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太空中的激光武器。 操作特点和技术问题

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太空中的激光武器。 操作特点和技术问题

人们普遍认为使用激光的最佳媒介 武器 (LO)是外太空。 一方面,这是合乎逻辑的:在太空中,激光辐射几乎可以传播而不受大气,天气条件,自然和人为障碍的干扰。 另一方面,有一些因素使太空中激光武器的使用大大复杂化。


太空激光器的运行特点


在外太空使用大功率激光器的第一个障碍是效率,其效率高达最佳产品的50%,其余的50%用于加热激光器及其周围的设备。

即使在行星大气中-在地球上,在水上,在水下和在空中,也存在冷却强激光的问题。 尽管如此,冷却星球上设备的能力远远高于太空设备,因为在真空中,只有借助电磁辐射,才能传递多余的热量而不会造成质量损失。

在水和水下,LO的冷却最容易组织-可以用舷外水进行冷却。 在地面上,您可以使用大型散热器,这些散热器可以将热量排到大气中。 航空 LO可以自由流动以进行冷却。

在太空中,散热器使用翅片管形式的冰箱发射器,翅片管连接到圆柱形或圆锥形面板中,并在其中循环冷却剂。 随着激光武器的功率的增加,冷却其所需的冰箱发射器的尺寸和质量增加,并且冰箱发射器的质量,尤其是冰箱发射器的尺寸可能大大超过激光武器本身的质量和尺寸。

计划由Energia超重型运载火箭送入轨道的Skif苏联轨道战斗激光应该使用气体动力激光器,其冷却很可能会受到工作流体的喷射的影响。 另外,船上工作流体的有限供应几乎不能提供长期激光操作的可能性。


产品17F19DM Polyus(Skif-DM)-Skif战斗激光轨道平台的动力学模型

能源


第二个障碍是需要为激光武器提供强大的能源。 如果您不在太空中部署燃气轮机或柴油发动机,则它们需要大量燃料甚至需要更多的氧化剂,而工作流体储备有限的化学激光器并不是放置在太空中的最佳选择。 剩下两个选择-为固态/光纤/液体激光器供电,可以使用带有缓冲电池的太阳能电池或核电站(NPP),也可以使用 由核裂变碎片直接泵浦的激光器(核泵浦激光器).


激光反应堆电路


作为在波音YAL-1计划下在美国进行的工作的一部分,计划使用600兆瓦的激光摧毁14公里外的洲际弹道导弹(ICBM)。 实际上,达到了约1兆瓦的功率,而在约250公里的距离上达到了训练目标。 因此,可以将大约1兆瓦的功率定向为太空激光武器的基本功率,例如,可以从低参考轨道为地球表面的目标或外层空间中相对较远的目标工作(我们不认为LO是为“暴露”而设计的) “传感器)。

在50%的激光效率下,要获得1 MW的激光辐射,必须将2 MW的电能带入激光器(实际上更多,因为仍然有必要确保辅助设备和冷却系统的运行)。 借助太阳能电池板能否获得这种能量? 例如,安装在国际空间站(ISS)上的太阳能电池板可产生84至120 kW的电力。 从ISS照片图像很容易估算获得指示功率所需的太阳能电池板的尺寸。 能够为1 MW激光器供电的设计将具有巨大的尺寸和最小的移动性。


国际空间站

您可以将电池组件视为移动载体上强大激光的电源(无论如何,都需要将其用作太阳能电池的缓冲器)。 锂电池的能量密度可以达到300 W * h / kg,也就是说,要提供效率为1%的50 MW激光器,连续运行1小时需要约7吨的电池电量。 似乎没有那么多吗? 但是考虑到需要对承重结构,相关的电子设备,保持电池温度的设备加书签,缓冲电池的质量约为14-15吨。 另外,在温度变化和空间真空的条件下,电池的操作会出现问题-很大一部分能量将被“消耗”以确保电池本身的寿命。 最糟糕的是,一个电池单元的故障会导致整个电池组的故障甚至爆炸,同时使用激光和航天器载体。

从其在空间中的操作的角度来看,使用更可靠的储能装置很可能会导致结构质量和尺寸的更大增加,因为它们的能量密度较低,为W * h / kg。

但是,如果我们不对工作时间的激光武器施加任何要求,而我们使用LO解决每隔几天发生一次且要求激光操作时间不超过XNUMX分钟的特殊问题,则将相应地简化电池。 可充电电池可以用太阳能电池板携带,太阳能电池板的尺寸将成为限制使用激光武器频率的因素之一。

一个更根本的解决方案是使用核电站。 目前,航天器使用放射性同位素热电发生器(RTG)。 它们的优点是设计相对简单,电功率低的缺点,最好的情况是几百瓦。


GPHS-RTG RTG用于尤利西斯(Ulysses)太阳探针,伽利略(Galileo),卡西尼-惠更斯(Cassini-Huygens),新视野号(New Horizo​​ns)探针,包含7,8千克p 238,可产生4400瓦的热能和300瓦的电能

