Is het gebruik van Casaba Howitzer-achtige apparaten als precisie-snijwerktuigen aannemelijk?
Geplaatst op december 31, 2020 door adminHoe goed zou zoiets als een Casaba Houwitser werken als een straalwapen? Een Casaba Houwitser is een soort gerichte ontploffing die energie van een explosie in een specifieke vorm of richting concentreert. Bijvoorbeeld een nucleaire speer, een geweerschot in de kamer, enz.
De originele nucleaire vorm ladingsontwerp vereist het gebruik van een wolfraamplaat …
Zoals eerder opgemerkt, het gebruik van lichtere elementen, zoals plastic of zelfs waterstof, in een dikke en smalle in plaats van een brede en platte vorm kunt u een zeer smalle kegel en zeer hoge deeltjessnelheden bereiken. Een Science & Global Security-rapport uit 1990 gebruikte polystyreen als het drijfgas om een deeltjesbundel te produceren met een spreiding van 5,7 ° en een snelheid van 1000 km / s.
Ik stel me een gerichte hoogenergetische explosie voor die wordt gebruikt om objecten in de ruimte te verdampen. Zwakkere versies kunnen worden gebruikt om in ruimteschepen, metaal, enz. Te snijden. Hoe goed zou een dergelijk apparaat werken om energie te concentreren? Of moeten we gewoon bij fysieke snij-instrumenten en / of lasers blijven?
Opmerkingen
- Een diepgaande bespreking van de Casaba Howitzer is beschikbaar op Tough SF .
- Wellicht wilt u ook de Casaba Howitzer en bom-gepompte laser vermeldingen van de altijd de moeite waard om te lezen Atomic Rocket
- ik weet niet ‘ wat de hoek van het straalwapen is (ha!), maar het laten ontploffen van een atoombom een gevormde lading om toegang te krijgen … tot wat? de uitgebrande kaf van een voormalig oorlogsschip? wat voor soort bepantsering stel je je voor dat moet worden geschonden door een atoombom, en wat voor waarde zou er overblijven in een met een atoombom geopend ruimteschip?
- Als het gegeven antwoord nuttig was, zou het leuk zijn als je kon stemmen of accepteer het (of beide). Als het niet nuttig was, zou je misschien kunnen uitleggen waarom, en dat zal ofwel helpen om het te verfijnen of latere antwoorden te helpen.
- @bukwyrm Het doel van zon wapen is om de voordelen te combineren en de nadelen te verminderen van gerichte energiewapens (gebrek aan bereik) en die van raketten (zwakte om verdediging te richten).
Antwoord
In theorie is het een soort “straalwapen” in de vorm van plasma van zware metalen. Je zou een paar forse directionele schilden moeten hebben om de stroom plasma te verfijnen tot een bruikbare straal. zou veel kosteneffectiever zijn voor een enorme deeltjesversneller. Dit is afhankelijk van het verdampen van een deel van je schild om het plasma te maken.
Antwoord
We kunnen niet nauwkeurig zijn met chemische explosieven , dus nee.
Bekijk deze afbeelding van een gat in versterkingspantser met vorm en lading:
(Het is degene aan de linkerkant)
Je zult zien dat je een gat hebt, onaangetast metaal en tussen dat materiaal dat was beschadigd maar niet vernietigd. Dit telt waarschijnlijk niet als precisie. Als dat het geval was, zou er een gat zijn, en onaangetast metaal, met heel weinig beschadigd metaal.
Dit was een door mensen draagbaar chemisch explosief. Een kernwapen zal niet nauwkeuriger zijn dan dit.
Antwoord
Hier is een groot probleem met conventionele nucleaire bommen: ze verkleinen niet. Er is een minimumafmeting die wordt bepaald door het splijtbare materiaal dat u gebruikt. Een apparaat van puur plutonium-239 zou 11 kg plutonium nodig hebben en een equivalent van 10-20 ton TNT opleveren (lees de W54 kernkop voor een real-world apparaat van die opbrengst). Dat is ongeveer 40 GJ, wat best veel energie is om te spenderen aan een enkele bewerking (en het is ook een nogal inefficiënte manier om al dat moeilijk te maken plutonium op te gebruiken, dat beter zou kunnen worden gebruikt als de eerste fase van een veel krachtiger teller-ulam-stijl thermonucleair apparaat). Verdere inefficiënties zullen een vrij groot deel van die energie verspillen, maar het is nog steeds een geweldige knal.
Onthoud vervolgens dat een casaba-houwitser focust een groot deel van zijn energie in de gewenste richting, maar niet alles . Dit betekent dat er nogal wat in andere richtingen terechtkomt, wat betekent dat je je kernhamer niet te dicht bij een andere infrastructuur die niet erg goed is beveiligd. U wilt dit waarschijnlijk ook vermijden in lage banen, omdat EMP de buren waarschijnlijk zal irriteren en uw ook eigen mensen.
