Vesmírná zbraň - Space gun

Nesmí být zaměňována s paprsková zbraň, typ zbraně běžný ve sci-fi. Pro další použití viz Vesmírná zbraň (disambiguation).
The Quicklauncher vesmírná zbraň

A vesmírná zbraň, někdy nazývané a Verne zbraň kvůli jeho vzhledu v Ze Země na Měsíc podle Jules Verne, je metoda spuštění objektu do prostor pomocí velkého pistole - nebo dělové struktura. Vesmírná děla by tak mohla potenciálně poskytnout metodu raketový start bez rakety. Předpokládalo se, že kosmické zbraně by mohly umisťovat satelity na oběžnou dráhu Země (ačkoli pro dosažení stabilní oběžné dráhy by byl nezbytný pohon satelitu po startu) a mohl by také vypustit kosmickou loď mimo gravitační tah Země a do dalších částí Sluneční Soustava překročením Úniková rychlost Země asi 11,20 km / s (40 320 km / h; 25 050 mph). Tyto rychlosti jsou však příliš daleko nadzvukový dosah pro nejpraktičtější pohonné systémy a také by způsobil shoření většiny předmětů kvůli aerodynamické vytápění nebo být roztrhán aerodynamický odpor. Pravděpodobnějším budoucím využitím vesmírných zbraní by tedy bylo odpalování objektů na blízkou oběžnou dráhu Země, odkud by mohly být odpalovány připojené rakety nebo objekty mohly být „shromažďovány“ manévrovatelnými obíhajícími satelity.[Citace je zapotřebí ]

v Projekt HARP, společný obranný projekt USA a Kanady ze 60. let, a americké námořnictvo 410 mm (16 palců) 100 ráže zbraň byla použita ke střelbě na 180 kg (400 lb) projektil při 3600 m / s (12 960 km / h; 8050 mph), dosahující apogea 180 km (110 mi), a tudíž provedení suborbitální vesmírný let. Vesmírná zbraň však nikdy nebyla úspěšně použita k vystřelení objektu na oběžnou dráhu nebo z gravitačního působení Země.

Technické problémy

Ten velký g-síla pravděpodobně zažije a balistický projektil vystřelený tímto způsobem by znamenal, že kosmická zbraň by nebyla schopná bezpečně vystřelit lidé nebo jemné nástroje, spíše omezené na náklad, palivo nebo robustní satelity.

Dostat se na oběžnou dráhu

Vesmírná zbraň sama o sobě není schopna umístit předměty na stabilní oběžnou dráhu kolem objektu (planety nebo jinak), ze kterého je vystřelí. Dráha je a parabolická dráha, a hyperbolická oběžná dráha, nebo část eliptická dráha který končí na povrchu planety v místě vypuštění nebo v jiném bodě. To znamená, že nekorigované balistické užitečné zatížení vždy zasáhne planetu na její první oběžné dráze, pokud rychlost nebude tak vysoká, aby dosáhla nebo překročila úniková rychlost. Výsledkem je, že všechna užitečná zatížení určená k dosažení uzavřené oběžné dráhy potřebují přinejmenším provést nějakou korekci kurzu k vytvoření další oběžné dráhy, která neprotíná povrch planety.

Raketa může být použita pro další posílení, jak je plánováno v obou Projekt HARP a Rychlý oběd projekt. Velikost takové korekce může být malá; například StarTram generace 1 referenční návrh zahrnuje celkem 0,6 km / s (1300 mph) vypálení rakety perigeum vysoko nad atmosférou při vstupu na 8 km / s (18 000 mph) nízká oběžná dráha Země.[1]

V tři těla nebo větší systém, a gravitační asistence trajektorie může být k dispozici tak, že pečlivě míří úniková rychlost projektil by měl svou trajektorii upravenou gravitačními poli jiných těles v systému tak, že by se projektil nakonec vrátil na oběžnou dráhu počáteční planety pouze pomocí startu delta-v.[2][3]