前景广阔的Kilopower RTG的原型机正在美国进行测试,其中使用Uranium-235作为燃料,使用钠热管去除热量,并使用斯特林发动机将热量转化为电能。 在功率为1千瓦的Kilopower反应堆的原型中,实现了约30%的相当高的效率,Kilopower核反应堆的最终样本应连续10年发电10千瓦。


千瓦电抗器设计


千瓦1千瓦核反应堆原型

具有一个或两个千瓦功率电抗器和一个缓冲能量存储装置的电源电路已经可以运行,通过缓冲电池,以战斗模式提供1 MW激光在战斗模式下的定期运行大约五分钟,频率为每几天一次。

在俄罗斯,正在建设一座容量约为1 MW的用于运输和能源模块(TEM)的核电站,以及基于Hercules项目的5-10 MW的热离子核电站。 这种类型的核电站可以不使用中间电池的形式为激光武器提供动力,但无需中间媒介,但是由于技术解决方案的新颖性,运行环境的特殊性以及无法进行严格的测试,因此其制造面临着很大的问题,从原理上讲这并不奇怪。 太空核动力源是另一种材料的主题,我们一定会回到该主题。


具有核电站的运输和能源模块的概念。 冷却核电站并保护机组人员/设备免受放射性辐射的需求决定了其对结构尺寸的要求

在确保强力激光武器冷却的情况下,使用一种或另一种类型的核电厂也提出了更高的冷却要求。 就重量和大小而言,发射器冰箱是电厂最重要的元素之一;它们的质量分数取决于核电厂的类型和功率,范围从30%到70%不等。

通过减少激光武器的频率和持续时间,以及通过使用相对低功率的RTU型核电站为缓冲储能装置充电,可以降低冷却需求。

与众不同的是将核泵浦激光器放置在轨道上,这不需要外部电源,因为激光是由核反应产物直接泵浦的。 一方面,核泵浦激光器还将需要大量的冷却系统,另一方面,与将核反应堆产生的热量中间转换为电能相比,将核能直接转换为激光辐射要简单得多,这将相应地减小尺寸和质量产品。

因此,没有大气会阻碍激光辐射在地球上的传播,这将使空间激光武器的设计大大复杂化,主要是在冷却系统方面。 一个较小的问题是向太空激光武器提供电力。

可以假设在大约二十一世纪的第一阶段,激光武器将出现在太空中,这种太空武器可以在有限的时间内运行-几分钟左右,并且需要随后的储能再充电几天。

因此,在短期内,无需谈论“针对数百枚弹道导弹”大规模使用激光武器的情况。 具有先进功能的激光武器的出现不早于兆瓦级核电厂的创建和开发。 此类航天器的成本难以预测。 另外,如果我们谈论太空的军事行动,那么有技术和战术上的解决方案会大大降低太空中激光武器的效力。

然而,即使在连续操作时间和使用频率方面受到限制的激光武器,也可以成为在太空和太空进行战斗作战的重要工具。
作者:
使用的照片:
habr.com,tnenergy.livejournal.com
本系列文章:
激光武器:技术,历史,现状,前景。 1的一部分
激光武器:空军的前景。 2的一部分
激光武器:地面部队和防空。 3的一部分
激光武器:海军。 4的一部分
抵抗光:防止激光武器。 5的一部分
战斗机上的激光武器。 是否有可能抵抗他?
Peresvet建筑群的秘密:俄罗斯激光剑的工作原理?
战斗激光系统“ Peresvet”的航空性能:航母,目标,战术
在两个环境的边界。 为什么美国海军是弗吉尼亚型核潜艇的战斗激光,为什么莱卡项目核潜艇需要Peresvet??
太空军事化是美国的下一步。 SpaceX和轨道激光器
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  1. 罗斯xnumx
    罗斯xnumx 23可能是2020 05:13
    -3
    太空中的激光武器。 操作特点和技术问题

    嘲笑战争。 在俄罗斯太空中,主要问题是激光器的设计和运行吗? 切碎的科学思想。 会有工程师加林... wassat
    只是不要被冒犯,这里的主要问题是满足发射时间表...
    但是,在没有其他“伤痛”问题的情况下,激光问题首先出现在……月球探险和火星探索之后……
    1. Vol4ara
      Vol4ara 24可能是2020 11:37
      -3
      Quote:ROSS 42
      太空中的激光武器。 操作特点和技术问题

      嘲笑战争。 在俄罗斯太空中,主要问题是激光器的设计和运行吗? 切碎的科学思想。 会有工程师加林... wassat
      只是不要被冒犯,这里的主要问题是满足发射时间表...
      但是,在没有其他“伤痛”问题的情况下,激光问题首先出现在……月球探险和火星探索之后……

