Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Особое мнение: Про лазерный лохотрон

Аватар пользователя Провоторов

Тема обсуждалась ранее: http://aftershock.news/?q=node/24321

Приводилась ссылка на одноименную тему в ЖЖ "Про лазерный лохотрон": http://gosh100.livejournal.com/31709.html

Автор темы утверждает, что "«боевые лазеры» - это не более чем беспрецедентный лохотрон". С таким выводом автора не совсем согласен. 

Немного вводных понятий и формул.

Основными свойствами лазерного луча являеются его монохроматичность и когерентность

Академик Н.Г.Басов следующим образом описывал принципы работы лазера и его основные достоинства: «Лазер — это устройство, в котором энергия, например тепловая, химическая, электрическая, преобразуется в энергию электромагнитного поля — лазерный луч. При таком преобразовании часть энергии неизбежно теряется, но важно то, что полученная в результате лазерная энергия обладает несравненно более высоким качеством. Качество лазерной энергии определяется ее высокой концентрацией и возможностью передачи на значительное расстояние. Лазерный луч можно сфокусировать в крохотное пятнышко диаметром порядка длины световой волны и получить плотность энергии, уже сегодня превышающую плотность энергии ядерного взрыва. Наконец, лазерный луч является самым емким носителем информации и в этой роли — принципиально новым средством ее передачи и обработки».

Основные свойства лазерного излучения:

1. Излучение лазера (для идеального случая - вакуум) расходится по закону дифракции, а именно углом = длина волны/диаметр пучка: 

d = (-D + (D^2 - 9,76 * L * λ)^0,5)/(-2) (м)
D = d + (2,44 * L * λ)/d

где,
α = 1,22 λ/d, где α - угол расхождения (радиан),
 λ - длина волны света;
 d - исходный диаметр луча; 
 1,22 - коэффициент, зависящий от формы апертуры (выходного) отверстия. К=1,22 - для круглого сеччения.

 2. Лазерное излучение, обладающее свойством когерентности, теоретически может быть сфокусировано в пятно диаметром, равным длине волны.

3. Лазерное излучение в виде плоской волны, имеющее пространственную и временную когерентность, можно направить на большое расстояние с очень малыми потерями.

Рассмотрим более подробно на примерах, что представляет из себя закон дифракции. Автор темы "Про лазерный лохотрон" утверждает:

Увы! Здесь вступает в силу непреодолимый физически закон дифракции, который гласит –излучение лазера всегда расходится с углом = длина волны/диаметр пучка. На дистанциях порядка метров его можно не учитывать. А дальше?

Если мы возьмем конкретно боевой инфракрасный лазер с длиной волны 2 мкм (на такой длине работают боевые лазеры THEL и т.п.) и диаметр пучка 1 см, то мы получим угол расхождения 0.2 миллирадиана (это очень маленькое расхождение – например, обычные лазерные указки/дальномеры расходятся на 5 миллирадиан и больше).

Расхождение 0.2 мрад. на дистанции 100 метров увеличит диаметр пятна с 1 см до примерно 3 см (если кто еще помнит школьную геометрию). То есть плотность воздействия упадет пропорционально площади в 7 раз всего лишь на 100 метрах.

 Вроде бы верные утверждения, не придраться, но при внимательном рассмотрении можно обнаружить, что автор по непонятным причинам упускает из виду понятие апертура луча. Если по простому и на пальцах, то его диаметр. Поясню на 2-х примерах. 

Пример 2. Исходные данные:

- апертура луча 5 мм;

- длина пути прохождения луча 200 км;

- длина волны (для кислород-йодного лазера) 1315 нм

 

Результаты расчета: на расстоянии 200 км лазерный луч рассеивается в пределах дифракционного предела на 64 метра.

Пример 2. Исходные данные:

- апертура луча 500 мм (0,5 м);

- длина пути прохождения луча 200 км;

- длина волны (для кислород-йодного лазера) 1315 нм

  Результаты расчета: на расстоянии 200 км лазерный луч рассеивается в пределах дифракционного предела на 64 см.

Расчеты показали, что 

если диаметр лазерного луча 1 метр, то рассеивание  - 32 см.

если 1,5 метра, то всего - 20 см.

Вывод: чем больше изначальная апертура лазерного излучения, тем меньше его рассеивание.

