Hadviselés a világűrben


  • [NST]Cifu
    #539
    A korábbiak alapján elég reménytelennek tartom a dolgot, hiába érvel az ember alátámasztva akár fizikai képletekkel a mondandóját, akkor sem érted meg... Ja, a figyelmeztetés áll továbbra is.

    A jelzavarást ki lehet terjeszteni infratartományba is, hogy hamis jelek tömegével árasszuk el a szenzorokat.

    Ahogy a mai infravörös szenzorok esetén is, a csalik megkülönböztethetőek különféle módokon, egyfelől a pályájuk (Földi analógia: repülési jellemzőik) alapján, másfelől intenzitásuk alapján. Korábban már írtam, hogy a tökéletes csali gyakorlatilag egy, a "védendő" hajóval azonos méretű, tömegű és hőteljesítményt leadó másik űrhajó. Lehet bizonyos szintig játszani természetesen a csalikkal, ám manapság már annyira inteligensek a rakéták célelemző allogaritmusai, hogy nagy eséllyel kiszúrják mi a csali és mi a valódi célpont hőképe közötti különbség. Emiatt is kezdtek el megjelenni a DIRCM-hez hasonló lézeres aktív védelmek.

    Távcső nagyon jó amíg egy nagy célpont kiszámítható pályán mozog, ha kicsi összevissza cikázik, akkor kevésbé...

    Már sokszor, sokféle képpen le lett írva, hogy a világűrben a méret nem számít. Rossz a tengeri vagy légi hadviselés analógia (felteszem onnan veszed ezt az erőltetett hasonlatott), mert a világűrben nincs (pontosabban elhanyagolható) a közegellenállás. Következésképpen az, hogy egy hajó milyen pályán mozog nem a méretétől függ, hanem a rendelkezésre álló üzemanyagmennyiségtől. Egy nagy hajó is ugyanúgy tud "cikázni". Sőt, ugyebár alant már az űrfregatt vs. űrvadász összehasonlításnál ki is fejtettem, hogy miért jobb a nagy űrhajó: a fajlagos tömegaránya jobb lehet, sőt, egyes, jelenleg felvázolható meghajtások, mint nukleáris és fúziós meghajtás csak bizonyos méret felett rentábilis elgondolás.

    De még ezen is lépjünk túl, mi a fene köze van a távcsőnek ahhoz, hogy mozog a célpont? Miért lenne nehezebb egy cikázó célpontot követni, mint egy stabil pályán haladót? Éppen az ellenkezője igaz. Ahhoz, hogy cikázni tudj, működtetni kell a hajtóművet -> energialeadás -> hőtermelés -> nagyobb célkép, hiszen forróbb lett a hajó. Egy passzív hajtóművel pályán haladó űrhajó ehhez képest ugye csak annyi energiát termel, amennyit az elektromos rendszerei igényelnek, vagyis kisebb a hőképe, kevésbé feltűnő. Bizony, egy cikázó űrhajót, amelynek folyamatosan működésbe lépnek a hajtóművei éppen hogy könnyebben követhető...

    Ha több rakéta megy a hajó felé, több elhárítórendszernek kell foglalkoznia velük.

    Pontosan erről szólt a rakéták alant említett rész korábban.

    Nem hiszem hogy lenne olyan kombinált rendszer, amit a világon semmi nem zavar meg.

    Nincs 100% rendszer. Se támadó, se védő oldalon. Minden egy adott esélyt jelent. A kérdés mindössze az, hogy a támadó vagy a védő rendszere közül melyik kerekedik felül. Ez így volt már a Gladius és a bőrvért / láncing esetén is, ugyanez él jelenleg egy harckocsira kilőtt páncéltörő rakétára és a harckocsi passzív (ködgránátvetők, füstfejlesztés) és aktív (infravörös vakítóreflektorok, elhárító töltetek) védelmére, és ez lesz igaz egy esetleges űrharc esetére is.

    A rakétát a hajótesttől 100m re, vagy még rövidebb távon is ki lehet lőni gépágyúkkal, energiafegyverekkel.

    Egy 10 km/s relatív sebességgel haladó rakéta esetén 100 méteres távolságot egy század másodperc alatt tesz meg. Ha 100 méterre lövöd szét a feléd közeledő rakétát, akkor annak a roncsait már nem fogod tudni elkerülni semmiféle képpen. Az aktív védelem esetén sem vaporizálódik semmivé a rakéta.

    Szintén volt már szó a lézeres aktív védelemnél ugyebár erről, akkor és ott 1000 km-es hozzávetőlegesen effektív lőtávval számoltam. Miért engednéd magadhoz ilyen rohadt közelre a rakétát? Nemhogy 100 méter, de 100 kilométer is irgalmatlanul kis távolság a világűrben.