Isaac Newton této námitce se ve svém myšlenkovém experimentu vyhnul tím, že postavil neuvěřitelně vysokou horu, ze které bylo vypáleno jeho dělo. Pokud je na stabilní oběžné dráze, projektil by obíhal planetu a po jedné oběžné dráze se vrátil do nadmořské výšky startu (viz Newtonova dělová koule ).[4]

Akcelerace

Pro vesmírnou zbraň s hlaveň zbraně délky () a potřebná rychlost (), zrychlení () poskytuje následující vzorec:[Citace je zapotřebí ]

Například s vesmírnou pistolí se svislou „hlavní hlavně“ procházející skrz zemská kůra a troposféra o celkové délce ~ 60 km (37 mil)) a rychlost () dost na to, aby unikl gravitaci Země (úniková rychlost, což je 11,2 km / s nebo 25 000 mph na Zemi), zrychlení () by teoreticky byla vyšší než 1 000 m / s2 (3 300 ft / s2), což je více než 100 g-síly, což je asi 3krát více lidská tolerance vůči silám g maximálně 20 až 35 G[5] během ~ 10 sekund by takové vystřelení trvalo.

Praktické pokusy

Dvě sekce Projekt Babylon pistole
Projekt HARP, prototyp vesmírné zbraně.

Němec Dělo V-3 program (méně známý než V-2 raketa nebo V-1 létající bomba ), během druhé světové války byl pokus postavit něco blížícího se vesmírné zbrani. Umístěný v Pas-de-Calais oblast Francie bylo plánováno, že bude devastující než ten druhý nacistický 'Zbraně pomsty '. Dělo bylo schopné vystřelit 140 kg (310 lb), 15 cm (5,9 palce) průměr granáty na vzdálenost 88 km (55 mi). To bylo zničeno RAF bombardování pomocí Vysoký chlapec trhací bomby v červenci 1944.[6] Dělo V-3 používalo stupňovitý pohon, který mu poskytoval mnohem větší dostřel.[Citace je zapotřebí ]

Projekt Babylon

Nejvýznamnějším nedávným pokusem o výrobu vesmírné zbraně byl dělostřelecký inženýr Gerald Bull je Projekt Babylon, který byl médii známý také jako „irácká supergun“. Během projektu Babylon využil Bull své zkušenosti z projektu HARP k vybudování mohutného děla Saddam hussein, vůdce Ba'athistický Irák. Bull byl zavražděn před dokončením projektu.[7]

Výzkumný projekt super velké nadmořské výšky

Od Bullovy smrti se málokdo vážně pokusil postavit vesmírnou zbraň. Snad nejslibněji USA Protiraketová obrana program sponzoroval Výzkumný projekt super velké nadmořské výšky (SHARP) v 80. letech. Vyvinuto v Laboratoř Lawrence Livermore, to je lehká plynová pistole a byl použit k testování požárních předmětů v Mach 9.

Rychlý oběd

Po zrušení SHARPu vedou vývojáři John Hunter založil v roce 1996 společnost Jules Verne Launcher Company a Rychlý oběd společnost. V září 2012 se Quicklaunch snažil získat 500 milionů dolarů na výrobu zbraně, která by mohla natankovat sklad pohonných hmot nebo posílat sypké materiály do vesmíru.[8][9][10]

Ram urychlovače byly také navrženy jako alternativa k lehkým plynovým zbraním. Jiné návrhy používají elektromagnetické techniky pro zrychlení užitečného zatížení, například coilguns a železniční zbraně.[Citace je zapotřebí ]

V beletrii

Střelba z vesmírné zbraně u Julesa Verna Ze Země na Měsíc

První zveřejnění konceptu může být Newtonova dělová koule v knize 1728 Pojednání o systému světa, ačkoli to bylo primárně používáno jako myšlenkový experiment ohledně gravitace.[11]

Snad nejslavnější vyobrazení vesmírné zbraně se objevují v Jules Verne román z roku 1865 Ze Země na Měsíc a jeho román z roku 1869 Kolem Měsíce (volně interpretováno do filmu z roku 1902 Le Voyage dans la Lune ), ve kterém astronauti létají na Měsíc na palubě lodi vypuštěné z děla. Další slavný příklad používá Marťané zahájit invazi v H. G. Wells Kniha z roku 1897 Válka světů. Wells také použil koncept při vyvrcholení filmu z roku 1936 Věci, které přijdou. Zařízení bylo uvedeno ve filmech až v roce 1967, jako např Raketa Julesa Verna na Měsíc.

