Оружие направленной энергии сегодня. Проблемы мощности, тепла, размеров и тенденции применения

Comments

[Миротворец]

Мне интересно: статья обширная и интересная, но вся информация взята с интостранных источников во всех подробностях описывающих и расхваливающих разработки компаний занимающихся лазерными комплексами. И! Ни одного упоминания о Российских разработках. Почему? Наши разработчики так "секретятся" когда другие во всю пиарятся? А так по теме статьи, согласен. За лазерами будущее.

[psiho117]

Цитата: Миротворец

Мне интересно: статья обширная и интересная, но вся информация взята с интостранных источников во всех подробностях описывающих и расхваливающих разработки компаний занимающихся лазерными комплексами. И! Ни одного упоминания о Российских разработках. Почему? Наши разработчики так "секретятся" когда другие во всю пиарятся? А так по теме статьи, согласен. За лазерами будущее.

Просто были области, в которых СССР превосходил на 15-20 лет всю остальную планету - и лазеры - это одна из них. все вопросы и технологии уже были испытаны и проверены у нас, для нас то, что сейчас с помпой рекламят на Западе - уже пройденный этап, Союз уже наигрался с лазерами.
Вердикт:
а) без принципиального прорыва в конденсаторах\аккумуляторах мобильный лазер невозможен.
б) там, где возможно компенсировать качество размером (корабли, стационар) наращивание мощности невозможно, по причине атмосферного пробоя.
в) лазер слишком капризен для боевого оружия - он не может стрелять в дождь, туман, пыль,
- он не может стрелять на дальность выше нескольких км
- там где он может - дешевле использовать ствольную МЗА.

[Teberii]

Да статья интересная но в ближайшей перспективе ,чтобы полноценно использовать это оружие .Придётся возить собой атомную электростанцию.

[mks123]

Цитата: Teberii

...чтобы полноценно использовать это оружие .Придётся возить собой атомную электростанцию.

Твердотельный химический источник тока на основе ионного проводника типа трифторида лантана

АЛЕКСАНДР АРКАДЬЕВИЧ ПОТАНИН — кандидат технических наук, начальник лаборатории Российского Федерального Ядерного Центра — ВНИИ экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ). Область научных интересов: физика и химия твердого тела, суперионные проводники, твердотельные химические источники тока.

Например, внутреннее сопротивление одного из типов фтор-ионных батарей, изготовленных в РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках сотрудничества с фирмой "General Atomics" (США), составляет при 20 °С около 2000 Ом, а при 200 °С — около 7 Ом.

Дело в том, что уровень удельной энергии перспективных химических источников тока очень высок (500-1000 Вт•ч/дм3 или 1,8 кДж/см3) и уже сравним, например, с уровнем энергии взрывчатого превращения 1 см3 тротила (6,7 кДж/см3).

Цитата из статьи 2001 г.
----
Актуальные данные: Ёмкость на единицу объёма свыше 1330 Вт•ч/дм³.

 Показать / Скрыть текст

[Minus]

'Например, внутреннее сопротивление одного из типов фтор-ионных батарей, изготовленных в РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках сотрудничества с фирмой "General Atomics" (США), составляет при 20 °С около 2000 Ом, а при 200 °С — около 7 Ом.' - этим все сказано.... При температуре в 20 радусов, элемент будет отдавать ток 0.00185 Ампер, а при 200 - 0.53 Ампера. Не кажется, что это очень мало? Емкостью велика, а запитать мощную нагрузку не получается.....

[mks123]

Цитата: Minus

- этим все сказано....
Емкостью велика, а запитать мощную нагрузку не получается.....

Специально для слабовидящих:

Например, внутреннее сопротивление одного из типов фтор-ионных батарей, изготовленных в РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках сотрудничества с фирмой "General Atomics" (США), составляет при 20 °С около 2000 Ом, а при 200 °С — около 7 Ом.

Цитата из статьи 2001 г.

Сейчас 2015-й год.

[михаил3]

Цитата: mks123

Сейчас 2015-й год.

И никаких источников, совсем никаких. Только болтовня и батарейки, готовые питать мощные крылья комара аж полминуты. Так что пока - атомную электростанцию. И не мобильную, типа наших на танковом шасси, а надо поставить на колесики что то вроде Смоленской АЭС.

[mks123]

Цитата: михаил3

И никаких источников, совсем никаких. Только болтовня и батарейки, готовые питать мощные крылья комара аж полминуты.

А вы кто такой??? Какой ВУЗ закончили???