    Ha valamit nem tudnak pontosan bemérni, akkor annak esélye hogy zárótűzzel eltalálják, a távolsággal szvsz négyzetesen csökken, ugye területképlet alapján

    Csak ha irányítattlan lövedékkel lősz rá.

    Tehát ha nem tudják pontosan bemérni a 100km re levő kishajót, akkor nagyságrendileg milliószor kisebb az esély az eltalálására, mint a 100m re levő torpedó esetén, a torpedó meg nem gyorsabb milliószor.

    Jajj.... Szerinted 100 km még mindig iszonyatosan nagy távolság a világűrben? Tényleg azért bukok ki, mert hiába írom le, támasztom alá képekkel ([URL=http://www.sg.hu/listazas_msg.php3?id=1267449198&no=292]#292-es hozzászólás[/URL]) hogy hol tart a civil képalkotás és észlelés jelenleg, még mindig ezt kell újra és újra elmagyarázni.

    Tehát sokadszorra: 45 méteres meteorit, 20 millió km-ről (tehát 200 000x messzebbről, mint az általad említett 100 km), a Föld légkörének torzításán keresztűl:



    Vagyis ilyen távolságból egy nagyobb légköri vadászgép méretű tárgy mozgását lehet követni. Ha pedig követed, akkor a mozgásából kiszámítható a pályája, relatív sebessége, ez alapján pedig máris tudsz rakétát indítani ellene.

    Mit olyan nehéz ezen megérteni?

    Tehát szerintem azután érdemes bevetni őket, hogy az energiafegyverek megrongálták eléggé a védelmi rendszert.

    Ezt magyarázom a kezdetek óta, hogy az ismert elvű energiafegyverek (lézer, mézer, részecske-ágyú, stb.) nagy távolságokból nem kellően hatékonyak különböző okokból (ezt is kifejtettem már, lézernél a fókusz, részecskefegyvernél a töltött részecskék egymással való taszítása miatt, stb.), plusz ugye a "lag" miatt még csak 1 millió km-ről is a fény sebességével haladó lézernek is bő három másodperc kell, hogy odaérjen. Ha nincs elég energiája, hogy egyből átégesse a célpont burkolatát (itt megint említettem a fókuszt: én a lézer esetén ezért állapítottam meg 1000km-es effektív lőtávot).

    Ezért van nagy távolságból az irányított lövedékeknek előnyük...

    Ha az érzékelt adatokat kivetítik képernyőre akkor a kérdés az, hogy lehet egy kaotikusan kavargó masszában azonosítani az ellenséges hajót.

    Attól függ, hogy milyen zavarásról és milyen körülményekről beszélünk. Ahogy már többször leírtam, nagyon nehéz (szerintem lehetettlen) tökéletes álcázást vagy csalit a világűrben prezentálni. Ha a rakéta többféle érzékelővel (IR, látható fény, passzív és/vagy aktív radar) is el van látva, akkor pedig a zavarás közel lehetettlenség.

    Az ilyen jellegű képfelismerési feladatokban egyelőre az ember a jobb.

    A mai vadászgépeken alkalmazott radarok úgy képesek a Földháttérben mozgó célpontok (repülőgépek, helikopterek, robotrepülőgépek, sőt, földi célpontok) befogására, hogy a számítógépük elemzi a beérkező jeleket, és bonyolult számítási képletekkel kiszűrik a zavaró háttérzajokat, amiket a földháttérből visszaverődő radarjelek okoznak. Ez az 1970-es évek óta folyamatosan fejlődő képességük. Az optikai képalkotás esetén hasonló módszereket használnak arra, hogy az Föld körül keringő műholdakat "ne vegyék észre" a Föld-közeli aszteroidák keresésénél.

    Most az olyanokra nem is térek ki, hogy pontosan milyen frekvenciákat is akarsz zavarni, hiszen ez a másik probléma az egésszel. Amennyiben nem mímelsz tökéletes másolatot a védendő hajóról a csalikkal, akkor azokat könnyű lesz megkülönböztetni a védendő vadásztól. A zavarást pedig infravörös tartományban fogalmam sincs hogy képzeled. Ahogy nő a felbontása az érzékelőnek, úgy egyre nehezebb elvakítani ilyen módszerrel, ezért kezdtek eltűnni a helikopterekről a "diszkólámpák", mert a régi, kis felbontású érzékelők (1. generáció: 16x16, esetleg 32x32 pixeles felbontás) még nem tudtak egyszerűen elég finom képet alkotni ahhoz, hogy megkülöböztessenek egy forró levegő-"buborékot" a valódi hajtóműtől, a mostani rakéták orrában lévő érzékelők már akár 1024x1024-es felbontással is rendelkeznek. Két-három kilométerről meg tudják különböztetni a hajtómű hőjét a légellenállástól felmelegedett belépőélek melegétől.