      这太荒谬了,核工程师将制造一兆瓦的紧凑型激光器,然后罗戈津会说他淹死了
      1. Vladimir_2U
        Vladimir_2U 25可能是2020 10:16
        -1
        Quote:Vol4ara
        核科学家将制造一个兆瓦的紧凑型激光器,然后罗戈津会说他淹死了
        没有被淹死,而是为有效的冷却而投入。 )))
  2. PRAVOkator
    PRAVOkator 23可能是2020 05:15
    -4
    我理解正确吗? 为了给这样的工厂提供服务,需要科学家……而且至少需要技术科学的医生。 您会发现他们中有很多是要送入太空的军舰上的吗?是的,他们对战争的看法与常规军方的看法不同。
    发明是一回事,以国家为代价。 另一种,通过按下按钮来摧毁自己的人。
    1. Svetlan
      Svetlan 23可能是2020 07:57
      +5
      是的,您理解正确。 为了为此类设施提供服务并进行实验,我们需要非常非常称职的人员,今天,这些人员都是在太空中待了六个月或更长时间的宇航员。 但是,这是它们的科学程度,并不重要。 了解该主题很重要。
    2. CCSR
      CCSR 23可能是2020 12:28
      +3
      引用:律师
      我理解正确吗? 为了给这样的工厂提供服务,需要科学家……而且至少需要技术科学的医生。 您会发现其中有很多可以通过战舰送入太空。

      没关系-这个想法在XNUMX年代后期就被放弃了,当时他们想将宇航员变成侦察兵,但是尽管为他们创建了几个Almaz战斗站,但是什么也没得到。 总的来说,这是一个乌托邦,没有人会为了军事目的而建立这样一个站,因为它太昂贵而且效果不佳。
      1. Vol4ara
        Vol4ara 24可能是2020 11:42
        0
        Quote:ccsr
        引用:律师
        我理解正确吗? 为了给这样的工厂提供服务,需要科学家……而且至少需要技术科学的医生。 您会发现其中有很多可以通过战舰送入太空。

        没关系-这个想法在XNUMX年代后期就被放弃了,当时他们想将宇航员变成侦察兵,但是尽管为他们创建了几个Almaz战斗站,但是什么也没得到。 总的来说,这是一个乌托邦,没有人会为了军事目的而建立这样一个站,因为它太昂贵而且效果不佳。

        以前,需要飞行员来控制飞机。 现在,要使激光发挥功能,您需要一个位于krsmos中的激光和能源,以及地球上的人
  3. 节俭
    节俭 23可能是2020 05:38
    +7
    是的,激光已经成为一个新的“图标!”第二个问题是,哪怕是在空间中,哪种类型的激光器都能产生50%的效率? 已测试了功率为数兆瓦的激光器并且功率更高,这一事实并不意味着可以批量生产此类激光器。 原型非常重,难以制造,它们使用基于稀土元素的合金和金属的类似物,这有时会导致激光器的困惑。 而且由于它们的物理和技术特性,绝​​对没有什么可以替代这些金属。 而且,对于作者来说,即使您在输出端收到一兆瓦的脉冲​​,也要计算冷却和重新加载激光器的时间(即“枪管”的资源),并且您将了解到,这只是一笔昂贵的,非常昂贵的事情,它将使您的军队破产,例如原型不适合实际应用。 他们正在生产新技术,新材料,聚焦脉冲或光束的新选择。 它甚至没有触及未来,它是一次尝试一次全部获取所有信息,并且效率高,脉冲或光束成本低廉,能够为频繁使用的激光快速充电的能力。 只有,你不能欺骗物理学,而且这个问题不会超出实验室怪诞的范围。
    1. Vadim237
      Vadim237 23可能是2020 15:13
      0
      有可能在10年前在波音公司制造了类似的兆瓦级激光器,并作为导弹防御系统进行了测试,就像1985年制造的MIRACL化学激光器(输出功率为2,2兆瓦)一样,显然超出了实验室的怪诞,并且采用了第一台大功率激光器然后Peresvet成为我们的系列产品,您在批量生产的化学和气体激光器中谈论的是什么稀土金属,这些材料在激光器中没有最昂贵的,这是光学器件和电源,您可以使用超离子发生器一枪一射,然后再充电至现在可以完成为核动力发动机设计的带有冷却功能的新型此类轨道激光器,但是您需要打个电话,每个人都在等待第一个武器出现在轨道上,然后是拦截器和激光器,激光器,轨道炮,射束武器,X射线激光器等。 移除此类系统的载体已经可用。
  4. Momotomba
    Momotomba 23可能是2020 08:31
    +5
    我还是不知道该在哪里射击……在地面上? 在导弹上? 还是在其他卫星上? 我们在发明什么?)
    1. Vadim237
      Vadim237 23可能是2020 15:14
      0
      一切飞向太空。
      1. Momotomba
        Momotomba 24可能是2020 21:08
        0
        一般来说,为什么要击落卫星? 用REB方法剥离它们的通讯会更容易吗? 或者用激光代替激光,用脉冲来烧毁他们的通信设备……它更容易,更便宜,不需要发明任何东西……但是让铁飞起来
        1. Vadim237
          Vadim237 25可能是2020 01:05
          +1
          一时冲动,您可以禁用所有卫星,包括您自己的和其他的卫星-但您可以严肃地说,所有军事卫星都受到了强大的EMP的保护。
    2. Oyo Sarkazmi
      Oyo Sarkazmi 23可能是2020 17:35
      +3
      Quote:Momotomba
      在哪里拍摄这个东西...