Конечно, данные расчеты сделаны для идеального случая, когда лазерный луч распространяется в вакууме. В воздухе на рассеивание луча влияют многие факторы, основным из которых являются пары воды. Проводимые опыты показали, что наименьшее влияние воздуха на рассеивание луча проявляются при его длине волны равной 1315 нм, которую можно получить на химических лазерах, а если более конкретно, но на кислородо-йодных лазерах.

Данные лазеры обладают еще несколькими полезными свойствами. У них самый высокий КПД (около 20%) и они позволяют создать продолжительный импульс лазерного излучения (около 10 сек.) 

 Именно поэтому наши наземные лазерные установки (программа - "Терра-3") имели такие большие диаметры:

http://topwar.ru/9918-programma-terra-3-kompleks-5n76.html

ТТХ ВФДЛ:          ФО-32           ФО-21             Ф-1200
Диаметр лазера 500 мм        1300 мм         не менее 1300 мм 

 И в США военные ученые также шли на увеличение диаметра апертуры луча

.

А если учитывать факт того, что американцы научились эффективно фокусировать лазерный луч

 

 то применение лазера в качестве оружия не столь уж и отдаленная реальность. 

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(21:47:52 / 23-07-2013)

Блджд. Где расчёты передачи энергии на уничтожаемый объект? В том числе в условиях: наличия отражающей с коэффициентом 95% поверхности, наличия вращения объекта (нет единой точки приложения лазерного воздействия), наличи дыма, тумана? Эти простейшие, достаточно низкотехнологические вещи, уменьшают эффект от воздействия лазером на два порядка минимум.

Так что посчитайте сначала, прежде чем копипастить.

Аватар пользователя Провоторов

Зачем считать? Ваши доводы понятны, именно в них уперлись советские разработчики лазерного оружия. Но задайтесь простыми вопросами. А если лазер поднять над облаками? А если в космос?

Аватар пользователя jamaze
jamaze(5 лет 10 месяцев)(21:56:51 / 23-07-2013)

Ну так посчитайте над облаками и в космосе. Просто возьмите и посчитайте, а иначе весь текст выглядит как "баба яга против" - одни эмоции.

Про космос, кстати, AY уже считал. На космических скоростях обыкновенная пушка времен 1МВ на порядок эффективнее любого обозримого варианта лазера.

Аватар пользователя Провоторов

Зачем мне считать? В космосе потери у лазерного луча отсутствуют, а рассеивание луча в пределах дифракционного предела. Не знали?

Аватар пользователя roman.kuvaldin
roman.kuvaldin(5 лет 11 месяцев)(05:51:51 / 24-07-2013)

А тепло куда сбрасывать будете?

вон они, красненькие теплоизлучатели

Аватар пользователя федов
федов(4 года 4 месяца)(22:22:13 / 23-07-2013)

в космос для чего? пулять по атмсферным целям? вам уже сказали.

по спутникам? зачем тащить тонны, когда от стального шарика на скорости 30км/с не увернуться(а эта установка будет весить меньше центнера)

Аватар пользователя Провоторов

Постараюсь выложить еще информации по даному вопросу, если будет время и желание.

Аватар пользователя Synapse
Synapse(5 лет 2 месяца)(21:48:05 / 23-07-2013)

Ну, а плотность энергии луча при этом? А фактор вращения объекта атаки?

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(21:51:11 / 23-07-2013)

ну, хорошо, с апертурой вы нам объяснили.

остальные недостатки лазерных вундервафель, тем не менее, остаются достаточно большими.

а как показал нам наше всё, в космосе дробовик будет весьма и весьма эффективным. и не таким дорогим, притом.

А если учитывать факт того, что американцы научились эффективно фокусировать лазерный луч


да-да, мы верим и писаемся со страху

Аватар пользователя Провоторов

Если имеется интерес могу продолжить тему. В том числе и про космос.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(21:56:45 / 23-07-2013)

не, про космос не стоит.

приличная пушка 20-30 мм - гораздо лучше

пока, там где людям доступно условно космическое пространство

Аватар пользователя Провоторов

Космос тоже интересен. Поверьте.

Аватар пользователя k0lun
k0lun(5 лет 10 месяцев)(08:01:45 / 24-07-2013)

в космосе дробовик будет весьма и весьма эффективным

Я все таки щетаю что ведро щебенки будет эффективнее)

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(22:17:53 / 23-07-2013)

Ну здесь открытия Америки нет. Это все прекрасно известно. То, что увеличивая апертуру, уменьшаем расходимость - тоже как бы само собой. Но вот то, что при линейном росте апертуры плотность энергии на единицу площади падает квадратично - это картину портит...