Nu, het spul dat het doelwit raakt, zal een mengsel zijn van röntgenstralen, neutronen, elektronen en lichte kernen.Elk van deze zal het doelwit op enigszins verschillende manieren beïnvloeden, en ze zullen niet allemaal op hetzelfde tijdstip aankomen. Dit is enigszins ongemakkelijk, technisch gezien.
Eindelijk, de nucleaire explosie die het doelwit raakt gaat er niet netjes een gat doorheen smelten. Het zal een relatief ondiep gedeelte van het oppervlak zeer snel opwarmen (bekijk de berekeningen van ToughSF voor een idee van de diepte; ze zijn niet correct, maar ze bevinden zich in het juiste honkbalveld). explosief verdampen, smelten of alleen lijden onder allerlei interessante thermische en stralingseffecten. Het heeft ook geen netjes gedefinieerde rand van de straal; vermogensniveaus zullen scherp afnemen buiten de roos, maar gezien de betrokken schalen (ground zero zal waarschijnlijk meters breed zijn bij het doel) zal er een duidelijke overgang op het doel, wat zal leiden tot lelijke verbranding, littekens of breuk, wat niet echt “precisie” impliceert. Zie Itmauves antwoord hierboven voor hoe een rommelig bewerkingsproces eruit ziet op kleine schaal; stel je nu voor dat het ongeveer 10 meter breed is, roodgloeiend en mogelijk radioactief.
Het zou dus “duur, inefficiënt, onhandig, rommelig en waarschijnlijk enorm overdreven zijn. Goed voor wapens, niet goed voor iets anders.
Je zou kunnen proberen dingen op te lossen door een paar gigantische elektromagnetische focusseringssystemen te maken om de nucleaire explosie nog verder te collimeren, maar op dat punt kun je net zo goed een eenvoudiger deeltjesbundelsysteem bouwen dat geeft je hebt een veel betere controle over de straalparameters zonder de rommelige bijwerkingen van een echte nucleaire bom.
Blijf bij lasers en meer conventionele deeltjesbundelsystemen voor precisiewerk.
Antwoord
Precisie is een relatieve term – voor implementaties waarvoor een traditioneel snijproces voldoende is, kan precisie betekenen dat er wordt gesneden met een beschadigde rand van minder dan een millimeter diep, maar voor iets dat zo groots is dat het de energie van een atoombom nodig heeft om erin te snijden, wat op zijn minst tientallen van mij zou zijn tres dik, kon de schadezone tot een centimeter worden verdragen.
Denk aan het opblazen van stenen, stralen is minder nauwkeurig dan gevormde ladingen, zeker veel minder nauwkeurig dan een diamantzaag of een laser, maar voor de toepassing – het delven van moeilijk te breken materialen, of het maken van een juiste vorm grote holte voor constructiedoeleinden, het is precies genoeg.
Lasers kunnen voldoende zijn voor het snijden van plaatmetaal of dunne rompen, maar als u een gat moet boren dwars door centimeters gewapend staal, dan is een gevormde lading nodig zijn. Als je substraat bijna honderd meter nikkel-ijzer is, dan is een casaba hotwire met een smal straalprofiel misschien wel het enige dat erdoorheen kan.
Je snijdt het materiaal eerst met minder precieze methoden, dan bewerk het oppervlak om aan uw precisie-eis te voldoen. We snijden plaatmetaal al met zeer onnauwkeurige methoden zoals een haakse slijper, maar we gaan dan verder met het slijpen van de rand van het product met andere, nauwkeurigere maar langzamere methoden om het resultaat tot tolerantie te brengen, bijvoorbeeld lassen. / p>
Hetzelfde, je gebruikt brute kracht om het materiaal in de gewenste grootte en ruwe vorm van een product te snijden, en gebruikt vervolgens de langzamere, maar nauwkeurigere methoden om de ruwe vorm te bewerken of te snijden / slijpen tot een vorm dichter bij de uiteindelijke vorm, en tot slot gebruik je een afwerkingspas van gereedschappen met de hoogste precisie om het product af te werken met de vereiste tolerantie, terwijl je tijdens het proces niet echt veel materiaal verwijdert. Dit is precies wat we gewoonlijk doen op CNC-machines – ruw gereedschap zorgt voor het grootste deel van het verwijderen en vormgeven van materiaal, vervolgens bewerkt een langzamer gereedschap het onderdeel tot de geplande vorm, dan bewerkt een laatste bewerking het onderdeel tot de juiste oppervlakteafwerking en tolerantie / precisie.
U zult eerst uw doelwit in de ruwe vorm snijden met nucleair gevormde ladingen, en het snijvlak afslijpen tot de precieze afmetingen van uw eindproduct.
Geef een reactie