Ахуеть - пост про лазеры, или Ultimate Showdown of Ultimate Destiny: Part Deux: Laser Boogaloo
Я знаю, я знаю, посты про заклепки никому не интересны. Плачу и каюсь, плачу и каюсь, в ближайшее время ждите более интересных постов.
Преамбула. Пост будет в цитатах, чтобы не исказить аргументацию.
Первое слово предоставляется gcugreyarea:
Всё просто.
Если у нас есть средство эффективного поражения подлетающих ракет, то против истребителей это средство будет СВЕРХэффективно. Тогда просто снижаем радиус боя на порядки, рейлганы рулят, лазеры тоже, малые аппараты идут в мусор.
А если средства эффективного перехвата нет, то ракеты рулят, радиус боя увеличивается на порядки... и истребители опять же нафиг не нужны.
Уныле Чанг:
The laser gang asserts that they can zap a missile before it ever gets to kill range, even for a nuclear warhead. And do it every time, at least so much of the time that missiles aren't worth firing. Even if the missile fragments into 10,000 pieces of shrapnel (each with substantial killing power), tracking gear can determine the fragments that will hit, and zap them before they reach target.
The laser gang's theory is that lasers never miss. If you can paint the target with photons to see it, you can hit it with a laser. In addition: missiles, by definition, need to close on the target, which means there are some trigonometry tricks that will allow you to lock them up hard with lasers - they can't laterally juke in space without missiing the target, for example.
Лазерщики утверждают, что могут сбить ракету еще до того как она выйдет на дистанцию поражения, даже с ядерной БЧ. И так каждый раз, или по крайней мере достаточно раз, что пускать ракеты будет вообще бессмысленно. Даже если ракета рассыпется на 10 000 мелких осколков (каждый из которых будет обладать достаточной убойной силой), средства слежения смогут определить те осколки, которые попадут, и сбить их до того, как они попадут в цель.
Теория лазерщиков заключается в том, что лазеры никогда не промахиваются. Если вы можете осветить цель фотонами, чтобы увидеть ее, вы можете попасть в нее из лазера. Кроме того: ракеты, по определению, должны сблизиться с целью, что означает наличие некоторых штук из области тригонометрии, которые позволят вам надежно захватить и удерживать их лазерами - например, они [ракеты] не могут смещаться вбок в космосе без того, чтобы пройти мимо цели.
Ебанашка Робинсон:
Example. A 25 MW, 1000 nm IR laser firing through a 3 meter mirror, against kinetics closing at 10 km/s:
1750 * 25 * 3 / (1000 * 10) = 13 (0.53 per MW)
So this laser will take out 13 target seekers with 1-meter faceplates before getting scragged by #14. The first incoming is taken out at nearly 1000 km range, half of them beyond 100 km.
...A few lessons emerge from this. Unlike the World Wars image, laser defense against kinetics is not a task for 'secondary' armament - it is a job for your most powerful laser firing through your largest optics. The laser in our first example needed 5 minutes of steady zapping to defeat 13 target seekers. That same zap, directed against a single target, will burn through half a meter of Super Nano Carbon Stuff armor at 1000 km.
В качестве примера. 25 МВт, 1000-нм инфракрасный лазер, стреляющий через трехметровое зеркало, против кинетиков со скоростью сближения 10 км/с:
1750 * 25 * 3 / (1000 * 10) = 13 (0.53 на МВт)
То есть, этот лазер собъет 13 самонаводящихся поражающих элементов с лобовыми щитками в 1 метр толщиной до того, как его выбъет №14. Первая цель сбита на дистанции примерно 1000 км, половина из них - больше 100 км.
...Из этого (см. по ссылке - прим. Л.С.) мы можем вывести несколько уроков. В отличие от навеянного мировыми войнами образа, лазерная противокинетическая оборона - задача не для вспомогательной батареи; это задача для вашего самого большого лазера, стреляющего через самую большую оптику. Лазеру, описанному в нашем первом примере, понадобилось 5 минут бесперерывного огня для того, чтобы сбить 13 самонаводящихся поражающих элементов. Этот же импульс, направленный против одной цели, прожжет сквозь полметра брони из Супер-Нано-Углеродной-Фигни на дистанции в 1000 км.
Понимаете, к чему я веду? Еще немного:
In the comment thread previously linked, commenter Tony raised several serious issues with respect to the laserstar concept. These range from the technical to the meta, and I'll discuss what I see as the most critical objections in that order. (The expressions of these issues, however, are mine, not Tony's.)
Precision and the battlefield don't mix. There is a lot of precedent for the general observation that pinpoint accuracy is hard to achieve amid the turmoil of combat. On the other hand, in the contemporary era precision-guided munitions have demonstrated capabilities that would have startled military observers of an earlier era. And laserstars are not a rock & roll weapon, which is why I wouldn't expect to see them in action in (relatively!) crowded planetary space. They are long range artillery for use against targets that must travel through deep space.
Monocultures are vulnerable. This principle of ecology also applies to warfare: Dependence on one weapon generally makes you vulnerable to an enemy who can make use of several. A laserstar by itself is indeed dangerously inflexible. In its 'pure' form it would be deployed only in a constellation containing other spacecraft and weapon systems.
In other situations I would expect to see only partial application of the laserstar concept - for example, I suspect that multi-mission military spacecraft (broadly 'cruisers') would carry a single big keel-mounted laser mirror, for long range zapping power, while also carrying a few smaller mirrors, along with kinetics, for fighting in more chaotic environments.
В треде, на который я ссылался выше, комментатор по имени Тони поднял несколько вопросов касаемо концепции лазерстара (боевой космический аппарат с исключительно лазерным вооружением - прим. Л.С.). Среди них есть как вопросы технического характера, так и сущая мета, и мне стоит обсудить те из них, которые мне кажутся наиболее критичными возражениями, именно в таком порядке. (формулировки этих вопросов, впрочем, принадлежат мне, а не Тони.)