      只有纳税人负担得起。
      我们的科学家说,即使在SOI黎明之初,也无法克服光束发散。 在300公里的距离处,曝光点的直径将为6米。 齐尔奇 但是政治局(年龄超过70岁)的智者威胁要向他们喊叫-里根说,他将在2000公里的距离上击落弹头,他是美国总统,不能撒谎。
      任何功率的激光(功率越大,发散度越高)仅适用于射击麻雀,最大射程为25 km。
      1. Podvodnik
        Podvodnik 23可能是2020 20:53
        +3
        光束绝对不会发散


        真。 您将必须聚焦一个小直径(几厘米)且距离不超过25 km的点。 但是,即使他们制造了这样一种超级双聚光镜聚焦设备,他们也将建立一个具有适当能量的能源,并将这种带子带入太空。 他们甚至可以射击。 仍然存在一个非常简单的问题:“在哪里?”。 如何将光束对准目标并保持在正确的位置一段时间以破坏它? 目标并不会停滞不前,而是快速移动。 例如,距离2000公里? 那好吧。 他们手中的旗帜和脖子上的鼓。
      2. Vadim237
        Vadim237 23可能是2020 22:42
        0
        您告诉我们我们的光束发散角-他们在创建Peresvet时并不知道这一点。 但是最后,问题解决了。
        1. Momotomba
          Momotomba 24可能是2020 07:39
          +2
          佩雷斯韦特在哪里开枪? 如此神秘的东西……又大又绿色)
          但是除了发散,您还需要克服大气中的灰尘,不均匀性和异质性。激光值得吗?
          1. Vadim237
            Vadim237 24可能是2020 14:55
            0
            大概和美国的激光一样
            1. Momotomba
              Momotomba 24可能是2020 21:00
              0
              火箭或炮弹不容易吗? 是的,全天候,不像激光...
              1. Vadim237
                Vadim237 25可能是2020 01:09
                0
                导弹要花费数十万美元,而整个弹药的装载量也要花费很多。 是的,如果激光在正常的宝塔中工作-对于上述所有方面,这已经可以节省大量成本。
                1. Momotomba
                  Momotomba 25可能是2020 06:27
                  +1
                  也许我同意...显然,您只需要等待,并做一些值得的事情
          2. Oyo Sarkazmi
            Oyo Sarkazmi 24可能是2020 21:57
            0
            Quote:Momotomba
            佩雷斯韦特在哪里开枪?

            好吧,自聚焦现象在大气中表现出来-沿着光束的轴,空气加热到一千度(是的,在一微秒内),热空气中的光速下降,光束边界处的光子趋向光束轴,光速更高。
            但是自我聚焦并不是免费的。 光束的能量用于加热,其能量密度下降的速度快于距离的平方,并且在超过10 km的距离处打击能力消失。
            因此,激光游戏只是好奇的科学家的游戏。 他们向愚蠢的军人和政治局成员承诺,击败了甜饼干,用于基础研究。
            1. Vadim237
              Vadim237 25可能是2020 01:11
              0
              在80到150公里的范围内,导弹被击落-这是10年前。
              1. Oyo Sarkazmi
                Oyo Sarkazmi 25可能是2020 14:34
                0
                Quote:Vadim237
                在80和150公里的距离处,导弹被击落

                我从固定的激光瞄准气球状目标仅读取了约2,5公里。
                1. Vadim237
                  Vadim237 25可能是2020 19:00
                  0
                  使用YAL 1激光器询问波音。
            2. 嘉52
              嘉52 25可能是2020 12:43
              0
              沿着光束的轴,空气加热到一千度(是的,在一微秒内),热空气中的光速降低,

              哦,他们堆了它))))什么样的量子幻想? 没有加热会影响光速,特别是在光束等能量下。 最重要的是,此处的介质在高强度光流中的折射过程起作用。 由于该过程的非线性,边界处的光线朝向通道轴折射。 这导致其变窄。 但是这种现象弊大于利。 他们比使用它的频率更高,因为不受控制的压缩会导致光束衰减。
            3. psiho117
              psiho117 4 June 2020 13:24
              0
              引用:Oyo Sarkazmi
              热空气中的光速下降,以及光束边界处的光子,其中 光速更高倾向于转向光束的轴线。

              哎呀,考试的孩子们...
              光速下降,光子转向...
              1. Oyo Sarkazmi
                Oyo Sarkazmi 4 June 2020 14:40
                0
                啧啧。 也许根据温度分布冷等离子体的折射率表? 我认为这是没有必要的。
                空气温度升高,分子部分离子化,自由电子增加折射率,并且该介质中的光速降低。
                因此,对于神童来说:重型光学玻璃中的光速-火石-为200000 km / s。 比真空状态少三分之一。
  5. 彼得·特维尔多赫列波夫
    彼得·特维尔多赫列波夫 23可能是2020 08:39
    +1
    另外,如果我们谈论太空的军事行动,那么有技术和战术上的解决方案会大大降低太空中激光武器的效力。

    这些决定是什么?
    1. 达乌尔
      达乌尔 24可能是2020 01:12
      +3
      这些决定是什么?