Аватар пользователя Провоторов

Эээ...Не понял? Вы про это имели в виду?

 

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(22:36:59 / 23-07-2013)

Нет, не про это. А про то, что при неизменной мощности излучателя увеличение апертуры например в 2 раза приводит к сокращению потока энергии на единицу площади в 4 раза. Поэтому вам для сохранения достаточной для поражения объекта мощности надо увеличивать энергопоток пропорционально квадрату апертуры, даже без учета расходимости.

Аватар пользователя Провоторов

Не забывайте про фокусировку. Я постараюсь выложить еще статью по теме, если найдется время, где выложу мнения наших ведуших ученых.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(01:12:19 / 24-07-2013)

А как работает алгоритм определяющий расстояние до цели и алгоритм автофокусировки, если цель имеет несколько разных поверхностей по отражающим характеристикам и вращается вокруг своей оси?

Короче говоря цена, щита и цена меча - в этом случае сильно не равнозначные...

Аватар пользователя Провоторов

Насколько я понял американцы при реализации проекта

http://new.aftershock.news/?q=node/34009

данную задачу решили применением дополнительного "подсвечивающего" лазера. Схематично это можно увидеть на этом ролике:

 

 

 

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(01:26:55 / 24-07-2013)

Да это я всё знаю, я, так сказать о реальных технических подробностях спрашиваю... Подумал, что вы можете это знать, вот и спросил.

Аватар пользователя Провоторов

В Израиле разработали лазерную установку, которая по уверениям конструкторов может сбивать летящие мины. Сейчас влом искать инфу, но на ютубе помнится был даже ролик по данному поводу.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(01:38:57 / 24-07-2013)

Ну, если она вам вдруг попадётся, выложите её к следующей статье... И очень интересно - быстродействие (обнаружение, прицеливание, прогрев, поражение), что б понять, сколько нужно таких установок, если в воздухе к ним летит условный залп условной Катюши...

Аватар пользователя Провоторов

Вы плавно переводите разговор совершенно в другое русло. Я понимаю ваш сарказм. Однако...

Давайте сначала. Вы усомнились в том, что имеются эффективные системы наведения. И речь не об их эффективности применения, и сколько нужно таких установок против установок залпового огня.

Такие системы наведения существуют. И не только на бумаге.

 

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(02:16:33 / 24-07-2013)

Я все (почти) эти ролики уже видел (в общем-то, давно), и я просто ищу более подробную информацию, любую, которая касается боевых качеств. Как вы понимаете, к такой информации относится много всяких аспектов этого дела. Вот я и задаю вопросы, причём по очереди, как вы заметили. И ищу я ответов не в виде роликов (я их видел), а в виде чисел обозначающих, ватты, секунды... и всё такое прочие.

Что будет, если цель подготовлена к лазеру? - вращается и хорошо отражает свет? Вы знаете???

Что будет если целей, например, сразу "надцать" штук (это не МБР имею в виду, а позиционный бой в поле, или атака на корабль... водоплавающий... и т.д.)?  Вы знаете???

И таких вопросов - море, вот они, и им подобные - тут и интересны (ответы на них), а ролики - многие из нас тут, и так уже видели, ибо пендоссы и прочие - своё чудо оружие страсть как любят рекламировать, вот в чём дело.

Вам и редактор этого сайта сказал, что интересно с прикидом реальных чисел, что б понять, что к чему. Тогда ваша просветительская работа будет качественной. А если только словесное описание без раскрытия плюсов и минусов ТТХ - то что толку то...  В роликах - тока реклама, а чисел нету...

ЗЫ: зачем нужны числа? - да что б понять, что в итоге стоит дешевле, шит или меч...

Аватар пользователя Провоторов

Простым обывателям, как я и вы, очень трудно найти такую информацию. Что касается израильских наработок, то дальше опытных образцов дело не пошло. Однако это не говорит о том, что данные разработки не могут быть применены в других более простых и специфических ситуациях.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(02:32:21 / 24-07-2013)

Это верно...

Аватар пользователя roman.kuvaldin
roman.kuvaldin(5 лет 11 месяцев)(06:15:13 / 24-07-2013)

Законы физики, используемой в данном процессе, в общем-то давно открыты и известны.