Точность и поле боя несовместимы. Имеется очень много прециндентов, основанных на общих наблюдениях, что идеальная точность труднодостижима в неразберихе сражения. С другой стороны, современные высокоточные боеприпасы демонстрируют возможности, которые удивили бы военных экспертов ранних эпох (ага, например возможности попадать в окна иностранных посольств и вообще куда угодно, но только не в цель - прим. Л.С.). И лазерстары не являются оружием для пальбы от бедра, из-за чего я не ожидал бы видеть их в действии в (относительно!) переполненном околопланетном пространстве. Они дальнобойная артиллерия для поражения целей, которым приходится путешествовать сквозь глубокий космос.
Монокультуры уязвимы. Этот экологический принцип также применим и к боевым действиям: черезмерно полагаясь на одно оружия, вы становитесь уязвимым к противнику, который может применять несколько. Лазерстар, сам по себе, действительно опасно негибкая штука. В чистейшей своей форме он бы использовался только в созвездии (космический аналог морской эскадры или, вернее, оперативного соединения - прим. Л.С.) с другими космическими аппаратами и системами вооружений.
В других ситуациях я ожидал бы лишь частичных применений концепции лазерстара - например, я подозреваю что многозадачные военные КА (если шире, "крейсера") будут нести одно большое осевое лазерное зеркало, для поражения целей на дальней дистанции, вместе с несколькими меньшими зеркалами и кинетиками для боевых действий в более хаотичных ситуациях.
Вкратце:
Да, насчет ТОЧНОСТИ, еще немножко Робинсона:
If you can see it, you can zap it, and vice versa. As noted above, laser spot size is closely related to telescope resolution. If you can focus the beam to a couple of dozen centimeters, that is also the resolution your sensors can gain, simply by looking through the telescope between pulses. Which means that lasers of this precision don't just score random hits like World War I battleships; they fire at specific points on the target surface. (If mechanical or thermal limits preclude this precision, you won't get the penetrating burn-throughs described above, just scars burned along the hull surface.)
Thus the objective won't just be to blast an enemy ship but to mission kill it by zeroing in on critical systems - such as armament. In a laser battle, if you can hit the other guy effectively at all you can shoot the gun out his hand. But it gets better. What happens when two lasers are zapping each other? Their targeting optics are pointing straight at each other - so the optics concentrate the incoming beam right onto the laser itself. I have no idea what the effect is, but it could easily be dramatic. Laser engagements lend themselves to a mutual eyeball frying contest. Whoever zaps first, probably wins.
Увидел - убил, и наоборот. Как отмечалось выше, размер лазерного луча прямо соотносится с разрешением телескопа. Если вы можете сфокусировать луч на несколько дюжин сантиметров, то это же будет и разрешением ваших сенсоров, смотрящих через телескоп в промежутки между импульсами. Что, в свою очередь, означает, что лазеры такой точности не наносят случайных попаданий, как линкоры Первой Мировой; они стреляют по определенным точкам на поверхности цели. (Если механические или тепловые ограничения мешают подобной точности, вы не получите пропаленных пробоин, описанных выше, а просто шрамы, выжженные по поверхности корпуса.)
Таким образом, задачей будет не просто палить по вражескому кораблю, но скорее обезвредить его прицельными попаданиями по критически важным подсистемам - например, вооружению. В лазерном бою, если вы можете вообще попасть в другого парня, вы можете выбить пушку у него из руки. Но это еще цветочки. Что происходит, если два лазера стреляют друг в друга? Их оптические целеуказатели направлены прямо друг на друга - так что оптика концентрирует приближающийся луч и направляет его прямо на сам лазер. Я понятия не имею, каков будет эффект, но он может быть весьма драматичным. Лазерные боестолкновения, таким образом, хорошо подходят для соревнований по выжиганию друг другу глаз. Тот, кто выстрелил первым, скорее всего выиграл.
То есть, мало того что лазеры не мажут, так они еще и бьют строго по всяким мелким обьектам на корпусе противника. Что хорошо подходит для реальности, но плоховато для космооперы. У Робинсона, конечно, мидфутур, а не космоопера, что вгоняет вашу покорную в еще большую депрессию: если в условно ближайшем будущем лазеры уже настолько круты, то о какой интересной космоопере может вообще идти речь?
Казалось бы, решение было очевидным. Отказаться от лазеров. Раз уж на то пошло, то и от лазерного ГК, поскольку что будет мешать лазерному ГК стрелять по ракетам и истребителям? Правильно, ничего. Если лазер ГК может пробить дырку в линкоре с 50 000 км, то истребитель на 5000 км он просто испарит и не заметит.
Но если не лазеры, то какое оружие? Ну ракеты, да, одними ракетами сыт не будешь. Кинетическая артиллерия, в целом, вполне подходящий вариант, особенно если мы снизим дистанцию боя, и она дешевле лазеров; но тогда единственным дальнобойным оружием остаются ракеты, которых мало. Не давала мне покоя и высокая эффективность лазеров, которая к моменту массивного выхода в космос вырастет до совсем уж неприличных высот. Это близко связано с проблемой планетарного лазера, из-за которой космические флоты, фактически, становятся не нужны - зачем какие-то линкорчики, если большой лазер на планете, намного более мощный и способный сбрасывать намного больше тепла, чем любой космический лазер, эти линкорчики будет пробивать насквозь на орбите Луны? То-то и оно же.
Примерно этой точки зрения, описанной в цитатах выше, придерживаюсь и я, но с каким-то оттенком обреченности: меня описанная ситуация нисколько не прельщает, а скорее наоборот. Есть в лазерах что-то такое привлекательное с военно-космооперной точки зрения, но, к сожалению, трудно совместимое с другими привлекательными с военно-космооперной точки зрения вещами. Например, истребителями. И не обольщайтесь - если бы вместо истребителей были ракетные катера, то уж по ним-то стрелять из лазерного ГК сам Б-г велел! Так-то.
Но все не так сумрачно, потому что явился john_jack, и ему нашлось, что возразить. Дадим ему слово:
Про лазеры уже сказал же. Лазер главного калибра - большая дура. Навести большую дуру на мелкую подвижную цель достаточно быстро и достаточно точно решительно невозможно. Случано попасть из лазера ГК в истребитель чуть проще, чем из 400 мм ГК Ямато, но у него нет фугасов.