      将一袋真空吸尘器中的灰尘倒入弹头前面的空间中。 让他在尘埃中飞翔... 眨眼 灰尘不会进入弹头,直到它进入大气层。 然后没关系。
      1. Vadim237
        Vadim237 24可能是2020 18:28
        0
        自从90年代以来,使用激光武器的概念已在美国上层国家击败了洲际弹道导弹,离子束质子介子加速器一直在开发束武器。
        击中目标后,原子很容易被电离,失去一个电子,而粒子的穿透深度却增加了数十倍甚至数百倍。 结果,发生金属的热破坏。

        另外,在束粒子减速期间,金属中会出现所谓的“ bre致辐射”,并沿束传播。 这些是硬范围X射线量子和X射线量子。

        结果,即使外壳没有被离子束刺穿,致辐射也很可能破坏机组人员并损坏电子设备。

        同样,在高能粒子束的作用下,机壳中会感应出涡流,从而产生电磁脉冲。“太空中的这种武器非常适合从假武器中选择真实的战斗部,因为这种流动会触发装料中的核反应,因此战斗部开始在X射线中发光因此,在进入大气层很久之前,它们就被高功率脉冲激光和弹道导弹所拦截并被大气拦截器击中,尘埃无济于事。
    2. 达乌尔
      达乌尔 24可能是2020 01:31
      0
      这些决定是什么?


      好吧,但是很严重-OZK有这样一种面料,在核爆炸的闪光作用下,它散发出烟,并且不允许人燃烧。 没有人愿意为此在太空中制造涂层-烟雾会包裹住战斗部,不会被任何“风”吹走。 尽管提前“包围”和飞翔自己比较容易。 没有空气,速度也没有差异。
      但是,抛光箔就足够了。 我看到了工业激光如何切割4毫米的钢,但没有损坏该钢板所放置的抛光铝角。
  6. 格奥尔基耶夫
    格奥尔基耶夫 23可能是2020 08:54
    0
    该文章在3-4年前出版。 现在还早 只有很少的3兆瓦Peresvet地面激光器。
  7. 操作者
    操作者 23可能是2020 08:56
    -1
    Quote:节俭
    哪怕是太空中的哪种类型的激光器,其效率都可以达到50%

    当然,比功率为25 kW / cmXNUMX的碳化硅二极管。
    1. 节俭
      节俭 23可能是2020 09:01
      +1
      操作员-具有这种二极管的激光器每单位时间可以发出多少脉冲? 正常冷却需要多长时间?
      1. 操作者
        操作者 23可能是2020 09:57
        0
        碳化硅二极管提供连续的激光辐射模式,主要是冰箱可以以相同的模式工作。
      2. 对话者
        对话者 23可能是2020 18:49
        0
        在冷却时,这是有问题的。 真空。 附近没有分子。 热什么都没有。 这意味着仅增加传热面积...
  8. 操作者
    操作者 23可能是2020 09:04
    -7
    通常,直到发明出效率为100%的激光器(可以丢弃几十吨的冰箱)之后,兆瓦级的激光器才有可能成为唯一的基于空气的激光器,并将热量排放到大气中。

    为了避免起床两次-天基激光器的唯一真正能源是镍63放射性同位素发生器,其将核衰变能量直接转换为电能。 目前,俄罗斯是镍63工业生产技术的拥有者,其他所有国家对此事都深有感触。
    1. CCSR
      CCSR 23可能是2020 12:24
      +2
      Quote:运营商
      太空激光器的唯一真正能源是镍63放射性同位素发生器,它可以将核衰变能量直接转换为电能。

      如果直接从这种发电机中的半导体热电转换器接收电流,那么直接能量转换是什么意思。
      1. 操作者
        操作者 23可能是2020 13:06
        +1
        在核衰变过程中,镍63同位素发射电子和正电子,即 直接产生电流,而不会因核衰变而进行中间的热电子转换。
        1. CCSR
          CCSR 23可能是2020 13:24
          +3
          Quote:运营商
          在核衰变过程中,镍63同位素发射电子和正电子,即 直接产生电流

          我在哪里可以找到这件事? 我很好奇,想知道从这类电厂中可以学到多少电力,为什么我们不拒绝传统类型的核电厂。 可以在有此类系统描述的地方提供链接。
          1. 操作者
            操作者 23可能是2020 14:26
            -1
            “镍63核电池装置”的详细信息。

            电流强度取决于电流源中并联的镍63层的数量。

            由于电力成本较高(尚未确定用于串行产品)和缺乏电源控制,核电池将无法替代传统的核电站-50年来,电池一直在不断发挥其最大容量,这非常适合于空间电源(配备冰箱),连续运行的灯塔,天气传感器,步兵设备的便携式信号源,笔记本电脑,智能手机(配备散热器)等,但不用于一般电源。
            1. CCSR
              CCSR 23可能是2020 17:11
              +3
              Quote:运营商
              电流强度取决于电流源中并联的镍63层的数量。