Твердотельный химический источник тока на основе ионного проводника типа трифторида лантана

АЛЕКСАНДР АРКАДЬЕВИЧ ПОТАНИН — кандидат технических наук, начальник лаборатории Российского Федерального Ядерного Центра — ВНИИ экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ). Область научных интересов: физика и химия твердого тела, суперионные проводники, твердотельные химические источники тока.

[mks123]

Цитата: михаил3

И никаких источников, совсем никаких. Только болтовня и батарейки, готовые питать мощные крылья комара аж полминуты.

Создан компактный топливный элемент на бензине

Американцы испытали прототип крохотного устройства, которое генерирует электроэнергию напрямую из бензина, минуя риформинг топлива и промежуточные стадии преобразования его химической энергии.

Подобные топливные элементы уже появлялись, но Эрик Ваксман (Eric Wachsman) и его коллеги из центра энергетических исследований университета Мэриленда (UMERC) сумели изменить конструкцию так, чтобы она оказалась больше приспособлена к установке на автомобиль.
Речь идёт о твердооксидных топливных элементах (SOFC). Этот тип электрохимических генераторов способен переваривать широкий спектр углеводородного горючего без необходимости в извлечении водорода.

http://www.membrana.ru/particle/17215

[mks123]

Цитата: михаил3

И никаких источников, совсем никаких. Только болтовня и батарейки, готовые питать мощные крылья комара аж полминуты.

Алюмоэнергетика

Рис. 1. Общий вид комбинированной энергоустановки на борту электромобиля.
Изображение: «Экология и жизнь»

В Объединенном институте высоких температур (ОИВТ) РАН под руководством академика А. Е. Шейндлина разрабатывается концепция алюмоэнергетики. Она заключается в применении алюминия в качестве промежуточного энергоносителя в стационарных, транспортных и портативных приложениях. Подходами, развиваемыми для получения энергии, являются прямое электрохимическое окисление алюминия в воздушно-алюминиевых топливных элементах (ВАТЭ) и алюмоводородные технологии. В последнем случае алюминий химически окисляется водой, а затем полученный водород применяется как топливо в тепловых машинах и топливных элементах с выработкой тепловой и электрической энергии.

В рамках первого подхода специалистами ОИВТ РАН разработан ряд устройств, начиная от электрохимических датчиков различного назначения и заканчивая комбинированной энергоустановкой для электромобиля. Последняя включает в себя как электрохимический генератор на основе ВАТЭ, работающий в «крейсерском режиме», так и свинцово-кислотные аккумуляторы для покрытия пиковых нагрузок (трогание с места, подъемы) — см. рис. 1. Высокие удельные параметры и увеличенная дальность пробега объясняются частичной заменой свинцово-кислотных аккумуляторов базового варианта (удельная энергоемкость около 35 Вт·ч/кг) на ВАТЭ с гораздо более высокими характеристиками (270 Вт·ч/кг). Еще одной особенностью ВАТЭ является возможность обеспечения раздельного хранения электролита и топлива. Благодаря этому ВАТЭ имеют практически неограниченный срок хранения, что открывает широкие возможности для их использования в качестве источников резервного и аварийного питания.

http://elementy.ru/lib/431264?context=3034127

========

Открыт новый класс батарей огромной ёмкости
Наибольшую плотность запасаемой энергии на единицу объёма дал электролит на базе диборида ванадия, показав совершенно фантастические 27 000 Вт•ч на литр объёма, то есть, по сути, больше литра бензина, причём «в разы»!

http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10009109/

[voyaka uh]

Энергоустановка лазера 50 Квт -
контейнер на обычном грузовике.

[михаил3]

Цитата: voyaka uh

Энергоустановка лазера 50 Квт -
контейнер на обычном грузовике

Совершенно верно. Но лазер не нуждается в этой установке. Чтобы выжечь людям глаза, хватит и пяти киловатт. Чтобы на поле боя выполнить поражение хоть чего нибуть, хотя бы размером с АКМ и движущегося - нужно хотя бы 50 мегаватт.

[mks123]

Цитата: михаил3

Чтобы на поле боя выполнить поражение хоть чего нибуть, хотя бы размером с АКМ и движущегося - нужно хотя бы 50 мегаватт.

Вы, наверное, факультет экспериментальной и теоретической физики МИФИ закончили, да?

[voyaka uh]

Я не пишу про теорию и будущее.
50 Квт лазер легко прожигает корпус летящей минометной
мины в полете за доли секунды. Он испытан против стандартных минометов.
Именно такой лазер будет принят на вооружение ПРО Израиля
в этом году ("встроен" в систему Железный Купол, как дополнение).