Упд: несколько градусов с точностью десятитысячной доли градуса за секунду - это очень, очень сложно. Особенно при размере зеркала метры. У большинства космозаклёпочников вообще вопрос точности стыдливо обходится и условно не показан, а ведь чтобы попасть в цель, надо навестись на неё.
Я возразил:
Хм, а если у нас на корабле >БИУС, отслеживающая тысячи обьектов только в сфере радиусом 300 000 километров?
Лазеру, пробивающему дырки в линкорах, не нужны фугасы...
На что получил закономерный ответ:
Лазерам не нужны фугасы чтобы пробить, если попал. Но ГК нужны фугасы, потому что он может попадать в цель размером сотни-тысячи метров, а не единицы-десятки. Видеть цель мало, в эту цель ещё надо направить орудие. Причём достаточно быстро и точно. Лазеру необходимо прямое попадание, отклонение на тысячную долю градуса при стрельбе по идущей с минимальными маневрами на большой дистанции цели - уже промах. Ракета может довернуть, фугасу достаточно рвануть в сфере радиусом сотни метров от цели, для картечи ошибка в доли градуса тоже не критична, но лазер в мелкую цель попадёт только случайно.
Я не сдавался в своих (навеянных ебанашкой Робинсоном) убеждениях:
Это... лазеру не нужно прямое попадание. Если он пробивает дыры в линкорах со 150 000 километров, то во-первых у него будет луч широкий, а во-вторых попадание в этот луч уже расплавит истребителю щщи.
На что получил еще более закономерный ответ:
Широкий луч не будет пробивать дыры в линкорах. Чтобы пробивать дыры в специально обученной броне и не расплавить собственный излучатель, диаметр пятна должен быть в разы меньше диаметра апертуры. То есть порядка метра в крайнем случае. В космических масштабах (да и на планете тоже) это самое прямое попадание. Увеличить диаметр можно, но плотность энергии будет падать квадратично. Десятиметровый луч может повредить истребитель, но десять метров - всё равно мало. А стометровый разве что ослепит оптику.
Посчитал для верности. С расстояния 300 км (в упор) объект размером 30 метров виден под углом 0.005, пять тысячных, градуса. С расстояния 300 Мм (световая секунда) - соответственно 5*10-6, 5 миллионных. При диаметре погона башни 10 метров это даёт необходимую точность поворота меньше десятой и десятитысячной доли миллиметра соответственно. Десятая или сотая доля для приводов ещё возможны, но дальше уже идёт совсем фантастика. А с такой точностью надо поворачивать многотонные орудия.
В общем, тратить энергию на стрельбу лазерами главного калибра по истребителям можно только от глупости или отчаяния. А попадать - только если автору приспичило убить именно этого пилота особо жестоко и бесмысленно. Чтобы про него потом говорили - "эх, какой пилот был, а погиб совершенно дурацки".
Диаметр расти будет если луч специально расфокусировать. Дифракция на эффективной дальности щёне сильно влияет, на то дальность и эффективная.
Мощность будет падать сильно. Луч шире в сто раз - слабее в десять тысяч. И этого уже не хватит даже краску опалить. Оптику ещё и экранировать можно, к тому же она резервная должна быть.
Получается, мы потратили энергию на залп главным калибром. Всё равно ни в кого не попали. Потому что даже сто метров для таких масштабов - совсем ничего. А если попали, то истребитель переходит на запасные сенсоры и выполняет задачу дальше. А на тебя потом его техи ругаются, что перекрашивать придётся.
Я упомянул о том, что турель, собственно, несложно поворачивать, вертятся же современные телескопы, но:
Современный оптический телескоп линкорных размеров таки весит тонны. При том, что телескоп - очень большая и очень пустая банка. В лазере же кроме оптики (которая должна быть гораздо прочнее и хорошо бы с охлаждением) есть ещё лампа накачки и рабочее тело. Твёрдый кристалл или труба для газа. Не считая подвода энергии, кожухов и брони.
При том, что телескопы крутятся очень медленно и довольно приблизительно. Телескопу главное чтобы объёкт попал в поле зрения, а не оказался в его центре с эпической точностью.
Даже голая оптика для лазера всё равно будет гораздо массивнее телескопа. Нагрев у неё неизмеримо больше, ещё она должна быть таки забронирована и самое интересное - выдерживать перегрузки без искажений. При том, что рядом с телескопом даже ходить надо только редко и на цыпочках. Всё равно турель - это тонны массы. Которые никак нельзя вертеть с нужной точностью.
И кстати даже обычная вибрация корабля будет вызывать отклонение точки попадания в метры, если не десятки метров. В силуэт линкора попасть ещё можно, в истребитель - всё так же случайно.
Fine by me, подумал я, нельзя стрелять лазерами ГК по истребителям, и хорошо. Но не тут-то было, потому что мы заговорили о совмещении лазеров и кинетиков на одном корабле, и получилось то, что получилось (не зря же я цитировал выше выкладки ебанашки Робинсона по лазерстарам!):
Лазеры и кинетические пушки на одном корабле в качестве главного калибра, ящетаю, не нужны.
Лазер может стрелять далеко. С возможностью попасть. Но чтобы на этом "далеко" ещё пробить, лазер должен быть мощным. А значит - большим. Мощные лазеры надо ставить на "корабли стены" вроде всяких дредноутов. На ближних дистанциях лазеры работают ещё лучше, значит вместо короткобойных кинетических пушек среднего калибра всегда лучше поставить ещё один лазер.
Лазер ОДИН не нужен. Крейсеру он не нужен особенно, потому что один лазер это НИПАПАЛ но светишься как ёлка и обоснованно огребаешь. Себе подобным же залп болванками - самое то. Линкор же даёт залп и может в случайно попал хоть одним лучом.
