane rok dopredu. Ale to se asi tyka jenom tech X-Ray, na nizsi vlnove delky staci podstatne pomalejsi elektrony.

V principu mi to prijde jako ultimatni laser, jak urychlovac tak laser samotny muze mit v principu ucinost ~100% (coz ostatni lasery ani zdaleka). Jde prelazovat. Ale stejne je to vzdy ta posledni alternativa pro nejakou aplikaci - kdyz uz "to" neumi zadny jiny laser, tak to FEL zvladne :) Asi to ma nejaky poradny ekonomicky duvod.

Ale zase na Letadlovku by se urcite jeden vesel a na jeji cenu by nemusel mit vetsi vliv nez autoradio a automaticke zamykani :D

EDIT: tohle je az prekvapive zdelny clanek
http://www1.jlab.org/Ul/Publications/do ... -05-02.pdf

btw. Preladitelnost se v soucasnosti nebere jako moc podstatna, ale cekal bych ze pokud se rozvine uzivani laserovych zbrani, muze bet docela standartni ochrana vybavit cile nejakym dielektrickym zrcadlem, ty ale funguji jen na konkretni vlnove delky, takze laditelne lasey by je mohly dobre obachazet.
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

A čo použiť na laserovú obranu vozidiel obyčajné dymové granáty? Keď pridaním kovových častíc pokrývajú aj IR spektrum tak by nemal byť vážny problém rozšíriť spektrum pridaním ďalších materialov.
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

O vozidla se nebojim, prokousavat se 1MW laserem zdalky prez tlustci pancir nekolik minut a cekat ze tam bude to vozidlo vklidu stat a nezajede za nerovnost nebo te neodstreli je asi ten neinaivnejsi zpusob protitankove cinosti :)

spise mi slo o to ze neni tak tezke ochranit snizit zranitelnost lasery ani treba rakety s tenkym plastem, staci tam dat
- Vysoce reflektivni potah (napr. dielektricke zrcadlo), dosahnout odrazovosti 99% neni na delsich vlnovych delkach problem, dosahnout odrazivosti 99,99% vyzaduje jen aby zrcadlo zustalo ciste a spravne orientovane.
- Vrstvicku ablujiciho se materialu
- Dvojity plast ktery odizoluje hlavni telo rakety
(jedno z toho nebo kombinaci)

pokud vim tak uvazovane laseove zbrane ve skutecnosti plechy nepropaluji, ale zahraji je na vysokou teplotu a spolehaji ze se tim snizi penvost konstrukce nebo dojde k zapaleni/selhani vnitrnich pristroju.
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

No ja by som sa v prípade tankov aj bál, z prepálenou termovíziou a optikou je s kanónu drahá odpadová rúra :)
Laser s kontinualnym lúčom spraví pár ťahov a je dobojované. Nato netreba vysoký výkon.

Ohľadom tých striel, tak napr. proti tankom sa vyvýjajú hypersonické a pokiaľ viem vyvinuté už aj boli ale nenasadili ich, na tie už ochraný laser na tanku stačiť nebude, teda aspoň nie nejaký umiestnený v otočnej veži, možno niečo s tým elektronickým vychyľovaním lúča by bolo použiteľné keď si vezmem, že cena posledných verzii tanku Abrams vzrástla 20x oproti prvej verzii tanku M60 predchádzajúcej generacie ktorý stál 0,3mil$ nieje také nereálne, že v ďalšej generácii nejaký miniaturizovaný elektrónový laser dovtedy vyvynú a aj nasadia bez ohľadu na z dnešného pohľadu premrštenú cenu.

Tvoje riešenie je proti prvej generácii laserov veľmi realne hlavne u leteckých striel kde sa plánuje nasadiť laser aj na "rádový" F-35 a Rusko má s najväčšou pravdepodobnosťou už aj rozbehnutý vývoj striel ktorými bude zásobovať zahraničných užívateľov Suchojov.
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

elektronickým vychyľovaním lúča? Co tim myslis?
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

Žeby tam trebalo niečo čo by vychyľovalo laser bez mechanických súčastí inak to bude pomalé (reakčné časy), či už niečo využívajúce elektrických, magnetických, alebo neviem akých princípov, aj keď s prírodných úkazov ma napadá len čierna diera. Niečo na tom princípe resp. podstane jednoduchšie na vychiľovanie lasera by malo byť možné stejne ako je tomu u radarov s el. vychiľovaním ale toto nieje moja parketa, takže ako sú na tom fyzikálne limitácie a vývoj v tomto smere netuším. Stejne mi pripadá, že niečo podobné budú musieť vymyslieť do budúcna pre plné využitie lasera na veľké vzdialenosti pokiaľ to už nieje, mechanicky zameriavať na veľké vzdialenosti ani nieje prakticky možné to zistili už pri vývoji SDI aka Star Wars.

