Сумрачный тевтонский гений и ПВО лазеры

raushan27

лента
Немцы научились сбивать беспилотники лазером
Немецкая компания Rheinmetall провела испытания высокоэнергетического лазерного оружия, сообщает Defense Aerospace. В ходе испытания, проводившегося на полигоне Ochsenboden в Швейцарии, лазерная пушка сумела поразить беспилотный летательный аппарат. Оружие было смонтировано на вращающейся турели системы противовоздушной обороны C-RAM. Целью испытания была проверка систем опознавания цели, сопровождения и управления огнем, интегрированные в одном лазерном оружии.
В системе C-RAM лазерное оружие взаимодействовало с системой управления огнем Oerlikon Skyguard 3 и турели Skyshield. Само оружие представляет собой две спаренных лазерных пушки мощностью пять киловатт каждая. Какой именно беспилотник был задействован в ходе испытаний, не уточняется, однако известно, что он относился к классу маловысотных аппаратов с большой продолжительностью полета. По данным Rheinmetall, ее лазерное оружие в перспективе может быть использовано для защиты от минометных выстрелов и беспилотников.
Кроме того десятикиловаттной пушки на полигоне в Швейцарии также было продемонстрировано лазерное оружие киловаттной мощности, смонтированное на бронетранспортере TM-170. Эта пушка может быть использована для расчистки дорог от самодельных взрывных устройств, а также для обезвреживания неразорвавшихся боеприпасов.


Пушка выглядит весьма готично.

Jeton89

Для полноты картины следует упомянуть об уже существующих военных лазерах:
Видео об израильском MTHEL (THEL) - Mobile Tactical High Energy Laser
Может сбивать реактивные снаряды, минометные мины, гаубичные снаряды и тактические ракеты.



Американский Navy Laser Weapon System (LaWS)
Насколько понял, пока подтверждено только уничтожение одного беспилотника



Может еще кто какие знает.
П.С. У американцев есть еще базирующийся на самолете.

stm2451405

На сколько мне известно, пока так и не решили проблемму с перегревом таких установок, быстрым накоплением энергии и недолговечностью некоторых важных элементов.
т.е. стрелять они могут крайне не часто и быстро перегреваются.
Ну а то что их можно использовать только в хорошую погоду, думаю и так ясно.

maksim23

maksim23

 
А вообще тема про боевые лазеры уже была.

TOXA

Дальнобойность?

ctrig

Не знаю что на счёт таких маломощных.. Но мегаватный лазер это несколько сотен километров

TOXA

Ну, несколько сотен километров можно только вверх, так что это не более 20-30 км атмосферы.
Ну и сколько ватт остается через пару десятков километров?

Asmodeus

Ну и сколько ватт остается через пару десятков километров?
Там вроде как фундаментальная проблема была, что те лазеры которые мощные (Nd:Glass, H2-F2, CO2 и прочие ИК) не получается сфокусировать нормально на таком расстоянии (из за диффракции а то, что проще сфокусировать (видимое и УФ) оно не мощное.

ozura

. Но мегаватный лазер это несколько сотен километров
А нелинейность при взаимодействии с атмосферой как преодолевать?

sever576

у цаха надо спросить, он вроде бы лазерщик

TOXA

+поглощение+невозможность стрельбы за горизонт.

ctrig

По функциям распределения плотности и температуры от высоты

ozura

ак их получить для каждого конкретного 56дщ выстрела?

Jeton89

Адаптивным образом. Обычно делается предварительный выстрел маломощным лазером, который разведывает условия на трассе, а потом, уже в догонку, засаживают основную энергию.

iamar

Обычно делается предварительный выстрел маломощным лазером
Хорошо сказал!

Jeton89

Э... что-то не так?

ozura

 Так это ты сосулесбивочные аппараты для Матвиенки в Питере разрабатывал?

Jeton89

Боже упаси :)

ozura

Лично я сильно разочаровался в лазерах с тех пор как узнал про то что Е=м*с^2.
Окончательно добило то, что импульсы тяжёлые импульсы через атмосферу фиг протолкнёшь. (все образцы сверху - непрерывные лазеры).
Роботы с саблями и взрывчаткой кажутся мне более перспективным типом вооружения.

