Est-il plausible dutiliser des appareils de type Casaba Howitzer comme outils de coupe de précision?
On décembre 31, 2020 by adminDans quelle mesure quelque chose comme un Casaba Howitzer fonctionnerait-il comme une arme à faisceau? Un Casaba Howitzer est un type dexplosion directionnelle qui concentre lénergie dune explosion dans une forme ou une direction spécifique. Par exemple, une lance nucléaire, un coup de feu dans la chambre, etc.
La forme nucléaire dorigine la conception de charge a appelé à lutilisation dune plaque de tungstène …
Comme indiqué précédemment, lutilisation déléments plus légers, tels que le plastique ou même lhydrogène, dans une forme épaisse et étroite au lieu de forme large et plate , vous pouvez obtenir un cône très étroit et des vitesses de particules très élevées. Un rapport de la Science & de 1990 sur la sécurité mondiale a utilisé le polystyrène comme matériau propulseur pour produire un faisceau de particules avec une dispersion de 5,7 ° et une vitesse de 1000 km / s.
Jimagine une explosion concentrée de haute énergie utilisée pour vaporiser des objets dans lespace. Des versions plus faibles pourraient être utilisées pour découper des vaisseaux spatiaux, du métal, etc. Dans quelle mesure un tel dispositif fonctionnerait-il pour concentrer lénergie? Ou devrions-nous simplement nous en tenir aux instruments de coupe physiques, et / ou aux lasers?
Commentaires
- Une discussion approfondie de la Casaba Howitzer est disponible à ladresse Tough SF .
- Vous pouvez également consulter le Casaba Howitzer et bomb-pumped laser des entrées qui valent toujours la peine dêtre lues Fusée atomique
- Je ne ‘ Je ne connais pas langle de larme du faisceau (ha!) mais qui fait exploser une bombe nucléaire comme une charge creuse pour entrer … dans quoi? la coque brûlée dun ancien navire de guerre? quel type darmure envisagez-vous qui nécessiterait une violation par une arme nucléaire, et quel type de valeur resterait-il dans un vaisseau spatial ouvert?
- Si la réponse fournie était utile, ce serait bien si vous pouviez voter pour ou laccepter (ou les deux). Si cela na pas été utile, peut-être pourriez-vous expliquer pourquoi, et cela laidera à être affiné ou aidera les réponses ultérieures.
- @bukwyrm Le but dune telle arme est de combiner les avantages et datténuer les inconvénients des armes à énergie dirigée (manque de portée) et celles des missiles (faiblesse au point de défense).
Réponse
Eh bien, en théorie, cest une sorte d « arme à faisceau » sous forme de plasma de métaux lourds. Vous auriez besoin davoir de gros boucliers directionnels pour affiner le flux de plasma en un faisceau utilisable. serait beaucoup plus rentable quun accélérateur de particules massif. Cela repose sur la vaporisation dune partie de votre bouclier pour créer le plasma.
Réponse
Nous ne pouvons « pas faire de précision avec des explosifs chimiques , donc non.
Regardez cette image dun trou créé par une charge formée dans larmure de fortification:
(Cest celui de gauche)
Vous remarquerez que vous avez un trou, du métal non affecté, et entre ces matériaux qui a été endommagé mais pas détruit. Cela ne compte probablement pas comme précision. Si cétait le cas, il y aurait un trou, et du métal non affecté, avec très peu de métal endommagé.
Cétait un explosif chimique portable. Une arme nucléaire ne sera pas plus précise que cela.
Réponse
Voici « un gros problème avec les bombes nucléaires conventionnelles: ils ne réduisent pas leur échelle. Il ya une taille minimale dictée par la matière fissile que vous utilisez. Un appareil au plutonium-239 pur nécessiterait 11 kg de plutonium et donnerait léquivalent de 10 à 20 tonnes de TNT (lisez la ogive W54 pour une dispositif réel de ce rendement). C’est environ 40 GJ, ce qui représente beaucoup d’énergie à dépenser pour une seule opération d’usinage (et c’est également un moyen assez inefficace d’utiliser tout ce plutonium difficile à fabriquer, qui pourrait être mieux utilisé comme première étape. dun appareil thermonucléaire de style guichetier beaucoup plus puissant) .Dautres inefficacités gaspilleront une assez grande partie de cette énergie, mais cest toujours un sacré coup.
Ensuite, rappelez-vous quun obusier casaba se concentre une grande partie de son énergie dans la direction souhaitée, mais pas tout . Cela signifie que beaucoup finit par aller dans dautres directions, ce qui signifie que vous ne pouvez pas déployer votre marteau nucléaire trop près dun autre. une infrastructure qui n’est pas très bien protégée. Vous voudrez probablement éviter de le faire sur des orbites basses, car EMP est susceptible de gêner les voisins et de déranger votre propres personnes, aussi.