Edit: opravená hrubka
Naposledy upravil(a) Ionor dne 24/9/2010, 07:58, celkem upraveno 1 x.
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

No tak piezo aktuatory deformovatelnych zrcadel maji docela hodne rychlou odezvu.

Dalsi vec co se pouziva je akusticka difkracni mrizka. ultrazvuk v pruhledem materialu vytvari mista s vyzsi a nizsi husotou. Zmenou frekvnece zvuku jde menit k-vektor mrizky a tim uhel vychyleni.

Index lomu se da menit taky elektrooptickym jevem, takze v principu jde udelat difakcni mrizku nebo hranol ciste elektricky - ale to jen o male uhly.

Puvodne sem myslel ze uvazujes o FEL laseru, nejdrive mi prislo ze si pletes pojmy, ale kdyz o tom tak uvazuju, bylo by mozne naklanet (o maly uhel) primo elektronovy paprsek jako v CRT obrazovce, a ten by pak Wiglerem prochazel trochu zesikma a emitoval fotony jeste trochu jinak zesikam. Jednak by pri tom menil trochu frekvenci (ale to snad nevadi), druhak by musel byt paprsek dost siroky aby vychylene fotony prochazely stale skrze svazek elektronu a byly zesilovany = > vychylovaci uhly by musely byt fakt malinke, ale v principu je to asi mozne, a extremne rychle.

a jeste uchylnejsi vec (co me ted napadla a dost mozna je to hloupost) - difrakcni mrizka tvorena radou rovnobeznych elektronovych svazku. Roztec svazku by se dala nastavovat velice rychle pomoci elekrod (napr. elektronovych cocek)

Dale u klasickeho laseru by bylo pravdepdoobne mozne vybirat ve kterem smeru se budou fotony zesilovat proste tim, ze na zpusob LCD zastini urcita cast zrcadla (konvexniho zrcala ve stabilnim rezonatoru)
Uživatelský avatar
Ionor
nadporučík
nadporučík
Příspěvky: 877
Registrován: 18/6/2008, 03:56
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Ionor »

Hlavné využitie by to malo pre vozidla kde je treba viac rýchly reakčný čas a satelity kde bol zase pri vývoji SDI problém dosiahnuť danú uhovú presnosť proti cieľom vzdialeným stovky km pohybujúcich sa v konečnej fáze letu rýchlosťami cez 4500m/s samozrejme treba pripočítať vlastnú rýchlosť satelitu ktorá tiež nieje zanedbateľná a dnes je to považované za najzložitejšiu technologickú métu USA. V oboch aplikáciach by zrejme vyhralo čo najkompaktnejšie riešenie špecializované na daný systém (neviem ktorý z návrhov by to mohol byť). Laserový obranný systém pre vozidla by mal poskytovať ochranu pri všetkých rýchlostiach vozidla čiže dimenzovať technológiu na 70 km/h vozidla + rýchlosť prilietajúcich projektilov do budúcna štandartne hypersonických. V dnešných ochranných systémoch z mechanickým vychyľovaním zbraní to problém nieje, trhavina s časovaním nemusí zasiahnuť projektil presne a s testov čo som videl ani nezasahuje, laser musí, niečo s tvojich návrhov s podporou stabilizácie laserovým gyroskopom bude treba pre plne funkčný systém ktorý odrovná presný výstrel z ťažšej ostrelovačky :).
Uživatelský avatar
asija
poručík
poručík
Příspěvky: 782
Registrován: 16/9/2009, 12:00

Příspěvek od asija »

Co ja vim tak rychle se poihybujici strely a satelity nejsou nejvetsi problem protoze
1) Jejich draha je presne definovana, problem neni rychlost, ale zrychleni
2) Nejhorsi pro zamereni laseru na velkou vzdalenost jsou atmosfericke nehomogenity ktere pusobenim laseru jeste rostou. Pri strelbe zemne-vesmir / vesmir-zeme blizko zenitu je vrstva atmosfery tneka, mnohem horsi je strelba skrze troposferu z letadla na strelu, ale i to se povazuje zvladnutelne na par set km za pouziti LIDARoveho mereni a deformovatelnych zrcadel.

Mi spise prislo ze by se to uplatnilo kdybys chtel na kratkou vzdalrenost (~100-1000m) trefit laserem tank "do oka" resp. udrzovat spot laseru na presne danem miste na pohybujicim se cili (a snad i pri pohybu vlastni platformy)
Odpovědět

Zpět na „Jaderné a kosmické zbraně“