这是带着一系列争议,从知乎转过来的系列。
可预见的未来,能量武器不可能成为太空战的主要武器。
首先,太空没有空气,没有海水,没有任何舰艇外媒介帮助散热,而热辐射的散热效率极低,所以太空战舰的散热将是一个极大挑战。
而能量武器的最大问题,在于能量的过度浪费,带来自身发热量极大;
能量武器的发射本身,就需要发动机产生巨大电能,而发动机的电能输出,必然有效率损失,即使理想情况下的等离子发电机,能量转换效率也不超过70%。
而能量武器将发动机提供的电能,转换为发射功率,又有巨大的能量损失,目前的激光武器的能量转换效率不超过10%,也就是90%的电量都变成系统热能浪费了。
能量武器在能烧死对方之前,93%以上的能量,都用烧烤自己了,多半是没有烧死敌人,自己先被烧死。
所以能量武器的第一个问题,是能量利用率太低,要比其他武器方式,花费的散热代价高昂的多。
同样的理由,也可以淘汰电磁武器,同样是因为巨大的散热问题,轨道炮的理论能量利用率也只有50%,不仅有电流发热,还有烧蚀发热问题,在太空环境下同样难以解决散热问题。而线圈炮的能量利用率高一些,但是需要庞大的线圈和难以实现高速,目前看来不可能成为主要方向。
能量武器的第二个问题,是射程不够。
因为能量武器会有发散问题,距离稍远,就会产生能量扩散,而太空战的交战距离通常很远,带来不可忽视的扩散问题。
目前的固态激光器的发散角是几个到十几毫弧度,就算10毫弧,在100公里的距离上,发散直径是 100E3*10E-3 = 1000米。
如果原口径是200毫米,那么100公里后的能量扩散到1公里直径的光斑,也就是单位面积能量密度降低为原来的 1/(0.2/1000.2)**2 = 25,010,001,原来的2500万分之一,这还打个鬼。
能量武器的竞争对手,动能武器,在很多方面都要现实有效的多。
动能武器散热方面有独到的优势,小型动能武器,可以通过抛弃弹壳,迅速抛掉高热残渣,配合冷却剂,即使在太空,也可以做到高速连续发射;而大型动能武器,则利用火箭发动机加速,并不会加热本舰。
动能武器的第二个优点,是射程,因为太空没有物质阻力,一旦发射,弹丸就不会减速,无论距离多远,都不会降低威力;
动能武器还能大大简化战舰的设计,化学能机炮,结构上远比同等威力的能量武器简单的多,也要轻便的多;而使用火箭推进的动能反舰导弹,是小型战机对付大型战舰的利器。
可预见的未来,能量武器不可能成为太空战的主要武器。
首先,太空没有空气,没有海水,没有任何舰艇外媒介帮助散热,而热辐射的散热效率极低,所以太空战舰的散热将是一个极大挑战。
而能量武器的最大问题,在于能量的过度浪费,带来自身发热量极大;
能量武器的发射本身,就需要发动机产生巨大电能,而发动机的电能输出,必然有效率损失,即使理想情况下的等离子发电机,能量转换效率也不超过70%。
而能量武器将发动机提供的电能,转换为发射功率,又有巨大的能量损失,目前的激光武器的能量转换效率不超过10%,也就是90%的电量都变成系统热能浪费了。
能量武器在能烧死对方之前,93%以上的能量,都用烧烤自己了,多半是没有烧死敌人,自己先被烧死。
所以能量武器的第一个问题,是能量利用率太低,要比其他武器方式,花费的散热代价高昂的多。
同样的理由,也可以淘汰电磁武器,同样是因为巨大的散热问题,轨道炮的理论能量利用率也只有50%,不仅有电流发热,还有烧蚀发热问题,在太空环境下同样难以解决散热问题。而线圈炮的能量利用率高一些,但是需要庞大的线圈和难以实现高速,目前看来不可能成为主要方向。
能量武器的第二个问题,是射程不够。
因为能量武器会有发散问题,距离稍远,就会产生能量扩散,而太空战的交战距离通常很远,带来不可忽视的扩散问题。
目前的固态激光器的发散角是几个到十几毫弧度,就算10毫弧,在100公里的距离上,发散直径是 100E3*10E-3 = 1000米。
如果原口径是200毫米,那么100公里后的能量扩散到1公里直径的光斑,也就是单位面积能量密度降低为原来的 1/(0.2/1000.2)**2 = 25,010,001,原来的2500万分之一,这还打个鬼。
能量武器的竞争对手,动能武器,在很多方面都要现实有效的多。
动能武器散热方面有独到的优势,小型动能武器,可以通过抛弃弹壳,迅速抛掉高热残渣,配合冷却剂,即使在太空,也可以做到高速连续发射;而大型动能武器,则利用火箭发动机加速,并不会加热本舰。
动能武器的第二个优点,是射程,因为太空没有物质阻力,一旦发射,弹丸就不会减速,无论距离多远,都不会降低威力;
动能武器还能大大简化战舰的设计,化学能机炮,结构上远比同等威力的能量武器简单的多,也要轻便的多;而使用火箭推进的动能反舰导弹,是小型战机对付大型战舰的利器。