V 1991 videohře Ultima: Worlds of Adventure 2: Martian Dreams, Percival Lowell staví vesmírnou zbraň, do které vysílá kosmickou loď Mars.

1992 videohra Steel Empire, a Zastřelte je s steampunk estetika, ve své sedmé úrovni obsahuje vesmírnou zbraň, kterou používá hlavní padouch generál Styron k vystřelení na Měsíc.

v Hannu Rajaniemi román z roku 2012 Fraktální princ, vesmírná zbraň na „kanónu Jannah“, poháněná 150 kilotonami jaderná bomba, se používá ke spuštění kosmické lodi ze Země.

2015 videohra SOMA je vybaven vesmírnou zbraní používanou k vypouštění satelitů.

Gerald Bull atentát a Projekt Babylon zbraň byla také výchozím bodem pro Frederick Forsyth román z roku 1994 Pěst Boží. v Larry Bond novela z roku 2001 a román z roku 2015 Lash-Up, Čína používá vesmírnou zbraň ke zničení Američanů GPS satelity.

Ve hře na hrdiny z roku 2004 Paper Mario: Tisícileté dveře, vesnice Bob-ombs provozuje vesmírnou zbraň, aby vyslala Paper Mario a společnost na základnu X-Naut na Měsíci.

Gerald Bull a Projekt Babylon jsou nedílnou součástí spiknutí Louise Penny román z roku 2015 The Nature of the Beast.

Viz také

Reference

  1. ^ „StarTram2010: Maglev Launch: Ultra Low Cost Ultra High Volume Access to Space for Cargo and Humans“. startram.com. Citováno 28. dubna 2011.
  2. ^ Clarke, Victor C., Jr. (10.04.1970). „Esej o aplikaci a principu gravitačních asistenčních drah pro kosmický let“ (PDF). Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology: 7. Archivováno od originál (PDF) dne 2016-04-18. Citováno 2013-08-13. Indukcí je tedy zřejmé, že proces přesměrování kosmické lodi z jedné planety na druhou by mohl pokračovat neomezeně dlouho, pokud by byly planety ve výhodných pozicích. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  3. ^ Minovitch, Michael (23. srpna 1961). „Metoda stanovení meziplanetárních průzkumných trajektorií volného pádu“ (PDF). Jet Propulsion Laboratory Technical Memos (TM-312-130): 38–44. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  4. ^ Newton, Isaac (1728). Pojednání o systému světa. F. Fayram. s. 6–12.
  5. ^ Anton Sukup (1977). "David PURLEY Silverstone crash ". Citováno 31. července 2006.
  6. ^ Zaměstnanci RAF (6. dubna 2005). „Historie RAF - 60. výročí bombardovacího velení“. Bomber Command: Campaign Diary. RAF. Archivovány od originál dne 6. července 2007. Citováno 23. října 2013.
  7. ^ William Lowther, Zbraně a muž: Dr. Gerald Bull, Irák a Supergun (Presidio, Novato, 1991)
  8. ^ „quicklaunchinc.com“. Citováno 11. listopadu 2011.
  9. ^ „Koncept společnosti Jules Verne Launcher“. astronautix.com. Citováno 11. listopadu 2011.
  10. ^ Elahi, Amina (15. ledna 2010). „Dělo pro střelbu zásob do vesmíru“. Populární věda. Citováno 11. listopadu 2011.
  11. ^ vectorsite.net> [4.0 Space Guns] v1.1.4 / kapitola 4 ze dne 7. 1. 2008 / greg goebel / public domain

externí odkazy