    Egy kishajó lehet nem a legjobb légköri vadásznak, de ettől még funkcionálhat pl bombázóként, nehézhelikopterként.

    Én a kezdetektől azt hangoztattam, hogy a dedikált légköri vadász technikai fölényben van azonos technikai szint esetén a légűr (kettős feladatkörű) gépekkel szemben. Manőverezőképesség, sebesség, hatótávolság, stb. terén. Ez nem azt jelenti, hogy a légűr vadász harcértéke nulla, hanem azt, hogy a harcértéke alacsonyabb, mint egy dedikált vadásznak. Vagyis ha a bolygót védő vadászokból van mondjuk 100 darab, akkor a légűr vadászokból kell mondjuk 150-200 darab, hogy egyenrangú ellenfelek legyenek, és ekkor még mindig nagyon nagy a rizikófázis.

    A mikrohullámú hajtóművek hatékonysága... ha az az alappremissza hogy 100 meg 1000 év múlva is ugyanazok a műszaki paraméterek lesznek mint most, akkor abban tényleg nem tudok résztvenni...

    A hatékonyságra alapvető fizikai tételek vannak, ahogy a gőzgépek hatékonysága, úgy a diesel-motorok vagy a gázturbinák és rakétahajtóművek hatékonysága is nagy pontossággal megjósolható. A fény-tolásnál detto. Ott ugye két elv van, az egyiknél maga a fotonok energiája adja a tolóerőt, de a fotonok e téren meglehetősen rosszul teljesít ugyebár, mert nincs mérhető tömege. A másik elv pedig az, hogy a lézer fényenergiája felforrósítja a "hajtóműként" szolgáló részt, és a felmelegedő levegő hoz létre tolóerőt - ugyebár minél ritkább a légkör (minél magasabban jár) annál kevesebbet. A lézer hatásfoka a befektetett energia és a kinyerhető energia terén kémiai lézereknél 5-10%, lézerdiódák esetén max. 35% (jelenleg azért használnak nagy energiájú lézereknél mégis kémiai lézereket, mert a fény-diódák egyszerűen nem lehet csak úgy "felfújni", és 1 MW-os lézerdiódát csinálni). A sugárhajtóművek hatásfoka akár 60-70%-ot is elérhet.

    Ennyit a hatékonyságról...

    Hajtóművek alatt nem mindegy, hogy hosszútávú ionhajtóművekről vagy kémiai hajtóművekről van szó. Tehát egy kishajó is képes lehet 10-20g s manőverekre is akár, kémiai hajtóművekkel, pár óráig.

    Facepalm. Double one.

    Légyszíves számold már ki nekem, hogy mégis milyen tömeg-arányú az a kishajó, amely (legyen csak 10g-s) manővert képes "pár óráig" fenntartani.

    Segítek: 10g-s manővert úgy tudsz csinálni, ha a hajtóműved teljesítménye a tömeged tízszerese. Tehát legyen 100 tonnás a kishajód, 1000 tonnányi (9806 kN) tolóerőt kell hozzá prezentálnod. Az űrsikló SSME Block II. főhajtóműve 2183 KN tolóerőt ad le egyenként, vagyis négy és fél SSME-re van szükséged ehhez. Egy SSME 3,2 tonnát nyom, vagyis ha csak négy hajtóműved van (8732kN tolóerő összesen) akkor is a hajtóművek önmaguknak 12,8 tonnát nyomnak (a kis hajód tömegének 12,8%-át!). Az SSME hajtóművek egyenként 510 kg üzemanyagot égetnek el másodpercenként (hozzávetőleg 72kg LH2 és 438kg LOX). Vagyis a négy hajtómű másodpercenként 2040 kg-ot.

    Merjünk nagyon-nagyot álmodni, a te kis hajód hajtóművei legyenek másfélszer jobb hatásfokúak (komoly áttörést értünk el a kémiai hajtóművek tervezése terén, hallelúja!). Ez esetben adjunk meg akkor a szükséges üzemanyag fogyasztásnak 1500 kg-ot másodpercenként. Természetesen ahogy fogy az üzemanyag, úgy egyre kisebb teljesítményre lenne szükséged a 10g-s gyorsuláshoz, így 50 tonnás tömegnél már csupán 750kg-ot használ fel üzemanyagból, 10 tonnás tömegnél (a négy SSME többet nyom, tehát ez már kevesebb, mint az űrhajó abszolut minimum tömege) pedig mindössze 150kg-ot. Vigasztaljon a tudat, hogy 10 tonnás tömegnél már akár 100g-s manővert is végre tudnál hajtani a hajtóművek teljesítménye alapján, már ha azt szerkezetileg kibírja. :)

    Kezded kapizsgálni, hogy mekkora zöldséget írtál már megint le? Még ha a hajó száraz szerkezeti tömege 20 tonna, és 80 tonna üzemanyagot viszel, akkor is csak mintegy két percig manőverezhetsz 10g-s gyorsulással ! Te meg órákról beszélsz...