Если Вас не впечатляет Израиль:
"Rheinmetall's 50kW high-energy laser weapon successfully passes tests"
немцы провели аналогичные успешные эксперименты:
"The third test was a simulated mortar attack using a steel ball 82 mm
(3.22 in) in diameter moving at 50 meters per second" - ...перехват (уничтожение) имитатора мины, летящий со скоростью 50 м/сек

[psiho117]

Цитата: voyaka uh

Я не пишу про теорию и будущее.
50 Квт лазер легко прожигает корпус летящей минометной
мины в полете за доли секунды.

бред сивой кобылы.

Впрочем я давно убедился, что убеждённость жителей Земли Обетованной в лазеры непоколебима, и такие глупости как Физика, сопромат, логика - не могут никак повлиять на их точку зрения.

Цитата: voyaka uh

Если Вас не впечатляет Израиль:
немцы провели аналогичные успешные эксперименты:
"The third test was a simulated mortar attack using a steel ball 82 mm - ...перехват (уничтожение) имитатора мины, летящий со скоростью 50 м/сек

угу, симуляция. Показавшая эффективность системы наведения, а вовсе не поражающую способность лазера.
хорошо хоть на 120мм мины или арт снаряды не замахиваются)) даже они понимают - что "сынок, это фантастика".

[voyaka uh]

"хорошо хоть на 120мм мины или арт снаряды не замахиваются)) "///

Конечно замахивается. 120 мм миномет очень распространен у
наших противников.
Артиллерийский снаряд лазер тоже успевает прожечь, но на это
уходит значительно больше времени (корпус снаряда толще корпуса мины,
плюс скорость и вращение..) и поэтому перехват оперативно невыгоден.

Жителей Земли Обетованной, кстати, тоже учат физику, сопромат и прочие
науки, но еще и придумывают разные хитрости: как сочетать физику
и системы наведения с компом. Намек: луч лазера не один - их сотни,
но сходятся они в одной точке на цели.

[arslan23]

До установки в 1 мвт еще очень далеко. Ну на грузовик еще можно. Но танк слишком мал.Термоядерные источники могут изменить ситуацию но еще не скоро. Я вообще не представляю сколь будет стоить такая установка.

[Andriuha077]

10-20 лет назад:

Современный танковый дизель (например MT 883 с мощностью более двух мегаватт) может питать пару стокиловаттных лазеров в непрерывном режиме.

Более практический смысл имеет количество энергии, запасаемой в компульсаторах. Текущее значение энергоёмкости систем, разрабатываемых в рамках тех же проектов создания ЭМ орудий, составляет 200 МДж на тонну веса. При затратах в 30 МДж на один выстрел с дульной энергией снаряда в 10 МДж, запасённой энергии достаточно для производства почти семи выстрелов с любой доступной для орудия скорострельностью. Полная зарядка этого накопителя при мощности генератора в два мегаватта составит 100 секунд. В дальнейшем, КПД орудия планируется довести до 40 и более процентов, а удельные параметры компульсаторов поднять почти в два раза.

Блоки весят 7 тонн, планируется 4 тонны, причем ставить их хотят на среднее (менее 30 тонн) шасси. Генератор на 5 МВт весит полторы тонны вместе с приводной турбиной.

[Uzzy]

Цитата: Миротворец

Мне интересно: статья обширная и интересная, но вся информация взята с интостранных источников во всех подробностях описывающих и расхваливающих разработки компаний занимающихся лазерными комплексами. И! Ни одного упоминания о Российских разработках. Почему? Наши разработчики так "секретятся" когда другие во всю пиарятся? А так по теме статьи, согласен. За лазерами будущее.

Вряд ли секретятся... скорее просто нечего представлять, т.к. одни из лучших умов РФ уже давно за бугром.

[Der Grosse]

Любят американцы изобретать вундервафли не забывая пилить бюджет

[mks123]

Цитата: Der Grosse

Любят американцы изобретать вундервафли не забывая пилить бюджет

Это да!

[Der Grosse]

Нашим далеко до штатовских пильщиков

[Dudu]

Все это тра-та-та. Приборы наблюдения и фиксации - это реальность. А оружие поражения - блеф! Вот когда закон рассеяния энергии (плотность энергии в точке обратно пропорциональна квадрату расстояния)преодолеют, вот тогда пусть и брякают. А тем более в атмосфере происходят нелинейные эффекты, причём чем больше мощность, тем они неожиданнее - не только рассеивание, но и искривление луча, его разделение и всякое непонятное. А ещё есть водяной пар, ветер создающий разную плотность атмосферы и протчая.
По сему были у нас при Союзе разные прозападные академики, типа Велихова, которые предлагали строить гигантские энергетические системы с колоссальными антенными полями - якобы микроволновое оружие. Ну и грели вселенную этими утюгами, расходую на эту фигню энергию нескольких ГЭС в Сибири сразу.
В конце концов все это развалилось по многим причинам.