Кинетические пушки сами по себе дешевле лазеров, их обоснованно ставить на более одноразовые корабли. Но выстрел лазера требует только энергии, а энергии на линкоре завались. А снаряд ускорителя хоть и весит килограммы (то есть их можно иметь почти неограниченный запас), всё же состоит из недешёвых материалов и должен быть точно изготовлен, потому стоит денег. Если есть лазер, на любой дистанции лучше стрелять лазером.
Я таки предлагаю таки вооружить линкоры чисто большими лазерами, а крейсеры и более мелкие корабли - сочетанием крупнокалиберных кинетических пушек и среднекалиберных лазеров. Линкор при том же "весе залпа" (в мегаджоулях) имеет преимущество в дальнобойности, но крейсер - в дамаге и кстати скорострельности. Вблизи крейсер опаснее линкора из-за более быстрых и точных лазеров. Но можно сказать, что общепринятая тактическая мысль считает, что среднекалибрные лазеры не нужны вообще и потому на крейсеры их ставят мало. Какой-нибудь крейсер от нехватки лазеров по сюжету просто обязан пострадать.
То есть, монокультуры, да. Без учета ракетоторпед, конечно (мы сейчас говорим, естественно, о Сатурнверсе, благо он это позволяет), но это уже вызвало у меня значительные вопросы:
Дело в том, что тогда линкоры просто напрашиваются на вспомогательную кинетическую батарею. В основном потому, что риск того, что кто-то доберется до линкора поближе и уебет ему, мягко говоря, ненулевой, мало ли что. Средняя дистанция контролится кинетиками, дальняя торпедами и лазерами. Все просто.
На что получил тоже обоснованный ответ:
Большой луч лазера делить не надо. Проблема в том, что большой луч лазера надо сначала собрать из трёх. Лазер, как любой уважающий себя электронный прибор, просто так не масштабируется. Также один большой луч это или НИПАПАЛ, или ИСПАРИЛ КХУЯМ. Три луча поменьше - это "всего лишь" ПАРВАЛ ФКУСКИ, но вероятность попасть одним из трёх - в три раза больше!
Разное вооружение на разных классах кораблей - жизненная необходимость. Морскому линкору не нужен ангар на пару торпедоносцев, авианосцу не нужна башня с орудиями большого калибра. А ракетный корабль-арсенал прекрасно обходится и без пушек, и без самолётов.
Линкору не нужны кинетические пушки. См. "дредноут". Если линкор имеет кинетическую пушку, значит он не имеет лазера. И на большой дистанции он проиграет бой линкору без пушки, но с лазером. До средней дистанции он не дойдёт. Также линкоры не ходят поодиночке. Чтобы уебать линкору, надо прорваться через огонь строя, а потом ещё через корабли прикрытия - те же крейсеры и прочие что-там-у-тебя-есть. Вспомогательная кинетическая батарея линкора стоит на прикрывающем его эсминце.
Крейсеру не нужны большие лазеры. Если на крейсере стоит много больших лазеров - это уже не крейсер, а хреновый линкор, он нам неинтересен за очевидной хреновостью. Можно кстати его назвать линейным крейсером.
Если на крейсере стоит один большой лазер, то это повод использовать его в бою с линкорами. Где он соснёт, потому что у линкоров лазеров больше. Против другого крейсера он тоже соснёт. Потому что один лазер издалека попасть может только случайно. А при сближении у его противника окажется больше пушек, плюс больше запас энергии, он-то из лазера не палил.
Ну и про противоминные лазеры:
Противоракетные лазеры имеют ограниченные мощность и дальность. Им важнее скорострельность и быстрота наведения. Истребители к кораблям близко не суются, эти лазеры до них просто не достанут.
Разве что. Но мегаметр дальности для лазеров это как-то несерьезно. Что помешает увеличить им дальность поражения до трех тысяч километров, где истребители еще могут тусоваться?
От лазеров на трех мегаметрах ну совсем никак не уклонишься...
Ну и про "увидел-убил", так как это было моим основным аргументом:
Nope. Ты можешь видеть цель прекрасно и даже идеально предсказать её положение в нужное время. Но с любой человеческой техникой есть две проблемы. 1. Ты не можешь направить орудие точно на цель, всегда будет погрешность. 2. Даже если прицел орудия направлен точно на цель, выстрел может отклониться. Причины этого разные, и большинство их - непредсказуемо.
Лазером попасть в цель легче других орудий. Но даже лазер не гарантирует попадания в маленькую цель на большом расстоянии. Поэтому кораблю классом меньше звезды смерти приходится стрелять залпами. На большом расстоянии, при плохихнаводчиках и изношенном оборудовнии, обе стороны перестрелки могут вообще разойтись без повреждений.
Соответственно, лишний лазер крейсеру в бою с себе подобными не поможет. Вместо него лучше поставить ещё пару пушек, довесить брони или прокачать движки.
(Гордись, john_jack, этот пост куда больше посвящен тебе, чем Чангу с Робинсоном!)
Что в итоге? Я не знаю, честно. Откровенно говоря, в голове у меня сейчас полная каша, причем в основном из Чанга и Робинсона. С произвольными вкраплениями Серой Зоны (гордо вынесенного в самый верх поста). И с этим, откровенно говоря, что-то надо делать. Собственно, зачем и пост. Он, конечно, в некотором роде продолжение нашей дискуссии, но что-то мне, блин, подсказывает, что эту тему надо раз и навсегда закрыть, устроив тут Ultimate Showdown of Ultimate Destiny, в связи с чем высказаться может каждый. Цитаты я привел.
На самом деле, опять же, я примерно вижу, как совместить лазеры с кинетиками в пределах одного корабля (можно даже с противоминными лазерами). Одна большая лазерная пушка, все равно какая (хоть турель, хоть две пары турелей (для передней и задней полусферы), хоть осевой ямато-ган - какой же космооперный линкор без ямато-гана?), и несколько кинетических батарей. И ракетоторпеды. Что-то мне подсказывает, что в конечном итоге я так и сделаю. Но нерешенность вопроса и внутренние противоречия на меня давят, и мне это, если честно, надоело.
В связи с чем и пост.
Дискач.