    (bónusz feladvány: ez 2 percig 10g-s manővet hány km/s delta-V-t is jelent?)

    A nagyobb hajónak is lehetnek óriás kémiai rakétái, vagy brutál erős ionhajtóművei, de szvsz egy idő után akkor is komoly probléma lesz, mit fognak kezdeni a hulladékhővel

    Jujj. Brutál erős ion-hajtóművek? Azok mégis milyenek? Az ion-hajtóművek a fizikai törvények miatt mindig kis tolóerejűek, mivel töltött részecskéket gyorsítasz fel, a keresztmetszet, amelyben gyorsulnak, meghatározza mekkora tolóerőt tudsz kinyerni belőle. Mivel azonos töltésűek, ezért taszítják egymást, vagyis van egy fizikai korlát, amenynél több részecskét hiába próbálsz gyorsítani, egyszerűen az elöttük lévő részecskékbe ütköznek, amelyek a taszítás által leleassítják őket. Vagyis a "nagy teljesítményű" ion-hajtóművek gigászi nagy felületen okádják magukból az ionokat, ám még így is szerény tolóerőt adnak csak le. Nem véletlen, hogy az ion-hajtóművek esetén mindig minimál-energiás pályákkal számolnak.

    Az ion-hajtómű előnye, hogy nagyon hatékony. Vagyis adott üzemanyag-mennyiségből sok Delta-V-t tudsz kinyerni. Viszont a tolóerő roppant pici, tehát amíg azt a Delta-V-t eléred, abba bizony beleőszülsz... :)

    A kishajónak nagyobb a felülete, amin át ki tudja sugározni.

    Értem. A kishajónak nagyobb a felülete. Vagyis nem értem. Ha méretekről beszélünk, akkor azt hittema "kis" azt jelenti, hogy "kisebb". Ha viszont valami kisebb méretre, akkor hogy lesz nagyobb a felülete? :D

    A hő leadásához ugyebár elég régóta radiátorokat használnak, tehát nem értem azt, hogy mi jelentősége van a hajó méretének ehhez. Pláne, hogy a hőtermelés mértéke adja meg, hogy mekkora hőleadó felületre van szükség. Szóval nekem ez (is) zavaros... :)

    Pont az a lényeg, hogy a kishajók megvédjék a hordozót, mert azokat nehéz bemérni és eltalálni.

    Lásd fent. 20 millió km-ről lehet követni egy 45 méteres tárgyat. A Föld felszínéről, a légkörön át. Ma.
    Hogy képzeled a megvédés dolgot mégis? Előre mész a kis hajókkal, a közeledő rakéták és lövedékek elé, hogy a hordozótól távolabb tudd a beérkező lövedékeket megsemmisíteni? De ehhez felhasználtál X mennyiségű üzemanyagot. Újabb X mennyiségre van szükség, hogy visszamenj a hordozóhoz (nem ennyire egyszerű, ugyebár Newtoni és Kepleri fizika, de most számoljunk így). Akkor miért küldesz ki "kishajókat"? Miért nem indítasz pilóta nélküli elhárító lövedékeket, amelyek a beérkező lövedékeket "elfogják", nekiütköznek, vagy valami más módon megrongálják, megsemmisítik, aztán repülnek tovább (nem kell visszatérniük, egyszer használatosak).

    Ha a kishajók 100 tonnásak, akkor egy ilyen elfogó lövedék lehet 20-30 tonna (nincs rajta személyzet, kevesebb, mint fele annyi üzemanyagra van szükség). Vagyis egy kis vadász helyett 3-4 elfogó lövedéket tudsz indítani, és nem kell a kis hajók személyzete miatt aggódnod.

    Ha a kishajók lézerrel támadnak a szenzorokra, védelmi rendszerekre, azok elöl nehéz lesz kitérni.

    Egy elhárító lövedékre is felszerelheted azt a lézert. A célbefogást a kis hajón sem kézzel fogja a személyzet végezni, hanem számítógép hajtja végre. Ahogy a mai hajófedélzeti CIWS fegyverek, vagy vadászgépek DIRCM rendszere sem igényel emberi közbeavatkozást, teljesen automatikusan működnek, ha üzembe hozzák őket.