Oleg4534

Роботы с саблями кажутся мне более перспективным типом вооружения.
я надеюсь световыми саблями?

ozura

Титан керамическими и плазменными.
Оптическое излучение - отстой. Много не наизлучаешь.
Лучший тепло-перенос - это массоперенос. Спроси у любого кулера в твоём компе.

dashal

Может сбивать реактивные снаряды, минометные мины, гаубичные снаряды и тактические ракеты.
Надо талибам закупиться серебрянкой и снаряды покрасить - авось поможет.
Миномётная батарея - сколько надо таких лазеров, чтобы сбивать 4-6 * 15 снарядов в минуту? А счёт за электричество? А при подрыве снаряда в воздухе над целью осколками тоже обдаст на отличненько. Вообще смутно представляю себе мощность и дальность боя лазера, который способен прожечь гаубичный осколочно-фугасный снаряд - там ж стенки-то огого, их автогеном за 10 секунд порезать нетривиально.

raushan27

Роботы с саблями и взрывчаткой кажутся мне более перспективным типом вооружения.
 Так и представляю: робот Вольтрон с плазменой саблей взлетает, чтобы порубать беспилотники в лихой кавалерийской атаке. Лазеры это недостаточно пафосно.

ozura

В небе я всё ещё верю дирижабли.
Тысячи маленьких дирижаблей с острыми саблями порубают в капусту любой ПАК ФА, Раптор, Белый Лебедь и B-2. Если догонят конечно.
Но ведь этим придётся садиться на землю и тогда дирижабли устроят реактивной авиации мясорубку.

Oleg4534

обкурился?

Jeton89

С помощью импульсов тераваттной мощности, за счет нелинейного распространения, можно создать высокую интенсивность на большом расстоянии. В эксперименте на 12 километров вверх пуляли. При этом, засчет нелинейного распространения нет необходимости в метровых апертурах. До боевых работающих образцов, правда, дело еще не дошло.

ozura

Зачем? Просто если мы в этом треде говорим о фантастических видах вооружений, то давайте использовать фантазию, не забывая про законы физики конечно. И экономики.

ozura

С помощью импульсов тераваттной мощности, за счет нелинейного распространения, можно создать высокую интенсивность на большом расстоянии.
Плотности энергии какие? Что делать с самофокусировкой и поглощением?
И самое интересно как рассчитать трассу учитывая всякие взвеси, влагу, и хаотические турбулентности.

Jeton89

Надо талибам закупиться серебрянкой и снаряды покрасить - авось поможет.

Серебрянка для инфракрасного излучения не поможет. Там золото нужно.
Миномётная батарея - сколько надо таких лазеров, чтобы сбивать 4-6 * 15 снарядов в минуту?

Ты все-таки посмотри видео про израильский лазер во втором посте. Там показано, как 3 подряд летящих минометных мины, выпущенных с минимальной задержкой, сбивает.
А счёт за электричество?

Вон у американцев на самолете установленный боевой лазер есть. У нас тоже раньше такой был. То есть, может работать автономно. К электростанции не надо подключать напрямую.
Вообще смутно представляю себе мощность и дальность боя лазера, который способен прожечь гаубичный осколочно-фугасный снаряд - там ж стенки-то огого, их автогеном за 10 секунд порезать нетривиально.

Посмотри израильское видео из второго поста. Это уже реальность.
Вообще, проблем еще много конечно же. Много выстрелов подряд такие лазеры еще не могут сделать. Перегреваются. Однако, технологии не стоят на месте.
С погодными условиями тоже не все так плачевно. Дым и туман, конечно же ослабляют излучение, но там такие мощности, что уж на сотню метров и при таких условиях мощи хватит. С километрами, конечно же, проблема.

Jeton89

Плотности энергии в текущих экспериментах небольшие. Несколько милиджоулей на квадратный сантиметр.
Самофокусировка как раз и помогает бороться с дифракционной расходимостью.
Для уменьшения поглощения, длина волны лазера выбирается так, чтобы попадала в окно прозрачности атмосферы.
Расчет трассы, предполагается делать, как я уже писал, адаптивным образом, светя предварительно маломощным лазером для наведения.

ozura

Плотности энергии в текущих экспериментах небольшие.
Нелинейность и самофокусировка зависят от плотности энергии, на то они и нелинейности.
Для уменьшения поглощения, длина волны лазера выбирается так,чтобы попадала в окно прозрачности атмосферы.