[voyaka uh]

"Вот когда закон рассеяния энергии (плотность энергии в точке обратно пропорциональна
квадрату расстояния)преодолеют, вот тогда пусть и брякают."///

Преодолели, как Вам это не покажется удивительным! Физики и
инженеры - настойчивые и гибкие ребята.
Вместо одного луча пускают несколько сот (или тысяч), которых
система наведения с компом сводит в одну точку на цели на
требуемом расстоянии. Их мощность суммируется, что достаточно
для прожигания металла (корпус снаряда) на расстоянии 2-5 км.
И пар, и туман - не помеха (что тоже проверено на практике).

[psiho117]

Цитата: voyaka uh

"Вот когда закон рассеяния энергии (плотность энергии в точке обратно пропорциональна
квадрату расстояния)преодолеют, вот тогда пусть и брякают."///

Преодолели, как Вам это не покажется удивительным!
... корпус снаряда на расстоянии 2-5 км ...
Вместо одного луча пускают несколько сот (или тысяч)

ещё больший бред сивой кобылы. Даже для нескольких сотен излучающих трубок нужно поле размером со стадион.
на расстояние выше 3 км ещё не стрелял ни один 100 квт лазер, не говоря уж про 50.
на нагревание набитой горючим веществом тонкостенной невращающейся оболочки уходило 10-15 сек на дальности не выше 1 - 1,5 км. что будет чугуниевому толстостенному вращающемуся снаряду - умные поймут.
Ах, да - разделение на несколько слабых лучей и сведение их в одну точку - это обход именно атмосферного пробоя.

Цитата: voyaka uh

И пар, и туман - не помеха .

А как не стреляло оно при любом загрязнении атмосферы - так и не стреляет. Даже хуже того - множество параллельно идущих потоков излучения влияют друг на друга, внося атмосферные возмущения))

так что пока у вас не будет десятка разнесённых на сотни метров 300-400 квт мобильных лазерных платформ, которые автоматически будут концентрироваться на 1 цели, ничегошеньки вы не собьёте. Да и то, стрелять оно будет только в идеальных условиях, кои отсутствуют в половине случаев. Остальное время - безполезный дорогостоящий высокотехнологичный попил бюджета

[voyaka uh]

Ну, дальше не имеет смысла спорить.
Лазер против минометных мин в этом году
встанет на вооружение ЦАХАЛ.
(Собственно он уже работал во время последней операции
в Газе в рамках "испытаний в реальных условиях").
Но, полагаю, и это Вас не убедит .

[adept666]

Вот когда закон рассеяния энергии (плотность энергии в точке обратно пропорциональна квадрату расстояния)преодолеют, вот тогда пусть и брякают

А зачем для лазера преодолевать этот закон? Он для него не действует же А вообще я заметил, что многие(в том числе и здешние форумчане) этот закон как мантру и абсолют для любого вида электромагнитного излучения применяют. Однако он работает только в случае точечного не сфокусированного излучения. Лазер хоть и точечный источник, но сфокусированный и плотность энергии его относительно расстояния будет изменяться по другому закону. Так же этот закон не применим к цилиндрическим лампам дневного света(пока линейный размер лампы не станет пренебрежительно мал) как-то так

[jungler]

Поживём -увидим. На сегодня отсутствуют технологические и главное научно - теоретические основания для оптимизма, высказанного в статье и некоторыми комментаторами. Главная проблема - низкий КПД ( 1-2%) в перспективе НЕ РЕШАЕТСЯ. Ну.. накачал ты тело энергией - ну.. ушёл выстрел... потом КУДА девать большой остаток тепла тепла? Через сколько времени можно следующий выстрел делать? А в космосе - ваще каюк....тепло некуда деть. 2-е начало термодинамики ещё никто не отменил. Есть ещё одна ключевая проблема - ГДЕ ВЗЯТЬ кучу энергии? Ядрёный взрыв - но это только на 1 раз - со всеми последующими проблемами. НЕ ВЕРЮ, что в ближайшие 50 лет проблема будет преодолена. Нужен прорыв в фундаментальной науке, которого не предвидится.