              我查看了有关该电池的信息后,立即意识到它不太可能对激光器有用-功率的顺序是不同的。 至于并联连接,仅由于这种结构中元件的异质性和自放电电流,它们中的许多就不能连接。
              1. 操作者
                操作者 23可能是2020 18:21
                -1
                镍63上的电流源会产生电流,但不会将其存储,因此从定义上讲不会发生自放电。
                1. CCSR
                  CCSR 23可能是2020 18:31
                  +3
                  Quote:运营商
                  镍63上的电流源会产生电流,但不会将其存储,因此从定义上讲不会发生自放电。

                  关键不在电荷储备中,而是因为不可能创建完全相同的元素,并且其中一些元素的内部电阻会有所不同,这必然导致以下事实:通过它们,不同强度的电流将并行流过,并且结果,在长期使用期间,这导致元件的内部结构的破坏。 当串联连接元件时不存在此问题,但是当大量元件并联时,会出现问题-至少在我这种情况下是这样。
                  1. 操作者
                    操作者 23可能是2020 19:26
                    -1
                    Rosatom表示,此问题已解决。
          2. Vadim237
            Vadim237 23可能是2020 15:17
            -1
            此类原子能发电系统仅在测试中。
            1. CCSR
              CCSR 23可能是2020 17:04
              +2
              Quote:Vadim237
              此类原子能发电系统仅在测试中。

              出于某种原因,在我看来,它似乎是这样-至少在任何地方,我都没有听说过它们已经被串行使用。 这就是为什么我要求作者提供一个链接以了解我们处于什么级别的原因。
              1. 雷玛尔
                雷玛尔 25可能是2020 03:53
                0
                反应堆已经在太空中使用了很长时间,但是后来在我们的卫星坠毁在加拿大之后被禁止使用。
                1. CCSR
                  CCSR 25可能是2020 11:20
                  +1
                  Quote:雷玛尔
                  反应堆早已在太空中使用,

                  据我们了解,该反应堆从未发射入太空,因为它们使用了完全不同的发电原理,生成了RTG,该RTG甚至安装在月球车上,并且是“月夜”的电流来源。
                  1. 雷玛尔
                    雷玛尔 25可能是2020 12:08
                    0
                    在月光下的夜晚,p反应堆是经典的热源。
                    1. CCSR
                      CCSR 25可能是2020 12:33
                      +1
                      Quote:雷玛尔
                      在月光下的夜晚,p反应堆是经典的热源。

                      我不知道您所说的经典反应堆是什么意思,但是在那里使用受控核反应来产生热量,然后将其转化为蒸汽供电站涡轮机使用。 RTG使用不同的原理-它们使用半导体热敏元件,其电动势是由于温度不同而获得的,此外,一侧的加热是由于放射性同位素源不断散发出来的热量,而另一侧是由于结构的鳍片而冷却,这在手指上可以解释。 在经典形式中,不可能在轨道上安装核反应堆-设计太重。
  9. 彼得1v
    彼得1v 23可能是2020 09:54
    -13
    激光的伏击是在无空气的空间(外层空间)中,它们不会通过光束传输能量。 没有比明亮的手电筒更危险的了。 尽管它会散射光束,但仅在大气中射击才有意义。
    1. BlackMokona
      BlackMokona 23可能是2020 10:38
      +5
      那么,太阳不会通过射线将能量传递给地球吗? 笑
      1. 彼得1v
        彼得1v 24可能是2020 10:48
        -1
        太阳不是激光,不管你怎么想相反
    2. Genry
      Genry 23可能是2020 10:58
      +2
      引用:peter1v
      激光的伏击是在无空气的空间(外层空间)中,它们不会通过光束传输能量。

      地球平吗?
      1. 彼得1v
        彼得1v 24可能是2020 10:46
        -1
        正如他们所说,您了解得更多
  10. CCSR
    CCSR 23可能是2020 12:21
    +3
    作者:
    安德烈米特罗法诺夫
    太空激光器的运行特点
    在外太空使用大功率激光器的第一个障碍是效率,其效率高达最佳产品的50%,其余的50%用于加热激光器及其周围的设备。

    本文的作者详细介绍了有关在太空中使用激光器的技术问题的所有内容,这对对此问题感兴趣的人很感兴趣。
    但是我认为他在文章中强调了轨道激光器存在的问题,并不完全正确。 为了不赘述,我只列举那些,因为在可预见的将来,我们不太可能将激光送入轨道。
    1.进入轨道的费用很高,但与此同时,这种武器的效力并不是很高。
    2.控制系统存在困难,并且无法根据来自地球的命令使用此类设备,特别是在抵抗敌人的电子战时。
    3.作战用途将主要涉及低轨道,这意味着将有死区,在这些死区中我们将无法控制激光的状态以及敌人摧毁激光的行动。
    4.此类卫星极有可能出现技术故障或受到敌人的故意干预,这可能导致对敌卫星进行激光战斗使用,这可能引发核战争。
    这就是这种系统在未来几十年内不会出现在轨道上的主要原因。
    1. Vadim237
      Vadim237 23可能是2020 15:35
      0
      卫星对卫星的反作用-确切地说,是核战争不会导致发射最多60亿至100亿颗绿色卫星的高昂费用,所有显示的中型和重型卫星的标准价格现在是某些卫星的成本可以达到10亿甚至更多,谁说这样的平台将在低轨道上,它有可能在500至2000公里的高度上悬挂,并具有操纵和改变轨道的能力,它仍然只是制造一种可重复使用的舰船,可以将这种军事太空卫星发射并带到美国,以建立这样的星际飞船系统。 在那里,对我们太阳系资源的争夺已经被践踏了-谁是第一位也是最重要的。
      1. CCSR
        CCSR 23可能是2020 17:19
        +2
        Quote:Vadim237
        卫星对卫星的反作用-恰恰是一场核战争,不会导致拆除最多60-100亿颗绿色卫星所付出的高昂代价