Désormais, ce qui atteindra réellement la cible sera un mélange de rayons X, de neutrons, délectrons et de noyaux légers.Chacun de ceux-ci affectera la cible de manière légèrement différente, et ils narriveront pas tous au même moment. Cest un peu un inconvénient, du point de vue technique.
Enfin, lexplosion nucléaire frappant la cible ne va pas fondre proprement un trou à travers elle. Il « va chauffer une section relativement peu profonde (regardez les calculs de ToughSF pour une idée de la profondeur; ils » ne sont pas corrects, mais ils « sont dans la bonne approximation) section de la surface très rapidement, ce qui peut lamener à vaporiser de manière explosive, fondre ou simplement subir toutes sortes deffets thermiques et de rayonnement intéressants. Il naura pas non plus de bord de faisceau bien défini; les niveaux de puissance chuteront brusquement en dehors de la cible, mais étant donné les échelles impliquées (le « zéro » sera probablement de plusieurs mètres à la cible), il y aura une évidence transition au niveau de la cible qui entraînera des brûlures, des cicatrices ou des fractures horribles dont aucune nimplique vraiment de « précision ». Voir la réponse dItmauve ci-dessus pour savoir à quoi ressemble un processus dusinage désordonné à petite échelle; Maintenant, imaginez-le denviron 10 m de diamètre, brûlant et peut-être radioactif.
Donc, ce serait cher, inefficace, maladroit, désordonné et probablement excessif. Parfait pour les armes, pas bien pour autre chose.
Vous pourriez essayer de réparer les choses en créant de gigantesques systèmes de focalisation électromagnétique pour collimater encore plus lexplosion nucléaire, mais à ce stade, vous pouvez tout aussi bien construire un système de faisceau de particules plus simple qui donne vous contrôlez bien mieux les paramètres du faisceau sans les effets secondaires désordonnés de lexplosion dune bombe nucléaire.
Tenez-vous en aux lasers et aux systèmes de faisceaux de particules plus conventionnels pour un travail de précision.
Réponse
La précision est un terme relatif – pour les implémentations quun processus de coupe traditionnel suffit, la précision peut signifier une coupe avec une zone de dommage de bord inférieure à un millimètre profonde, mais pour quelque chose de si énorme quil nécessite lénergie dune bombe nucléaire pour être coupée, ce qui serait au moins des dizaines de moi très épaisse, la zone dendommagement pouvait être tolérée jusquà un centimètre.
Pensez au dynamitage de roches, le dynamitage est moins précis que les charges profilées, certainement beaucoup moins précis quune scie diamantée ou un laser, mais pour lapplication – extraire des matériaux difficiles à casser, ou faire une forme appropriée grande cavité à des fins de construction, elle est suffisamment précise.
Les lasers peuvent suffire pour couper des tôles ou des coques minces, mais si vous devez percer un trou directement à travers des centimètres dacier renforcé, alors une charge formée sera avait besoin. Si votre substrat est de près de cent mètres de nickel-fer, alors un fil chaud casaba avec un profil de faisceau étroit peut être la seule chose qui puisse passer.
Vous couperez dabord le matériau avec des méthodes moins précises, puis usinez la surface pour répondre à vos exigences de précision. Nous coupons déjà la tôle en utilisant des méthodes très imprécises comme une meuleuse dangle, mais nous procédons ensuite au meulage du bord du produit avec dautres méthodes plus précises mais plus lentes pour ramener le résultat à la tolérance, par exemple, le soudage.
La même chose, vous utilisez la force brute pour découper le matériau dans la taille souhaitée et la forme approximative dun produit, puis utilisez les méthodes plus lentes mais plus précises pour usiner ou couper / broyer la forme brute en un forme plus proche de la forme finale, et enfin, vous utilisez une passe de finition des outils de la plus haute précision pour finir le produit avec la tolérance requise, sans enlever vraiment beaucoup de matière dans le processus. Cest exactement ce que nous faisons habituellement sur les machines CNC – des outils bruts soccupent de la majeure partie de lenlèvement de matière et de la mise en forme, puis un outil plus lent usine la pièce jusquà la forme prévue, puis une passe finale usine la pièce à la finition de surface appropriée et tolérance / précision.
Vous allez dabord découper votre cible à la forme approximative avec des charges de forme nucléaire, et broyer la surface de coupe aux dimensions précises de votre produit final.
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