Аватар пользователя Grisha
Grisha(5 лет 8 месяцев)(22:27:43 / 23-07-2013)

Я, наверное, дилетант, как и, возможно, автор. Однако про то, что в космосе самое крутое оружие - дробовик, верю с трудом. Представляю себе военный космический спутник на низкой орбите, задача которого - сбить вражеский спутник с высокой орбиты. Или наоборот. Стрельнуть из дробовика не канает, энергии не те. И отдача. Или запулить что-то на такую орбиту, чтобы пересекалось. Трудно. Значит, ракета, разгонный модуль, со всеми вытекающими. В то время как лазер там не рассеивается, вращения у вражеского спутника нет, как минимум антенны неподвижны.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(22:31:10 / 23-07-2013)

просвещайтесь - http://new.aftershock.news/?q=node/29001

Аватар пользователя Grisha
Grisha(5 лет 8 месяцев)(22:47:58 / 23-07-2013)

Читал, конечно же :) Про сброс лишней энергии при скромном КПД лазера проблема серьезная. Основную же мою мысль (возможно глупую) этот текст не ослбенно опровергает. Да, механически спутник расколбасить проще, но это ж к нему лететь надо миллионы километров, или послать  ракету "космос-космос", с хотя бы ржавым болтом в качестве боеголовки, зато с приличным весом топлива/окислителя.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(23:24:45 / 23-07-2013)

но это ж к нему лететь надо миллионы километров


а лазер, по-вашему, значит - чик-брык и в дамках ? и лететь ему не миллионы километров, а сотни ?

честно говоря, про глупые мысли - это была не такая и глупая мысль ))

Аватар пользователя evm11
evm11(5 лет 1 месяц)(02:21:16 / 24-07-2013)

Ну почему обязательно ржавый болт? Мыслети шире! :-)  Кило ржавых гвоздей! Площадь поражения резко возрастает :-) 

Аватар пользователя mastak
mastak(4 года 11 месяцев)(23:26:27 / 23-07-2013)
5 мм или 500 ... самая главная загадка, для меня по крайней мере, а как наводить энтот джедайский луч на расстоянии 200 км ??? ну пусть в космосе ... но наводить то надо кто нить знает ?
Аватар пользователя Симаргл
Симаргл(4 года 5 месяцев)(23:56:15 / 23-07-2013)

Так вы уже ответили на свой вопрос! Луч-то "джедайский"! Пиу-пиу, бабах! Вот и вся премудрость :)

Аватар пользователя Провоторов

Знают, причем не видят проблемы, как с утилизацией отработанных газов в космосе, так и системой наведенния.

 

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(01:21:47 / 24-07-2013)

а ничего, что газы будут давать реактивное движение ?

и далеко не факт, что в правильную сторону

Аватар пользователя Провоторов

Вы не внимательно читали выложенный текст. Специально для вас повторю.

 

 

 

 

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(01:29:33 / 24-07-2013)

это вы так думаете, я думаю иначе.

это звезде смерти пофиг очень быстрое истечение образовавшихся вследствии работы химического лазера газов, но её пока пиндосы не построили.

то, что в околоземном пространстве можно снабдить химическим лазером - будет весьма подвержено подобному влиянию.

Аватар пользователя Провоторов

Увы, это не я так думаю, а так думает ведущий специалист в России по химическим лазерам, в том числе и военным  А.С. Борейшо :)

 

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(01:36:18 / 24-07-2013)

вы думаете, я невнимательно прочёл.

вот с этим утверждением я и спорил в первом предложении.

с утверждениями А.С. Борейшо я спорил в остальных двух.

(мало ли какие у нас специалисты есть, и окодемик Острецов, и Росси с генератором, тысячи их )

Аватар пользователя Провоторов

Ваше право. Но от этого мнение Борейшо не стало менее актуальным. Ваше мнение - мнение частного человека. Мнение Борейшо - мнение человека, который занимается проблемами лазеров всю свою сознательную жизнь. Что примечательно, данная выдержка из статьи Борейшо 2005 года. Т.е. практически за 5 лет до размещения лазеров в космосе.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(01:48:06 / 24-07-2013)

ок.

в качестве редакторского замечания скажу ещё одно :

на АШ не приветствуются материалы вводящие в заблуждение читателей.

зы.

там, откуда вы черпаете свою инфру - есть расклады по массе установки ?

нетто и брутто ?

Аватар пользователя Провоторов

Ссылку на статью Борейшо "Мощные мобильные химические лазеры" я могу дать сейчас:

http://www.quantum-electron.ru/php/paper_rus.phtml?journal_id=qe&paper_id=2828

А по массе, нетто и брутто информация сами понимаете секретная. Но имперические наработки есть. Выложу в отдельной статье, если её не будут "чикать" :)

 

 

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(02:01:05 / 24-07-2013)

насчёт чикать - априори обещать не могу.

масса, понятно, может быть секретной, но тут не один человек именно про неё говорит отдельно.

дорогонько получается большую массу закидывать на орбиту даже.

притом, что пушка эффективней, надёжней и явно более многозарядная.

Аватар пользователя Провоторов

Выводят. Подождите до завтра, послезавтра. Сформирую статью, выложу информацию.

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(02:03:42 / 24-07-2013)

Американский 150 квтник, только жидкостный имел массу более 750 кг.

Ну а наш:

не фотошоп.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(09:17:44 / 24-07-2013)

Материалы, вводящие в заблуждение, идут просто потоком. Во всяком случае, на темы науки и техники. Уже руки опустились с ними бороться.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(09:21:30 / 24-07-2013)

это я ещё самые одиозные удаляю.

Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(09:27:42 / 24-07-2013)

Конкретно, в данном материале нет ничего вводящего в заблуждение. Хотя лазер - не вундерваффе, но своя боевая ниша у него есть. Ведро с гайками на орбите - тоже не вундерваффе, как многим тут кажется.

Аватар пользователя Читаювсё
Читаювсё(5 лет 11 месяцев)(09:54:18 / 24-07-2013)

ну, раз вы так говорите )))

Аватар пользователя mentat
mentat(5 лет 11 месяцев)(08:18:51 / 24-07-2013)

Пфф. Любой обыватель на артешоке знает предметную область лучше этих ваших специалистов.

</sarcasm>

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(01:31:17 / 24-07-2013)

Про вундервафлю лазер понятно, откуда электричество брать будете? И как охлаждать источник питания?

Какая там мощность в мегаваттах?

Аватар пользователя Провоторов

Вам осталось выяснить простой вопрос: а нужен ли химическому лазеру дополнительный источник электрической энергии?

Про охлаждение смотрите информацию выше. Внимательно.

 

 

Аватар пользователя parrit
parrit(4 года 7 месяцев)(01:49:58 / 24-07-2013)

Вручную наводить будете? Отлично.

Кислород для постоянной подкачки откуда? Среднее время готовности - 45 минут, потом перезаряжать?

Опять же количество реагентов на один выстрел?

А вся электроника, святым духом питается? или солнечными батареями?

Ведро с гайками эту звезду смерти снесут и не заметят.

Так что не все так гладко.

Аватар пользователя Провоторов

До звезды смерти США еще далеко. Однако пошакалить они уже пошакалили. Так ...Втихаря.

Аватар пользователя loken
loken(5 лет 4 месяца)(00:42:34 / 24-07-2013)

Даже в космосе более эфективно, как с энергетической так и с тактической т.з., использовать рельсотрон или coilgun, т.е. нормальное кинетическое оружие. Лазеры хороши как вспомогательные средства: наведение, телеметрия и т.п.

Аватар пользователя sixwinged
sixwinged(4 года 4 месяца)(02:45:17 / 24-07-2013)

Дело не в лохотроне. Просто когда поняли, что ускорение вращения ракеты вокруг собственной оси полностью аннулирует возможность ее сбития лазером путем повреждения обшивки, все разработчики перестали относиться к лазерам как к вундервафле и перекинулись на вторичное воздействие...

Аватар пользователя Провоторов

В целом вы правы, позволю лишь небольшое уточнение. Влияет также и способ изготовления корпуса "Булавы". Многие ошибочно оперируеют понятием нагрева железа. Однако это совсем не так.

Корпуса ступеней БРПЛ - типа "кокон" из полимерного композиционного материала на основе арамидного волокна с высокой удельной прочностью, что позволяет увеличить уровни рабочего давления в камере сгорания и уменьшить габариты и массу сопловых блоков, достигая при этом более высокой степени расширения с получением более высокого удельного импульса. При создании современных твердотопливных БРПЛ, в том числе и "Булавы", повышены коэффициенты объемного заполнения корпусов двигателей топливом за счет улучшения физико-механических характеристик топливных составов и конструкции зарядов. Корпуса, изготавливаются методом непрерывной намотки.

 

 

 

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...