        我们有一个轨道分组“导弹攻击预警系统(SPRN)”,如果所有卫星在一两个小时内突然失效,我们该怎么办?
        Quote:Vadim237
        剩下的只是制造一艘可重复使用的舰船,该舰将能够在美国使用类似的系统展示和接受类似的军事太空卫星的服务

        假设他们会这样做,而航天飞机的命运将降临他-一切都结束了吗?
        Quote:Vadim237
        在那里,对我们太阳系资源的争夺已经被践踏了-谁是第一位也是最重要的。

        您是否真的相信我们将无法找到我们自己的廉价方法来获取能量并学习如何将90%至95%的生命浪费回收利用? 我们为什么要在太阳系中为地球上已经缺失的东西而战?
        1. Vadim237
          Vadim237 23可能是2020 22:52
          -1
          航天飞机的命运绝对不会落空-因为航天飞机是50年前开发的,那里的材料相当薄,这里是一种特殊的耐热不锈钢,能够承受1400度的热量,并且采用新型陶瓷材料进行热保护,这种系统唯一的问题就是极端的着陆形式。 而且我没有写任何关于能源的文章-太空中的争夺将是稀土金属,在太空中铁陨石和小行星以及在月球上的稀土金属比在地球上的百万倍还多,在这里开采它们会容易得多。
  11. iouris
    iouris 23可能是2020 12:24
    +1
    显然,戈尔比在马耳他签署的最重要的降服条件之一是苏联太空基础设施的破坏。
  12. Nablyudatel2014
    Nablyudatel2014 23可能是2020 13:26
    -4
    一篇有趣的文章。 是 我非常想提出一个主题,即如何在战术环境中使用激光打败地平线。
    1. Vadim237
      Vadim237 23可能是2020 15:38
      0
      一个更有趣的话题是光束武器和X射线激光。
      1. Nablyudatel2014
        Nablyudatel2014 23可能是2020 15:41
        -6
        Quote:Vadim237
        一个更有趣的话题是光束武器和X射线激光。

        也许是这样,但是在开发的这个阶段,用普通的激光简单地在地平线上植入,而不是X射线和光束,实际上是一种狩猎,可以读懂聪明的想法。
  13. bk0010
    bk0010 23可能是2020 17:44
    +2
    将太阳能电池用于战斗激光器是没有用的:合理尺寸的电池仅足以为平台供电,并且公顷的太阳能电池也将无法工作:除了成本高昂之外,还必须将它们转向以使其与太阳成良好的角度,在大面积下这也是不现实的。
    RITEG也将不起作用:它们除了产生电能外,还会产生更多次更多的热量。 而且,如果将其用于平台所需的低功率装备,那么功能强大的装备就存在冷却问题,而不是偶发的问题(例如激光),而是恒定的。
  14. Sasha_rulevoy
    Sasha_rulevoy 24可能是2020 06:34
    +1
    根据Boing YAL-1计划,计划使用600兆瓦的激光摧毁14公里外的洲际弹道导弹(ICBM)。 实际上,达到了约1兆瓦的功率,而在约250公里的距离上达到了训练目标。


    实际上,对射击范围进行了分类,后来知道在50-80 km的距离进行射击。

    波音一直直飞。 最初的OTP原型就在他的鼻子上;无需将激光左右旋转。 他在发射刚开始时就击中了火箭,当时火箭刚刚起飞,即 不需要将激光驱动得太多。 但是空间呢? 如果宇宙飞船一直以狂野的速度(按照地球标准,速度为7,9公里/秒)狂野飞行,那么距宇宙飞船XNUMX公里的距离如何? 然后,BR将升入太空,并且相同的物体将以几乎相同的速度飞行,但在不同的平面和不同的方向上飞行。 不仅需要激光枪突然发现自己,而且还要在毁灭半径内持续至少十秒钟(上面说了五分钟,但这是完全不现实的)。 只要激光系统具有强大的引擎并为轨道间机动提供大量燃料,您仍然可以来回搜寻卫星。 您可以将其与卫星放在同一平面上,然后逐渐追上或落下,以便它们以任何所需的距离悬挂在附近,而不会彼此移动。 但是,无线电通信局,那是一场不完整的革命吗? 如果是卫星,则不需要激光,您可以使用普通机枪来做。
    1. Vadim237
      Vadim237 24可能是2020 15:22
      0
      在Cosmos中,激光束不会散射功率为1 MW且功率超过10 MW的脉冲激光,并且可以将其引导至起飞ICBM。这将是带有IR摄像头的SPRN PRO卫星,并且轨道激光平台本身还将配备电视扫描仪,以识别所需空间中的物体机动并转移到下一个轨道将需要一点燃料-轨道越高,覆盖范围越大,但是您需要一个更精确的引导系统,因为现在没有问题。 在接下来的20到XNUMX年中,所有这些都将付诸实践。
    2. 雷玛尔
      雷玛尔 25可能是2020 03:48
      0
      叙利亚的甲壳花费了通常的机枪,以色列已经在那里砍了很多。
  15. 雷玛尔
    雷玛尔 25可能是2020 03:45
    0
    在绕地球轨道运行的核反应堆是一个非常糟糕的主意。 太阳能电池板+驱动器将以电解和氢氧对燃料电池的形式脱落。 产生的热量可以很容易地由散热器以冷却剂和同一台斯特林发动机的形式散发出水。 高度导电的轨道将有可能最大程度地利用太阳能并使用靠近地球的激光。 首先,这种装置可用于清除轨道上的空间碎片,然后用于传递能量,当然也可用于军事目的。
    1. CCSR
      CCSR 25可能是2020 11:25
      +1
      Quote:雷玛尔
      太阳能电池板+驱动器将以电解和氢氧对燃料电池的形式脱落。