P.S. В качестве иллюстрации - пресловутая стрельба из ГК по истребителям:
Преамбула. Пост будет в цитатах, чтобы не исказить аргументацию.
Первое слово предоставляется gcugreyarea:
Всё просто.
Если у нас есть средство эффективного поражения подлетающих ракет, то против истребителей это средство будет СВЕРХэффективно. Тогда просто снижаем радиус боя на порядки, рейлганы рулят, лазеры тоже, малые аппараты идут в мусор.
А если средства эффективного перехвата нет, то ракеты рулят, радиус боя увеличивается на порядки... и истребители опять же нафиг не нужны.
Уныле Чанг:
The laser gang asserts that they can zap a missile before it ever gets to kill range, even for a nuclear warhead. And do it every time, at least so much of the time that missiles aren't worth firing. Even if the missile fragments into 10,000 pieces of shrapnel (each with substantial killing power), tracking gear can determine the fragments that will hit, and zap them before they reach target.
The laser gang's theory is that lasers never miss. If you can paint the target with photons to see it, you can hit it with a laser. In addition: missiles, by definition, need to close on the target, which means there are some trigonometry tricks that will allow you to lock them up hard with lasers - they can't laterally juke in space without missiing the target, for example.
Лазерщики утверждают, что могут сбить ракету еще до того как она выйдет на дистанцию поражения, даже с ядерной БЧ. И так каждый раз, или по крайней мере достаточно раз, что пускать ракеты будет вообще бессмысленно. Даже если ракета рассыпется на 10 000 мелких осколков (каждый из которых будет обладать достаточной убойной силой), средства слежения смогут определить те осколки, которые попадут, и сбить их до того, как они попадут в цель.
Теория лазерщиков заключается в том, что лазеры никогда не промахиваются. Если вы можете осветить цель фотонами, чтобы увидеть ее, вы можете попасть в нее из лазера. Кроме того: ракеты, по определению, должны сблизиться с целью, что означает наличие некоторых штук из области тригонометрии, которые позволят вам надежно захватить и удерживать их лазерами - например, они [ракеты] не могут смещаться вбок в космосе без того, чтобы пройти мимо цели.
Ебанашка Робинсон:
Example. A 25 MW, 1000 nm IR laser firing through a 3 meter mirror, against kinetics closing at 10 km/s:
1750 * 25 * 3 / (1000 * 10) = 13 (0.53 per MW)
So this laser will take out 13 target seekers with 1-meter faceplates before getting scragged by #14. The first incoming is taken out at nearly 1000 km range, half of them beyond 100 km.
...A few lessons emerge from this. Unlike the World Wars image, laser defense against kinetics is not a task for 'secondary' armament - it is a job for your most powerful laser firing through your largest optics. The laser in our first example needed 5 minutes of steady zapping to defeat 13 target seekers. That same zap, directed against a single target, will burn through half a meter of Super Nano Carbon Stuff armor at 1000 km.
В качестве примера. 25 МВт, 1000-нм инфракрасный лазер, стреляющий через трехметровое зеркало, против кинетиков со скоростью сближения 10 км/с:
1750 * 25 * 3 / (1000 * 10) = 13 (0.53 на МВт)
То есть, этот лазер собъет 13 самонаводящихся поражающих элементов с лобовыми щитками в 1 метр толщиной до того, как его выбъет №14. Первая цель сбита на дистанции примерно 1000 км, половина из них - больше 100 км.
...Из этого (см. по ссылке - прим. Л.С.) мы можем вывести несколько уроков. В отличие от навеянного мировыми войнами образа, лазерная противокинетическая оборона - задача не для вспомогательной батареи; это задача для вашего самого большого лазера, стреляющего через самую большую оптику. Лазеру, описанному в нашем первом примере, понадобилось 5 минут бесперерывного огня для того, чтобы сбить 13 самонаводящихся поражающих элементов. Этот же импульс, направленный против одной цели, прожжет сквозь полметра брони из Супер-Нано-Углеродной-Фигни на дистанции в 1000 км.
Понимаете, к чему я веду? Еще немного:
In the comment thread previously linked, commenter Tony raised several serious issues with respect to the laserstar concept. These range from the technical to the meta, and I'll discuss what I see as the most critical objections in that order. (The expressions of these issues, however, are mine, not Tony's.)
Precision and the battlefield don't mix. There is a lot of precedent for the general observation that pinpoint accuracy is hard to achieve amid the turmoil of combat. On the other hand, in the contemporary era precision-guided munitions have demonstrated capabilities that would have startled military observers of an earlier era. And laserstars are not a rock & roll weapon, which is why I wouldn't expect to see them in action in (relatively!) crowded planetary space. They are long range artillery for use against targets that must travel through deep space.
Monocultures are vulnerable. This principle of ecology also applies to warfare: Dependence on one weapon generally makes you vulnerable to an enemy who can make use of several. A laserstar by itself is indeed dangerously inflexible. In its 'pure' form it would be deployed only in a constellation containing other spacecraft and weapon systems.
In other situations I would expect to see only partial application of the laserstar concept - for example, I suspect that multi-mission military spacecraft (broadly 'cruisers') would carry a single big keel-mounted laser mirror, for long range zapping power, while also carrying a few smaller mirrors, along with kinetics, for fighting in more chaotic environments.
В треде, на который я ссылался выше, комментатор по имени Тони поднял несколько вопросов касаемо концепции лазерстара (боевой космический аппарат с исключительно лазерным вооружением - прим. Л.С.). Среди них есть как вопросы технического характера, так и сущая мета, и мне стоит обсудить те из них, которые мне кажутся наиболее критичными возражениями, именно в таком порядке. (формулировки этих вопросов, впрочем, принадлежат мне, а не Тони.)
Точность и поле боя несовместимы. Имеется очень много прециндентов, основанных на общих наблюдениях, что идеальная точность труднодостижима в неразберихе сражения. С другой стороны, современные высокоточные боеприпасы демонстрируют возможности, которые удивили бы военных экспертов ранних эпох (ага, например возможности попадать в окна иностранных посольств и вообще куда угодно, но только не в цель - прим. Л.С.). И лазерстары не являются оружием для пальбы от бедра, из-за чего я не ожидал бы видеть их в действии в (относительно!) переполненном околопланетном пространстве. Они дальнобойная артиллерия для поражения целей, которым приходится путешествовать сквозь глубокий космос.
Монокультуры уязвимы. Этот экологический принцип также применим и к боевым действиям: черезмерно полагаясь на одно оружия, вы становитесь уязвимым к противнику, который может применять несколько. Лазерстар, сам по себе, действительно опасно негибкая штука. В чистейшей своей форме он бы использовался только в созвездии (космический аналог морской эскадры или, вернее, оперативного соединения - прим. Л.С.) с другими космическими аппаратами и системами вооружений.
В других ситуациях я ожидал бы лишь частичных применений концепции лазерстара - например, я подозреваю что многозадачные военные КА (если шире, "крейсера") будут нести одно большое осевое лазерное зеркало, для поражения целей на дальней дистанции, вместе с несколькими меньшими зеркалами и кинетиками для боевых действий в более хаотичных ситуациях.
Вкратце:
- Лазеры никогда не мажут;
- Противоминные лазеры бесполезны;
- Ракеты и прочую мелочь можно и нужно сбивать главным калибром.
Да, насчет ТОЧНОСТИ, еще немножко Робинсона:
If you can see it, you can zap it, and vice versa. As noted above, laser spot size is closely related to telescope resolution. If you can focus the beam to a couple of dozen centimeters, that is also the resolution your sensors can gain, simply by looking through the telescope between pulses. Which means that lasers of this precision don't just score random hits like World War I battleships; they fire at specific points on the target surface. (If mechanical or thermal limits preclude this precision, you won't get the penetrating burn-throughs described above, just scars burned along the hull surface.)
Thus the objective won't just be to blast an enemy ship but to mission kill it by zeroing in on critical systems - such as armament. In a laser battle, if you can hit the other guy effectively at all you can shoot the gun out his hand. But it gets better. What happens when two lasers are zapping each other? Their targeting optics are pointing straight at each other - so the optics concentrate the incoming beam right onto the laser itself. I have no idea what the effect is, but it could easily be dramatic. Laser engagements lend themselves to a mutual eyeball frying contest. Whoever zaps first, probably wins.
Увидел - убил, и наоборот. Как отмечалось выше, размер лазерного луча прямо соотносится с разрешением телескопа. Если вы можете сфокусировать луч на несколько дюжин сантиметров, то это же будет и разрешением ваших сенсоров, смотрящих через телескоп в промежутки между импульсами. Что, в свою очередь, означает, что лазеры такой точности не наносят случайных попаданий, как линкоры Первой Мировой; они стреляют по определенным точкам на поверхности цели. (Если механические или тепловые ограничения мешают подобной точности, вы не получите пропаленных пробоин, описанных выше, а просто шрамы, выжженные по поверхности корпуса.)
Таким образом, задачей будет не просто палить по вражескому кораблю, но скорее обезвредить его прицельными попаданиями по критически важным подсистемам - например, вооружению. В лазерном бою, если вы можете вообще попасть в другого парня, вы можете выбить пушку у него из руки. Но это еще цветочки. Что происходит, если два лазера стреляют друг в друга? Их оптические целеуказатели направлены прямо друг на друга - так что оптика концентрирует приближающийся луч и направляет его прямо на сам лазер. Я понятия не имею, каков будет эффект, но он может быть весьма драматичным. Лазерные боестолкновения, таким образом, хорошо подходят для соревнований по выжиганию друг другу глаз. Тот, кто выстрелил первым, скорее всего выиграл.
То есть, мало того что лазеры не мажут, так они еще и бьют строго по всяким мелким обьектам на корпусе противника. Что хорошо подходит для реальности, но плоховато для космооперы. У Робинсона, конечно, мидфутур, а не космоопера, что вгоняет вашу покорную в еще большую депрессию: если в условно ближайшем будущем лазеры уже настолько круты, то о какой интересной космоопере может вообще идти речь?
Казалось бы, решение было очевидным. Отказаться от лазеров. Раз уж на то пошло, то и от лазерного ГК, поскольку что будет мешать лазерному ГК стрелять по ракетам и истребителям? Правильно, ничего. Если лазер ГК может пробить дырку в линкоре с 50 000 км, то истребитель на 5000 км он просто испарит и не заметит.
Но если не лазеры, то какое оружие? Ну ракеты, да, одними ракетами сыт не будешь. Кинетическая артиллерия, в целом, вполне подходящий вариант, особенно если мы снизим дистанцию боя, и она дешевле лазеров; но тогда единственным дальнобойным оружием остаются ракеты, которых мало. Не давала мне покоя и высокая эффективность лазеров, которая к моменту массивного выхода в космос вырастет до совсем уж неприличных высот. Это близко связано с проблемой планетарного лазера, из-за которой космические флоты, фактически, становятся не нужны - зачем какие-то линкорчики, если большой лазер на планете, намного более мощный и способный сбрасывать намного больше тепла, чем любой космический лазер, эти линкорчики будет пробивать насквозь на орбите Луны? То-то и оно же.
Примерно этой точки зрения, описанной в цитатах выше, придерживаюсь и я, но с каким-то оттенком обреченности: меня описанная ситуация нисколько не прельщает, а скорее наоборот. Есть в лазерах что-то такое привлекательное с военно-космооперной точки зрения, но, к сожалению, трудно совместимое с другими привлекательными с военно-космооперной точки зрения вещами. Например, истребителями. И не обольщайтесь - если бы вместо истребителей были ракетные катера, то уж по ним-то стрелять из лазерного ГК сам Б-г велел! Так-то.
Но все не так сумрачно, потому что явился john_jack, и ему нашлось, что возразить. Дадим ему слово:
Про лазеры уже сказал же. Лазер главного калибра - большая дура. Навести большую дуру на мелкую подвижную цель достаточно быстро и достаточно точно решительно невозможно. Случано попасть из лазера ГК в истребитель чуть проще, чем из 400 мм ГК Ямато, но у него нет фугасов.
Упд: несколько градусов с точностью десятитысячной доли градуса за секунду - это очень, очень сложно. Особенно при размере зеркала метры. У большинства космозаклёпочников вообще вопрос точности стыдливо обходится и условно не показан, а ведь чтобы попасть в цель, надо навестись на неё.
Я возразил:
Хм, а если у нас на корабле >БИУС, отслеживающая тысячи обьектов только в сфере радиусом 300 000 километров?
Лазеру, пробивающему дырки в линкорах, не нужны фугасы...
На что получил закономерный ответ:
Лазерам не нужны фугасы чтобы пробить, если попал. Но ГК нужны фугасы, потому что он может попадать в цель размером сотни-тысячи метров, а не единицы-десятки. Видеть цель мало, в эту цель ещё надо направить орудие. Причём достаточно быстро и точно. Лазеру необходимо прямое попадание, отклонение на тысячную долю градуса при стрельбе по идущей с минимальными маневрами на большой дистанции цели - уже промах. Ракета может довернуть, фугасу достаточно рвануть в сфере радиусом сотни метров от цели, для картечи ошибка в доли градуса тоже не критична, но лазер в мелкую цель попадёт только случайно.
Я не сдавался в своих (навеянных ебанашкой Робинсоном) убеждениях:
Это... лазеру не нужно прямое попадание. Если он пробивает дыры в линкорах со 150 000 километров, то во-первых у него будет луч широкий, а во-вторых попадание в этот луч уже расплавит истребителю щщи.
На что получил еще более закономерный ответ:
Широкий луч не будет пробивать дыры в линкорах. Чтобы пробивать дыры в специально обученной броне и не расплавить собственный излучатель, диаметр пятна должен быть в разы меньше диаметра апертуры. То есть порядка метра в крайнем случае. В космических масштабах (да и на планете тоже) это самое прямое попадание. Увеличить диаметр можно, но плотность энергии будет падать квадратично. Десятиметровый луч может повредить истребитель, но десять метров - всё равно мало. А стометровый разве что ослепит оптику.
Посчитал для верности. С расстояния 300 км (в упор) объект размером 30 метров виден под углом 0.005, пять тысячных, градуса. С расстояния 300 Мм (световая секунда) - соответственно 5*10-6, 5 миллионных. При диаметре погона башни 10 метров это даёт необходимую точность поворота меньше десятой и десятитысячной доли миллиметра соответственно. Десятая или сотая доля для приводов ещё возможны, но дальше уже идёт совсем фантастика. А с такой точностью надо поворачивать многотонные орудия.
В общем, тратить энергию на стрельбу лазерами главного калибра по истребителям можно только от глупости или отчаяния. А попадать - только если автору приспичило убить именно этого пилота особо жестоко и бесмысленно. Чтобы про него потом говорили - "эх, какой пилот был, а погиб совершенно дурацки".
Диаметр расти будет если луч специально расфокусировать. Дифракция на эффективной дальности щёне сильно влияет, на то дальность и эффективная.
Мощность будет падать сильно. Луч шире в сто раз - слабее в десять тысяч. И этого уже не хватит даже краску опалить. Оптику ещё и экранировать можно, к тому же она резервная должна быть.
Получается, мы потратили энергию на залп главным калибром. Всё равно ни в кого не попали. Потому что даже сто метров для таких масштабов - совсем ничего. А если попали, то истребитель переходит на запасные сенсоры и выполняет задачу дальше. А на тебя потом его техи ругаются, что перекрашивать придётся.
Я упомянул о том, что турель, собственно, несложно поворачивать, вертятся же современные телескопы, но:
Современный оптический телескоп линкорных размеров таки весит тонны. При том, что телескоп - очень большая и очень пустая банка. В лазере же кроме оптики (которая должна быть гораздо прочнее и хорошо бы с охлаждением) есть ещё лампа накачки и рабочее тело. Твёрдый кристалл или труба для газа. Не считая подвода энергии, кожухов и брони.
При том, что телескопы крутятся очень медленно и довольно приблизительно. Телескопу главное чтобы объёкт попал в поле зрения, а не оказался в его центре с эпической точностью.
Даже голая оптика для лазера всё равно будет гораздо массивнее телескопа. Нагрев у неё неизмеримо больше, ещё она должна быть таки забронирована и самое интересное - выдерживать перегрузки без искажений. При том, что рядом с телескопом даже ходить надо только редко и на цыпочках. Всё равно турель - это тонны массы. Которые никак нельзя вертеть с нужной точностью.
И кстати даже обычная вибрация корабля будет вызывать отклонение точки попадания в метры, если не десятки метров. В силуэт линкора попасть ещё можно, в истребитель - всё так же случайно.
Fine by me, подумал я, нельзя стрелять лазерами ГК по истребителям, и хорошо. Но не тут-то было, потому что мы заговорили о совмещении лазеров и кинетиков на одном корабле, и получилось то, что получилось (не зря же я цитировал выше выкладки ебанашки Робинсона по лазерстарам!):
Лазеры и кинетические пушки на одном корабле в качестве главного калибра, ящетаю, не нужны.
Лазер может стрелять далеко. С возможностью попасть. Но чтобы на этом "далеко" ещё пробить, лазер должен быть мощным. А значит - большим. Мощные лазеры надо ставить на "корабли стены" вроде всяких дредноутов. На ближних дистанциях лазеры работают ещё лучше, значит вместо короткобойных кинетических пушек среднего калибра всегда лучше поставить ещё один лазер.
Лазер ОДИН не нужен. Крейсеру он не нужен особенно, потому что один лазер это НИПАПАЛ но светишься как ёлка и обоснованно огребаешь. Себе подобным же залп болванками - самое то. Линкор же даёт залп и может в случайно попал хоть одним лучом.
Кинетические пушки сами по себе дешевле лазеров, их обоснованно ставить на более одноразовые корабли. Но выстрел лазера требует только энергии, а энергии на линкоре завались. А снаряд ускорителя хоть и весит килограммы (то есть их можно иметь почти неограниченный запас), всё же состоит из недешёвых материалов и должен быть точно изготовлен, потому стоит денег. Если есть лазер, на любой дистанции лучше стрелять лазером.
Я таки предлагаю таки вооружить линкоры чисто большими лазерами, а крейсеры и более мелкие корабли - сочетанием крупнокалиберных кинетических пушек и среднекалиберных лазеров. Линкор при том же "весе залпа" (в мегаджоулях) имеет преимущество в дальнобойности, но крейсер - в дамаге и кстати скорострельности. Вблизи крейсер опаснее линкора из-за более быстрых и точных лазеров. Но можно сказать, что общепринятая тактическая мысль считает, что среднекалибрные лазеры не нужны вообще и потому на крейсеры их ставят мало. Какой-нибудь крейсер от нехватки лазеров по сюжету просто обязан пострадать.
То есть, монокультуры, да. Без учета ракетоторпед, конечно (мы сейчас говорим, естественно, о Сатурнверсе, благо он это позволяет), но это уже вызвало у меня значительные вопросы:
Дело в том, что тогда линкоры просто напрашиваются на вспомогательную кинетическую батарею. В основном потому, что риск того, что кто-то доберется до линкора поближе и уебет ему, мягко говоря, ненулевой, мало ли что. Средняя дистанция контролится кинетиками, дальняя торпедами и лазерами. Все просто.
На что получил тоже обоснованный ответ:
Большой луч лазера делить не надо. Проблема в том, что большой луч лазера надо сначала собрать из трёх. Лазер, как любой уважающий себя электронный прибор, просто так не масштабируется. Также один большой луч это или НИПАПАЛ, или ИСПАРИЛ КХУЯМ. Три луча поменьше - это "всего лишь" ПАРВАЛ ФКУСКИ, но вероятность попасть одним из трёх - в три раза больше!
Разное вооружение на разных классах кораблей - жизненная необходимость. Морскому линкору не нужен ангар на пару торпедоносцев, авианосцу не нужна башня с орудиями большого калибра. А ракетный корабль-арсенал прекрасно обходится и без пушек, и без самолётов.
Линкору не нужны кинетические пушки. См. "дредноут". Если линкор имеет кинетическую пушку, значит он не имеет лазера. И на большой дистанции он проиграет бой линкору без пушки, но с лазером. До средней дистанции он не дойдёт. Также линкоры не ходят поодиночке. Чтобы уебать линкору, надо прорваться через огонь строя, а потом ещё через корабли прикрытия - те же крейсеры и прочие что-там-у-тебя-есть. Вспомогательная кинетическая батарея линкора стоит на прикрывающем его эсминце.
Крейсеру не нужны большие лазеры. Если на крейсере стоит много больших лазеров - это уже не крейсер, а хреновый линкор, он нам неинтересен за очевидной хреновостью. Можно кстати его назвать линейным крейсером.
Если на крейсере стоит один большой лазер, то это повод использовать его в бою с линкорами. Где он соснёт, потому что у линкоров лазеров больше. Против другого крейсера он тоже соснёт. Потому что один лазер издалека попасть может только случайно. А при сближении у его противника окажется больше пушек, плюс больше запас энергии, он-то из лазера не палил.
Ну и про противоминные лазеры:
Противоракетные лазеры имеют ограниченные мощность и дальность. Им важнее скорострельность и быстрота наведения. Истребители к кораблям близко не суются, эти лазеры до них просто не достанут.
Разве что. Но мегаметр дальности для лазеров это как-то несерьезно. Что помешает увеличить им дальность поражения до трех тысяч километров, где истребители еще могут тусоваться?
От лазеров на трех мегаметрах ну совсем никак не уклонишься...
Ну и про "увидел-убил", так как это было моим основным аргументом:
Nope. Ты можешь видеть цель прекрасно и даже идеально предсказать её положение в нужное время. Но с любой человеческой техникой есть две проблемы. 1. Ты не можешь направить орудие точно на цель, всегда будет погрешность. 2. Даже если прицел орудия направлен точно на цель, выстрел может отклониться. Причины этого разные, и большинство их - непредсказуемо.
Лазером попасть в цель легче других орудий. Но даже лазер не гарантирует попадания в маленькую цель на большом расстоянии. Поэтому кораблю классом меньше звезды смерти приходится стрелять залпами. На большом расстоянии, при плохихнаводчиках и изношенном оборудовнии, обе стороны перестрелки могут вообще разойтись без повреждений.
Соответственно, лишний лазер крейсеру в бою с себе подобными не поможет. Вместо него лучше поставить ещё пару пушек, довесить брони или прокачать движки.
(Гордись, john_jack, этот пост куда больше посвящен тебе, чем Чангу с Робинсоном!)
Что в итоге? Я не знаю, честно. Откровенно говоря, в голове у меня сейчас полная каша, причем в основном из Чанга и Робинсона. С произвольными вкраплениями Серой Зоны (гордо вынесенного в самый верх поста). И с этим, откровенно говоря, что-то надо делать. Собственно, зачем и пост. Он, конечно, в некотором роде продолжение нашей дискуссии, но что-то мне, блин, подсказывает, что эту тему надо раз и навсегда закрыть, устроив тут Ultimate Showdown of Ultimate Destiny, в связи с чем высказаться может каждый. Цитаты я привел.
На самом деле, опять же, я примерно вижу, как совместить лазеры с кинетиками в пределах одного корабля (можно даже с противоминными лазерами). Одна большая лазерная пушка, все равно какая (хоть турель, хоть две пары турелей (для передней и задней полусферы), хоть осевой ямато-ган - какой же космооперный линкор без ямато-гана?), и несколько кинетических батарей. И ракетоторпеды. Что-то мне подсказывает, что в конечном итоге я так и сделаю. Но нерешенность вопроса и внутренние противоречия на меня давят, и мне это, если честно, надоело.
В связи с чем и пост.
Дискач.
P.S. В качестве иллюстрации - пресловутая стрельба из ГК по истребителям: