От Pokrovsky~stanislav Ответить на сообщение
К Pokrovsky~stanislav
Дата 04.09.2007 14:46:39 Найти в дереве
Рубрики Крах СССР; Манипуляция; Версия для печати

Re: Тогда почему...

>Но поскольку я сам и лазерщик, и выпускник ИАТЭ по специальности АЭС, поскольку я знаю характерные требующиеся для боевого лазера мощности в пучках, я могу и оценить масштабы массы машины до которых можно бы ужаться. 100 тонн - вариант худо-бедно реалистичный.

Внесу некоторые данные для понимания логики возможной оценки.

В импульсном режиме при длительностях импульса 10-1000 мкс типичный масштаб удаления алюминия импульсной лазерной обработкой - что-то около 150 мг/Дж - в среднем по пятну.
Типичная толщина корпусного материала - единицы мм. Ну, положим для удобства оценок, около 4 миллиметров. При плотности алюминия 2.7 г/см3 поверхностная плотность корпусного материала что-то около 1 г/см2. Для пробивания дырки, таким образом, требуется 6-7 Дж/см2.

Эта величина неточная. Существуют эффекты параболического замедления выемки материала в связи с глубиной. Но масштаб величины 10 Дж/см2 - оказывается очень удобен для оценок. При таком воздействии поверхность в любом случае серьезно повреждается. В глубину материала распространяется ударная волна. Ее взаимодействие с дефектами материала, со стыками, со сварными швами приводит к превращению микротрещин в макротрещины, разуплотнению сочленений и сврных швов. Т.е. даже при отсутствии пробивания дырки - обеспечивается разгерметизация корпуса, смертельная для орбитального аппарата и для летящей ядерной боеголовки(она превращается в болванку - нормальное достижение критмассы делается невозможным - из-за нарушения режима внутри корпуса).
Более того, испаряющийся с поверхности корпуса материал лазерное излучение превращает в плазму(эффекты низкопорогового оптического пробоя на коллективах частиц либо на легкоионизируемых парах металла). Возникает сильный электромагнитный импульс, выводящий из строя электронику аппарата.
Существенный электромагнитный импульс распространяется и по металлическому корпусу из-за вызванного лазерным облучением смещения электронной плотности. Собственно ЭМ излучение корпуса будет воздействовать на внутренние электронные компоненты.
С обратной стороны корпуса сбрасывается большое количество аэрозольных частиц, высоэнергичных ионов, электронов. При высокой плотности этих сбрасываемых частиц экспериментально наблюдается их возгорание. Т.е. есть сценарий и пожара на борту аппарата.

Я здесь не говорю ничего секретного. Это просто результаты множества экспериментов по обработке материалов лазерным излучением, в том числе и моих, изложенные в открытой печати. Я только перевожу их на язык орбитальных проблем.

Ну а теперь смотрим. Пусть дальность стрельбы составляет 100 км. Вполне рутинно достижимая расходимость лазерного пучка 10^-4. На дистанции стрельбы это 10 метров диаметра. Применение средств типа вогнутого зеркала позволяет этот диаметр снизить в несколько раз. Положим, конечная площадь пятна масштаба 10 м2=100000 см2. Плотность излучения на цели 10 Дж/см2.
Итого: требуемая энергетика импульса - 1 МДж.

В твердотельных лазерах на иттрий-алюминиевом гранате достаточно просто обеспечивается соотношение 1 кг/Дж энергии излучения. Использование продвинутых технологий изготовления конденсаторов, использование вместо стали в конструкцуионных элементах обычных земных лазеров алюминия, титана, композитов, использование вместо накачки импульсной лампой - накачки линейками полупроводниковых лазеров, вполне позволяет на такого типа лазерах довести расход материалов до 100 г/Дж. Но совершенно очевидна невозможность снижения до 10-15 г/Дж.

Интересно, что указанное соотношение 1 кг/Дж(или на ватт непрерывного излучения) удивительным образом оказывается типично для всех основных типов лазеров. Я соответственно переношу на другие типы лазеров и соображения по возможности снижения веса на порядок.

Самым естественным образом получается цифра 100 тонн.
Масштаб 1000 тонн - получается для наземных установок вообще практически в лоб - без особой борьбы за снижение массы.
А вот 10-15 тонн - не могут быть сегодня достигнуты ни в силу ограниченной максимальной энергонапряженности объемов лазерных сред, ни в силу оптической прочности зеркал и окон, ни в силу энергонапряженности накопителей энергии(там где они нужны).