      从技术上讲,这是在上世纪XNUMX年代通过许多卫星实现的。
      Quote:雷玛尔
      高度导电的轨道将有可能最大程度地利用太阳能并使用靠近地球的激光。

      目前尚不清楚如何从高椭圆形轨道以窄激光束落入低轨道的物体。
      1. Vadim237
        Vadim237 25可能是2020 19:06
        0
        在这样的系统中,不会有一个光束,而是有几个聚焦在中心的激光头,从而补偿了最大距离处的光线发散
        1. 前世
          前世 27可能是2020 21:42
          0
          激光的能量可以存储在飞轮中,例如石墨烯,因为它被认为是世界上最耐用的材料,然后在太空中带有电磁悬架的真空飞轮和冷飞轮根本不会制动,而寒冷将允许使用超导性将旋转能转化为电能因此,可以获得除爆炸以外的任何其他方式无法达到的峰值功率。 顺便说一句,如果普通爆炸物的爆炸会产生高功率的电磁脉冲,那么它可能可以以某种方式用于泵浦激光
          1. 丧钟守望者
            丧钟守望者 19 August 2020 16:30
            0
            据我了解,您的意思是所谓的“爆炸发生器”。 这些是非常昂贵的产品,并且它们的使用不能解决激光冷却的问题。 实际上,我们得到的一次性产品价格很高-在这种情况下,最好使用核泵产品(尽管按产品的重量计算,这将是一个更具吸引力的选择)。

            高速旋转的飞轮可能非常庞大,并且需要航天器提高强度特性,更不用说在微重力条件下应用于航天器的这种解决方案的不可预测性了。
  16. 丧钟守望者
    丧钟守望者 19 August 2020 16:23
    0
    很棒的文章,谢谢作者!
    原则上,您描述的所有因素都表示,我们在21世纪是vryatli,将会看到某种能够击落导弹的激光轨道平台。 此类平台的尺寸及其重量特性似乎排除了一次性发射整个结构的麻烦,冷却系统的摆设很麻烦,很显然,必须长时间手动安装冷却系统,而且很可能还需要不止一次将其元件发射到轨道上。
    我们将需要“能量”级的超重能力来发射该航天器,并且可能需要发射几次带有冷却元件的较轻的载具(所有这些都是最小的)。
    在输出方面,即使是在最佳情况下,我们也获得了单双四倍版本的系统,显然无法在非常有限的时间内停止大规模核导弹袭击甚至报复性打击。 如果仅仅是由于该系统可能无法连续工作半小时(这是一个非常近似的时间范围),在此期间将发射大量导弹。 即使不考虑可能采取的措施来增加重型洲际弹道导弹对FW的抵抗力,即使在这样的有条件的半小时内,每4个这样的电台成功击中了10个洲际弹道导弹,也将是沧海一粟。 数量庞大的此类基地的建设将破坏任何预算(鉴于上述因素),并且与敌人建立洲际弹道导弹的费用和/或打击此类基地的手段是完全无法比拟的。 潜在地,任何有能力发射卫星的国家都有机会提前采取措施消除此类平台,这相对于平台本身及其运行的成本而言,其经济性也要高很多倍(例如,通过在两用卫星上制作适当的书签或使用地面飞机)

    但是,如果我们考虑使用这种系统作为补充地面战略导弹防御的手段(原则上不能成为魔术子弹),那么在我看来,这样做更好(在“世界末日”和报复性打击最大程度削弱的情况下)例如)将发展核泵浦激光器的概念。 产品的可处理性使其变得更紧凑,这一概念(据我所知)意味着一次泵送会激活多个激光束-最好的方式是使您能够对抗单一的质量提取。 如果我们考虑这个选项,那么在第一次打击的概念中理想的是大量发射此类设备并与它们自己的弹道导弹一起发射-为了精确地消除即将到来的响应,而不是将其保留为具有已知坐标的卫星星座。