"Выбирается" звучит как песня для любого человека, знакомого с лазерами близко. Даже связистам выбирать особенно не из чего, а мы тут говорим про высокоэнергоэффективные установки.
Расчет трассы, предполагается делать, как я уже писал, адаптивным образом

И всё равно дождь, туман, дым сделают подобную установку неэффективной.

TOXA

Автомат Калашникова имеет массу чуть более 4,5 кг и мощность до 100 кВт.
Еще вопросы?

Jeton89

 
Нелинейность и самофокусировка зависят от плотности энергии, на то они и нелинейности.

Нелинейность - это по определению, зависимость от интенсивности, которая лишь один из множителей в выражении для плотности энергии. Также имеют значение длительность импульса и размеры пучка. В частности, самофокусировка определяется мощностью (существует критическая мощность самофокусировки т.е. размером пучка и интенсивностью. При этом энергия импульса может быть произвольной.
 
"Выбирается" звучит как песня для любого человека, знакомого с лазерами близко.

На выбор есть несколько высокоинтенсивных лазеров: титан-сапфир, ниодимовое стекло, СО2. Все они приходятся на окно прозрачности атмосферы. Проблемы возникают только с эксимерными лазерами, длина волны которых расположена очень близко к ультрафиолетовой границе окна прозрачности.
 
И всё равно дождь, туман, дым сделают подобную установку неэффективной.

Голословное утверждение. Как минимум, не определено понятие эффективности. Для системы, подобной израильской, большие расстояния не нужны. В пределах километра, я думаю, достаточно. Для сравнения, можешь посмотреть что творится на лазерных шоу, где все в дыму и лазеры сквозь это светят.

Jeton89

Вообще смутно представляю себе мощность и дальность боя лазера, который способен прожечь гаубичный осколочно-фугасный снаряд - там ж стенки-то огого, их автогеном за 10 секунд порезать нетривиально.
Кстати, только сейчас дошло, что у тебя вопрос вызывает. Для уничтожения снаряда вовсе не нужно его на куски резать. Достаточно его поджарить, чтобы взрывчатка внутри сдетанировала.
Все, я думаю, представляют себе инфракрасные обогреватели для квартир. При мощности в несколько ватт, перед ними тяжело держать руку, очень горячо. Так вот, инфракрасный СО2 лазер имеет мощность несколько киловатт, т.е. в тысячу раз больше. Кроме того, гораздо лучшая направленность. Поэтому он просто поджаривает все летящее.

blackout

Вроде как не любая взрывчатка детонирует от тепла.

maksim23

Зато любой беспилотник на расстояниях порядка километра (и даже трёх) легко сбивается 23мм-30мм снарядом. И даже солдата можно научить попадать по цели, хотя это требует дополнительного обучения.
Впрочем, пока ещё не совсем ясно, что в итоге будет выгоднее. Прикрыться от артиллерии лазерным щитом - дело заманчивое...

ozura

На выбор есть несколько высокоинтенсивных лазеров: титан-сапфир, ниодимовое стекло, СО2.
Ты вроде все перечислил. :smirk: или почти всё. Даже на выборах в ГД разнообразие больше.
самофокусировка определяется мощностью (существует критическая мощность самофокусировки т.е. размером пучка и интенсивностью.
И средой. Разнородная среда - трудно рассчитать трассу. Даже чистый воздух среда не пропускающая излучение с высокой интенсивностью. Начитает ионизироваться и отражать.
При этом энергия импульса может быть произвольной.

Несколько часов может? На видео лазер облучает мишёнь несколько секунд., что уже немало.
интенсивности, которая лишь один из множителей в выражении для плотности энергии.

Вроде как одно и тоже ? Нет :confused:

kotyara

Домашние обогреватели как раз порядко киловата мощность имеют, так что это не сильно и много.

klen1

Нелинейность и самофокусировка зависят от плотности энергии, на то они и нелинейности.
Это НЕПРАВИЛЬНО. Самофокусировка зависит только от пиковой МОЩНОСТИ - поэтому если у тебя тераваттный импульс - то он схлопнется независимо от того какого диаметра пучок будет.
И вообще мне не понятно что можно сделать тераваттным импульсом? - если только оптику выбивать.
Саму ракету ты не расплавишь - энергия то в импульсе всего несколько десятков джоулей в лучшем случае.

TOXA

энергия я тов импульсе всего несколько десятков джоулей в лучшем случае
Вопрос снят: это примерно как выстрел из воздушки :)

Jeton89

Ты вроде все перечислил. :smirk:

Тебе не все равно лазером с каким названием стрелять, если мишень поражена будет?
И средой. Разнородная среда - трудно рассчитать трассу.
Что такое разнородная среда? Турбулентность? Так она на кубичную восприимчивость не влияет и, следовательно, на самофокусировку тоже. Она влияет на блуждание пучка. Вот чтобы избавится от этого, как раз и разведывают трассу предварительно.
Даже чистый воздух среда не пропускающая излучение с высокой интенсивностью. Начитает ионизироваться и отражать.

И вот в этот момент мы приходим к понятию филаментации ( википедия ). Как ни странно, но именно образуемая плазма позволяет подольше распространяться в нелинейном режиме. Динамический баланс между самофокусировкой и плазмой приводит к распространению импульса в режиме, вроде волноводного.
Несколько часов может?
Я это сказал потому, что у тебя, похоже, путаница между понятиями мощности, интенсивности и энергии.
Вроде как одно и тоже ? Нет :confused:

Нет. Мощность меряется в ваттах. Размерность интенсивности - Вт/см^2, то есть, плотность мощности на единицу поверхности. Интеграл от интенсивности по времени имеет размерность Вт*секунда/см^2 = Дж/см^2, то есть равен плотности энергии приходящейся на единицу поверхности.

Jeton89

Самофокусировка зависит только от пиковой МОЩНОСТИ - поэтому если у тебя тераваттный импульс - то он схлопнется независимо от того какого диаметра пучок будет.
Сам себе противоречишь. Мощность есть произведение размера пучка на его интенсивность. Поэтому, при заданной интенсивности, размер пучка играет большое значение.
И вообще мне не понятно что можно сделать тераваттным импульсом?

Практически ничего для разрушения. Именно поэтому нет и боевых лазеров с ними. Пока, правда, не ясно, существует ли принципиальная невозможность создания боевых лазеров на импульсах, или же более мощные импульсы, которые, возможно, появятся в будущем, способны будут жечь.

klen1

Сам себе противоречишь. Мощность есть произведение размера пучка на его интенсивность. Поэтому, при заданной интенсивности, размер пучка играет большое значение.
Слушай, по твоим постам вроде кажется, что ты оптик. Даже про критическую МОЩНОСТЬ самофокусировки упоминал ранее... В общем не прав ты.

Jeton89

Ну скажи почему я не прав.
Вот, для примера, если есть пучок с гауссовым распределением интенсивности:
 [math]$I(r)=I_0e^{-r^2/a^2}$[/math],
где [math]$a$[/math] - радиус пучка,
то его мощность определяется как интеграл по площади от этой самой интенсивности:
 [math]$P=\int I_0e^{-r^2/a^2}d^2r=\pi a^2 I_0$[/math]
То есть мощность равна произведению квадрата радиуса пучка, на его пиковую интенсивность. Т.е. если ты зафиксируешь пиковую интенсивность [math]$I_0$[/math], то мощность пучка будет определяться его радиусом.
Еще, кстати, интересный факт - невозможна самофокусировка плоской волны, вне зависимости от ее интенсивности.

Jeton89

А, кажется понял.
Похоже неправильно прочитал твой пост. Ну да, если мощность фиксирована, то диаметр пучка не важен. Увеличение диаметра просто приводит тогда к уменьшению пиковой интенсивности.

klen1

Ну да, если мощность фиксирована, то диаметр пучка не важен
именно так
и на выходе из лазера обычно фиксирована как раз мощность, так как чтобы получить импульс с большей энергией нужно сильно поменять лазер. Тоже самое и с длительность импульса. Не зря же лазеры и делятся на : Тераваттный, Петаваттный и т.д. А интенсивность можно потом очень разную получать разной фокусировкой

ozura

Еще, кстати, интересный факт - невозможна самофокусировка плоской волны
А может ли реальна волна быть плоской? ИМХО нет, ибо это противоречит принципу Гюйгенса, а значит самофокусировка начавшись с краёв схлопнет и плоский фронт. :smirk:

TOXA

Это все детали.
Бластеры настолько рулят, что рано или поздно их все равно допилят до кондиции.
Другое дело, что от первой пищали до полного вытеснения холодного оружия прошло лет шестьсот.

ozura

И вот в этот момент мы приходим к понятию филаментации ( википедия ). Как ни странно, но именно образуемая плазма позволяет подольше распространяться в нелинейном режиме.
 Всё это забавные штуки с одним ограничением. Все они работают в определённых диапазонах интенсивности электромагнитного излучения и зависят от среды. Малейший туман и нет твоей филаментации.
_
  Я пытаюсь объяснить одну простую вещь: Бесконечно увеличивать интенсивность не получится. (с плотностью энергии я увёл разговор не туда сорри) . Поток будет самофокусироваться, интенсивно поглощаться и прочее (даже в вакууме :) ) .
  И это никак не зависит от пространственных или временных характеристик пучка. Да размазав интенсивность пучка по пространству и времени, выбрав соответствующие окна прозрачности мы может можем увеличивать суммарное воздействие на объект, но не бесконечно.

ozura

Бластеры настолько рулят
Бластеры не рулят так же как и снаряды с начальной завышенной начальной скоростью. Ибо слишком быстро теряют энергию в атмосфере, да и вообще нормальные энергии в виде ЭМ-излучения через атмосферу не протащишь.
Старая добрая медленная ракета с фугасной или кумулятивной боеголовкой будет рулить всегда.

TOXA

Да понятно, что на лазерах такую херню не замутишь.
Но сама идея прямой передачи энергии в точку без необходимости упреждения цели- ее допилят, слишком большой профит сулит.
Может, на каких нибудь нано-торсионных полях- я хз, но какой-нибудь кряк обязательно отыщется.

Jeton89

То что интенсивность нельзя увеличивать до бесконечности, или там плотность энергии, с этим я с тобой согласен. Никто не спорит. Сейчас у исследователей стоит вопрос о том, можно ли достичь плотностей энергии достаточных для поджигания чего либо. Все описанные тобой процессы конечно мешают. Но пока не ясно, являются ли они принципиальным ограничением или их можно обойти.
Малейший туман и нет твоей филаментации.

Это не так. Вот здесь описан эксперимент (правда лабораторный в котором 10 метров плотного тумана (сравнимо с пределом видимости) импульс в режиме филаментации проходит, и зоны высокой интенсивности в поперечнике пучка не исчезают. Нужен сильнейший, а не малейший туман, чтобы ничего не было.

ozura

Сейчас у исследователей стоит вопрос о том, можно ли достичь плотностей энергии достаточных для поджигания чего либо. Все описанные тобой процессы конечно мешают. Но пока не ясно, являются ли они принципиальным ограничением или их можно обойти.
Как ты обойдёшь атмосферу? :confused:
У меня другого варианта кроме как подобрать пространственно-временные характеристики импульса(солитона) так, чтобы непосредственно перед мишенью импульс сжимался в плазменный пучок, имеющий уже высокую плотность потока энергии достаточной для пробития и поджигания мишени.
Типа лазерно-кумулятивная система получается.

Jeton89

У меня другого варианта кроме как подобрать пространственно-временные характеристики импульса(солитона) так, чтобы непосредственно перед мишенью импульс сжимался в плазменный пучок, имеющий уже высокую плотность потока энергии достаточной для пробития и поджигания мишени.
Именно в этом направлении и движутся. Все правильно. Пока основная идея - чирпировать импульс, тогда в нем интенсивность будет нарастать при распространении за счет дисперсии в воздухе и, непосредственно перед мишенью, достигнет величины, достаточной для начала самофокусировки.

Brina

КНО?

Brina

КНО тоже?

Brina

От радиуса тоже зависит. Ибо расстояние самофокусировки пропорционально его квадрату. Т.е. самофокусируется пучок, но на расстоянии 500 км, выйдя за границы атмосферы.

Jeton89

IAE!
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: