От vladvitkam
К All
Дата 30.10.2010 00:18:55
Рубрики Прочее; Искусство и творчество;

Боевые зеркала мира «разбойничьей луны» (пятничное)

Прочел я буквально на днях с большим удовольствием "Разбойничью злую луну" Лукина и появилось у меня желание проверить теоретически физическую осуществимость описанной там альтернативной техники.

У Лукина весьма красочно описаны боевые зеркала и тактика их применения. У него там два типа зеркал: ближнего боя на 25-30 м и дальнего боя метров на 50. Отдельное зеркало дальнего боя за небольшое время воспламеняет шар перекати-поля. Команда хорошо тренированных зеркальщиков за считанные секунды зажигает сарай или до потери сознания обжигает движущегося человека. (Кстати, дело там происходит в как бы параллельном арабском средневековом мирке, кругом пустыня и солнца навалом. По ходу выясняется, что зеркала воюющим секретно поставляет некая продвинутая третья сила, сами они их делать не могут.)

Вот это я и собрался проверить теоретически.

Вспомнив, что у фар, прожекторов и зеркальных телескопов зеркала параболические, полез в литературу на предмет формул (Бегунов «Геометрическая оптика», Максутов «Астрономическая оптика», ну еще чего-то из сети прихватил. Савельва «Курс физики», кстати, тоже). А вот! Там все про линзы и призмы! У Максутова в связи с зеркальными телескопами обсуждаются потери на экранирование, то-се, а зеркала показаны так, как будто они фокусируют лучи абсолютно в точку...

Слазил в довоенную Техническую энциклопедию (просто бесценный источник во многих случаях) - ничего полезного, увы, на сей раз не нашел...

Понятно в общем на пальцах, что концентрации пучка абсолютно в точку не получится из-за несовершенства поверхности и (может быть) из-за волновых эффектов, а если фокус в 30-50 м от зеркала, то еще и потери в воздухе добавятся. Кроме того, само нагревание объекта тоже будет сопровождаться какими-то потерями. Кроме того, пятно может прыгать из-за дрожания рук и тела зеркальщика (хотя – попадают же люди из пистолета примерно на таких же дистанциях).

Но как все же посчитать достаточно близко к реальности размер пятна в фокусе?

Ничего не придумав, решил зайти с другой стороны, т.е. со стороны сарая. Ну, воспламеняемого объекта. Хотя начал не с сарая, а с поджигания шара перекати-поля.
Допустим, световое пятно падает на один или несколько сухих стеблей этого растения. Толщина стебля ориентировочно 3-5 мм. Примем, что воспламенение производится на расстоянии немного ближе фокуса – чтобы не ломать голову над процессами, происходящими в фокусе. Примем форму и размер пятна – эллипс, 0,6 на 1,2 см. Примем, что пятно полностью заполнено материалом по площади, глубину материала примем 5 мм. Задача сводится к расчету нагрева кусочка древесины получающегося отсюда объема. Теплоемкость материала неизвестна, за неимением – используем теплоемкость сосны (из справочника по физике).
Итак площадь 0,56 см2, объем 0,28 см3, плотность принимаем 0,5 г/см3, масса получается 0,14 г. Чтобы его воспламенить, его нужно нагреть на 300 градусов Цельсия. Теплоемкость дерева cp=1700 дж/кг/град при 20о С для сосны (Кошкин и Ширкевич «Справочник по элементарной физике», изд. 6, 1975, стр.74 и др. данные оттуда же). Как ведет себя эта теплоемкость с существенным повышением температуры – увы, мне не известно, примем за постоянную. Итак, для нагревания на 300оС требуется 1700*0,00014*300=71,4 дж. И если мы хотим запалить этот кусочек древесины за 1 сек – соответственно нужна мощность 71,4 вт. Ну да, почему бы и нет – спираль 75 ваттной лампочки вполне бы его запалила при непосредственном соприкосновении, если бы сама не раньше перегорела.
Значит, если мы хотим снять эту мощность вблизи фокуса зеркала, она должна перед этим придти на зеркало – потери по пути от зеркала к нашему костерку пока не рассматриваем.

Что же приходит на зеркало? Ответ находим здесь: http://physicstoys.narod.ru/page/koncentrator/koncentrator1.html
http://physicstoys.narod.ru/image2/weather.jpg

От солнца приходит на зеркало:
под углом 10 к зениту 1000вт/м2
35 600
50 300
освещаемая поверхность на рисунке показана под 41о к зениту

Примем зеркало как эллипс 1,2 на 0,6 м, что дает нам площадь 0,56 м2.
Следовательно, даже в случае прихода 300 Вт/м2 на зеркале имеется чуть менее 170 вт.

Т.е. воспламенение боевым зеркалом этакого пучка соломы представляется вполне возможным, а группой зеркал можно практически моментально запалить и сарай, создав множество мелких очагов возгорания.

Вопросы о наведении и прицельных приспособлениях, равно как и о тактике зеркального боя пока не рассматриваются.

О табуретках: табуретки по делу приветствуются, глумление не приветствуется

От vladvitkam
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 05.11.2010 21:02:22

Re: кстати, понятно, откуда они взялись +

>Прочел я буквально на днях с большим удовольствием "Разбойничью злую луну" Лукина и появилось у меня желание проверить теоретически физическую осуществимость описанной там альтернативной техники.

общий контекст отношений "третьей силы" с осколками империи Орейи предполагает, что открытой торговли не ведется и, тем более, никакое оружие не поставляется - т.к. "третья сила" старается не светиться вообще

однако необходимость контроля на перспективной территорией (а вряд ли за линией "кивающих молотов" месторождения нефти заканчиваются) требует скрытого контроля и скрытого же вмешательства в дела аборигенов

в этих условиях "левым" образом аборигенам в качестве оружия поставляются параболические зеркала. И зеркала эти производятся явно не для той цели, для которой их поставляют.

Что же это за зеркала?

да это просто отражательные элементы от солнечных энергоустановок.
Комплектная установка представляет собой поле этих отражателей (вероятно, в виде амфитеатра параболической формы с фокусом около 20 м, а у более мощного типа - и 50 м), коллектор и какую-то тепловую машину. Впрочем, подробности устройства станции тут роли не играют - важно лишь то, что зеркала производятся для таких станций в большом количестве, а в условиях песчаных бурь или еще каких-то неблагоприятных явлений - могут и выходить из строя в больших количествах. И таким образом появляется возможность законного списания их утечки.
От Добрыня
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 30.10.2010 12:50:23

Вряд ли

Приветствую!
Надо смотреть линейный размер изображения солнца в фокальной плоскости. Он явно будет сильно больше искомого 1 см при таких фокусах...
С уважением, Д..
Это для вас - Балтия. А для нас - плацдарм для удара по Ленинграду.
От Василий(ABAPer)
К Добрыня (30.10.2010 12:50:23)
Дата 30.10.2010 14:59:03

Re: Вряд ли

Мое почтение.

>Надо смотреть линейный размер изображения солнца в фокальной плоскости. Он явно будет сильно больше искомого 1 см при таких фокусах...
Угловой размер Солнца примерно 0.01 радиан. Таков и тангенс.
Что бы там ни было, на расстоянии 50 м пятно будет 50 см. На расстоянии 1 м - 1 см.
Это без учета дивракции и аберраций.


Всего доброго.
С уважением.
Василий (ABAPer)
От Добрыня
К Василий(ABAPer) (30.10.2010 14:59:03)
Дата 01.11.2010 18:33:51

Да, солнце - 30' дуги, так и будет (-)
От vladvitkam
К Добрыня (30.10.2010 12:50:23)
Дата 30.10.2010 14:58:30

Re: фокус изначально выбирается под требуемый размер пятна

>Приветствую!
>Надо смотреть линейный размер изображения солнца в фокальной плоскости. Он явно будет сильно больше искомого 1 см при таких фокусах...
>С уважением, Д..
>Это для вас - Балтия. А для нас - плацдарм для удара по Ленинграду.

сложная картина (посмотрел иллюстрацию в "Технической энциклопедии", но не вникал) начинается, если входящий поток лучей не параллелен оптической оси параболоида. Фокус отраженного потока смещается каким-то хитрым образом. Возможно, форма пятна искажается (несколько растягивается?). Но при достаточном запасе мощности это не существенно. Эффект влияет больше на тактику
От Добрыня
К vladvitkam (30.10.2010 14:58:30)
Дата 30.10.2010 16:47:45

Проблема в том, что солнце невозможно сфокусировать в точку

Приветствую!
Солнце не точечный источник и не даёт пучок параллельных лучей, оно имеет угловой размер. В фокусе зеркала/линзы мы видим его картинку, как на фотоплёнке. Чем больше фокусное расстояние, тем больше эта картинка, и никак её не уменьшить.
С уважением, Д..
Это для вас - Балтия. А для нас - плацдарм для удара по Ленинграду.
От vladvitkam
К Добрыня (30.10.2010 16:47:45)
Дата 30.10.2010 17:03:08

Re: насколько знаю

>Приветствую!
>Солнце не точечный источник и не даёт пучок параллельных лучей, оно имеет угловой размер. В фокусе зеркала/линзы мы видим его картинку, как на фотоплёнке. Чем больше фокусное расстояние, тем больше эта картинка, и никак её не уменьшить.

пятно от прожектора, у которого тоже параболическое зеркало, обычно имеет очень яркую центральную часть и сравнительно тусклую периферию, причем граница между ними довольно заметная. У пятна боевого параболоида тоже будет мощная центральная часть и какой-то ширины периферия

формулу для расчета дать можете?

то, что в соседней подветке говорил ув. Василий(ABAPer), справедливо, как я понимаю, для плоского зеркала, а для параболического - картина явно сложнее. Проблема обсуждаемого расчетного исследования как раз в том, что я не знаю и не знаю где взять методику учета этих тонкостей для длиннофокусного параболического зеркала
От Василий(ABAPer)
К vladvitkam (30.10.2010 17:03:08)
Дата 30.10.2010 18:55:04

Re: насколько знаю

Мое почтение.

>то, что в соседней подветке говорил ув. Василий(ABAPer), справедливо, как я понимаю, для плоского зеркала, а для параболического - картина явно сложнее.

Для параболического картина сложнее но ровно за дифракцию.
Раз зеркало имеет форму параболоида вражения, то сферической аберрации не остается.
Комой на таких углах можно пренебречь.

Дифракционная расходимость на круглой апертуре 1.2*(длина волы)/(диаметр).
Если хотите точнее, то функция рассеяния точки (ФРТ) анаберрационной системы круглой апертуры J(x)/х, где J(x) функция Бесселя первого рода первого порядка. Все нормровано в волновых числах =(длина волы)/(диаметр). (Кажется именно первого порядка, тридцать лет назад учил, в общем та, у которой первый минимум на расстоянии ~1.22*п от нуля).
Точное распеределение освещенности - свертка равнояркого (Солнце вполне себе равноярко) пятна с ФРТ.

>Проблема обсуждаемого расчетного исследования как раз в том, что я не знаю и не знаю где взять методику учета этих тонкостей для длиннофокусного параболического зеркала
Для параболического профиля поверхности тонкость - только дифракция на круглой апертуре. Об этом выше.
Вот только кто и как сделает глубокую асферику таких размеров. Помнится шестиметровое зеркало для БТА в совесткое время делали несколько лет. И уж совсем не из меди, а из ситала.
Термобарические аберрации никто не отменял. А у меди серьезный коэффициент расширения.
И шевелить такую штуку надо ну очень осторожно.

Всего доброго.
С уважением.
Василий (ABAPer)
От Паршев
К vladvitkam (30.10.2010 17:03:08)
Дата 30.10.2010 18:16:23

Re: насколько знаю



>то, что в соседней подветке говорил ув. Василий(ABAPer), справедливо, как я понимаю, для плоского зеркала, а для параболического - картина явно сложнее. Проблема обсуждаемого расчетного исследования как раз в том, что я не знаю и не знаю где взять методику учета этих тонкостей для длиннофокусного параболического зеркала

Есть мнемоническое правило - поперечник изображения солнца (и луны) в миллиметрах - примерно равен фокусному расстоянию объектива (а параболическое зеркало - тоже объектив) в сотнях миллиметров. То есть если Вы фокусируетесь на сотне метров, то размер изображения солнца будет примерно тысяча миллиметров - около метра.
Если дистанция не соответствует фокусному расстоянию объектива - то изображение (т.е. "зайчик") будет насколько-то больше.
От park~er
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 30.10.2010 11:20:19

Re: Боевые зеркала...

Сыну книжку подарили типа "занимательная физика", там, с некоторыми уточняющими вводными, задача про Архимеда и корабли.

Не знаю как по воевать, но уроки срывать в школе можно: с расстояния 300 м два зеркала заставляли прекращать урок.
От Evg
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 30.10.2010 11:00:38

Re: Боевые зеркала

Примерно раз в 20 лет очередное поколение прочитавшее про римскую осаду Сиракуз доходит до мысли проверить экспериментально "а прав ли был Архимед со своими зеркалами" и начинает экспериментировать на тему с разной степенью приближения (от освещения деревянных щитов подручными зеркалами и прожекторами, до реальных деревянных кораблей - полированой медью с сохранившихся стен легендарного города).
Результат неизменно положительный.
ДА. Можно поджечь деревянную конструкцию с помощью зеркал.
От Dimka
К Evg (30.10.2010 11:00:38)
Дата 30.10.2010 12:20:04

Re: Боевые зеркала

>Результат неизменно положительный.
>ДА. Можно поджечь деревянную конструкцию с помощью зеркал.
У разрушителей мифов не получилось
От Ильдар
К Dimka (30.10.2010 12:20:04)
Дата 30.10.2010 13:43:17

Re: Боевые зеркала

>У разрушителей мифов не получилось

http://vif2ne.ru/nvk/forum/14/co/2097876.htm

--------------------
http://www.xlegio.ru
От Сергей Зыков
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 30.10.2010 03:43:20

Эдак можно было и дирижабели палить в ПМВ при хорошей погоде? :) (-)
От vladvitkam
К Сергей Зыков (30.10.2010 03:43:20)
Дата 30.10.2010 11:25:38

Re: только большими стационарными :)

и то вряд ли

у Лукина происхождение боевых зеркал косвенно замотивировано в следующей книге - "Миссионерах". Там у "третьей силы" на предыдущем этапе истории (междоусобная война на островах Полинезии или типа того) был чрезвычайно развит гелиографический телеграф. Так что технологическая база ко времени событий "Разбойничьей луны" уже была. А сами они, полинезийцы эти, между собой зеркала как поражающее средство не применяли - у них уже было довольно развитое ракетное оружие. А вот отсталым континентальным аборигенам впарили "благородный зеркальный бой"

меня интересовала только физическая реализуемость - ну и вроде как получается
От SadStar3
К vladvitkam (30.10.2010 11:25:38)
Дата 30.10.2010 13:11:21

Так он все эту поляну топчет?

Начало в каком-то лохматом году было такое.
Некие наши современники будучи обиженными на несправедливый ход истории - а именно на то что европейцы начиная со средних веков уничтожили самобытные цивилизации Африки, Америки, Полинезии - сделались засланцами с целью быстренько продвинуть полинезийскую цивилизацию до возможности успешного прямого военного противостояния прибывающему к такой-то дате европейскому флоту.
Основываясь на местных убогих ресурсах и своих суперзнаниях они достигают своей цели.
....
В конце - могучий полинезийский флот приплыл уничтожать Лондон, Париж и всех европейцев.
От vladvitkam
К SadStar3 (30.10.2010 13:11:21)
Дата 30.10.2010 14:50:56

Re: самое забавное

>Начало в каком-то лохматом году было такое.
>Некие наши современники будучи обиженными на несправедливый ход истории - а именно на то что европейцы начиная со средних веков ...

в романе "Слепые поводыри" (третий в цикле, но первый по хронологии, если читать - то лучше после "Разбойничьей луны" и "Миссионеров") рассказывается "как было на самом деле". Грязная правда, сплошная аморалка и кидалово :)
От Белаш
К vladvitkam (30.10.2010 14:50:56)
Дата 30.10.2010 14:53:11

А это писалось уже после СССР :) ИМХО, худшая вещь. (-)
От certero
К Белаш (30.10.2010 14:53:11)
Дата 31.10.2010 06:40:07

Re: А это...

Согласен, даже читать не смог. Полностью выхолащивает впечатление о "Миссионерах", который по праву считаю лучшей повестью в жанре альтернативной истории.
От vladvitkam
К certero (31.10.2010 06:40:07)
Дата 31.10.2010 10:58:52

Re: А мне понравилось именно контрастом

>Согласен, даже читать не смог. Полностью выхолащивает впечатление о "Миссионерах", который по праву считаю лучшей повестью в жанре альтернативной истории.

да, вот такая се-ля-ви

художественные достоинства оценивать не берусь - читал для завершения сюжета
От Белаш
К vladvitkam (31.10.2010 10:58:52)
Дата 01.11.2010 18:58:37

Просто опровергаются исходные посылки. (-)
От fenix~mou
К SadStar3 (30.10.2010 13:11:21)
Дата 30.10.2010 13:40:08

Что-то они совершенно забыли про микрофлору.

Здравствуйте.
>Начало в каком-то лохматом году было такое.
>Некие наши современники будучи обиженными на несправедливый ход истории - а именно на то что европейцы начиная со средних веков уничтожили самобытные цивилизации Африки, Америки, Полинезии - сделались засланцами с целью быстренько продвинуть полинезийскую цивилизацию до возможности успешного прямого военного противостояния прибывающему к такой-то дате европейскому флоту.
>Основываясь на местных убогих ресурсах и своих суперзнаниях они достигают своей цели.
>....
>В конце - могучий полинезийский флот приплыл уничтожать Лондон, Париж и всех европейцев.

В реале туземцы предохли бы уже после общения с "миссионерами", реактивные делтапланы было бы делать просто некому.
От Белаш
К fenix~mou (30.10.2010 13:40:08)
Дата 30.10.2010 14:24:54

Это ЕМНИП было учтено.

Приветствую Вас!
>Здравствуйте.

>>В конце - могучий полинезийский флот приплыл уничтожать Лондон, Париж и всех европейцев.
>
>В реале туземцы предохли бы уже после общения с "миссионерами", реактивные делтапланы было бы делать просто некому.

Писалось при СССР еще :) Помню описание катапультирования в ЮТ за 89 что ли год :)

http://flibusta.net/b/179984
С уважением, Евгений Белаш
От fenix~mou
К Сергей Зыков (30.10.2010 03:43:20)
Дата 30.10.2010 10:34:32

А зачем - если полно зажигательных боеприпасов стрелковых калибров.

Здравствуйте.

Зеркало довольно непрочный конструктив, зависит от погоды.
Цепеллину наполненному водородом в какой-то ситуации достаточно одной зажигательной пули калибра 7.62.
Каковые в обход Санкт-Петербургской декларации от 1868 года(кстати приложенной к Гаагской конвенции 1907 года вместе с декларацией от того же года о непременении "деформирующихся" и "легко переворачивающихся" в человеческом теле пуль) уже массово лежали в арсеналах.
От Elrick
К fenix~mou (30.10.2010 10:34:32)
Дата 30.10.2010 21:07:16

Re: А зачем...

>Здравствуйте.

>Зеркало довольно непрочный конструктив, зависит от погоды.
Там пустыня. Количество ясных дней в году - 360.
От Белаш
К fenix~mou (30.10.2010 10:34:32)
Дата 30.10.2010 12:14:00

Если б массово, не пришлось бы заморачиваться с ракетами и пр. (-)
От Паршев
К fenix~mou (30.10.2010 10:34:32)
Дата 30.10.2010 12:12:57

Re: А зачем...

Зажигательные пули того времени не переворачивались и не деформировались, так что под Декларации их трудно подвести; да и назанчение у них было специальное, и не с целью нанесения тяжелых ранений.
От fenix~mou
К Паршев (30.10.2010 12:12:57)
Дата 30.10.2010 13:12:33

Та не...

Здравствуйте.
>Зажигательные пули того времени не переворачивались и не деформировались, так что под Декларации их трудно подвести; да и назанчение у них было специальное, и не с целью нанесения тяжелых ранений.

Перербургская декларация от 1868го декларировала неприменение пуль:
1) зажигательных
2) взрывающихся в теле(со взрывчатым составом)
Под пули попадало всё что меньше 20мм диаметром.

Декларация от 1907 декларировала неприменение пуль:
1) "деформирующихся в теле человека"
2) "легко переворачивающихся в теле человека"

Обе декларации приложенны к Гаагской конвенции 1907 года - тут надо отметить что в самой конвенции нет ни слова о боеприпасах. Регламеентируются правила ведения войны, обращения с пленными и гражданским населением.

Так что если по стрелковым вопросам услышите очередную ссылку на "Гаагскую конвенцию" - смело плюйте в морду.

По следующим причинам.

На Санкт-Петербургскую декларацию от 1868 года по первому пункту забили ещё в первую мировую и с тех пор не вспоминали - если на один пункт забили - считайте забили и на остальные.

Про вторую от 1907 вспоминают очень часто когда речь заходит про экспансивные боеприпасы и "пули со смещённым центром".
Ну экспансивные военные и так практически не применяют по чисто техническим причинам(запреградное действие в основном), а относительно "легко переворачивающихся в теле" - формулировка прямо указывает на непонимание в юристами 1907 года простых физических вопросов.
Одним и тем же патроном можно вытрелить так что в одном случае пуля перевернётся в теле на расстоянии 100 метров, а в другом - на расстоянии 500 метров пройдёт в тканях без переворота(а если в руку? а если вдоль корпуса? Что подразумевается под "лёгкостью переворота"?)
В данном случае нечёткость юридической формулировки полностью перечёркивает её действие.

Но это одно.
Гаагская конвенция соблюдается:
1) подписавшими её сторонами
2) в случае официальных военных действий между ними
3) утрачивает своё действие при вступлении в войну хотя бы одной стороны не подписавшей конвенцию.
Т.е. обсуждение статей Гаагской конвенции применительно к войне в Афгане, Чечне или каком-нибудь Сомали просто юридически бессмысленно.
Америкосы сколько угодно могут пытать пойманых моджахедов в Гуантанамо - Гаагская конвенция написана джентельменами для джентельменов.
Моджахедов, борцов за свободную Ичкерию, независимость Косово и Ирландии, прочих талибов - она просто не касается.
Ибо не в кобылу корм.
От Гегемон
К fenix~mou (30.10.2010 13:12:33)
Дата 30.10.2010 13:42:04

Разве?

Скажу как гуманитарий

>Америкосы сколько угодно могут пытать пойманых моджахедов в Гуантанамо - Гаагская конвенция написана джентельменами для джентельменов.
Больше никакие нормы не действуют?

С уважением
От fenix~mou
К Гегемон (30.10.2010 13:42:04)
Дата 30.10.2010 14:41:36

Re: Разве?

Здравствуйте.
>Скажу как гуманитарий

>>Америкосы сколько угодно могут пытать пойманых моджахедов в Гуантанамо - Гаагская конвенция написана джентельменами для джентельменов.
>Больше никакие нормы не действуют?

Да норм до крыши всяких и правозащитников тоже.
Помимо Гаагской конвенции.
От Гегемон
К fenix~mou (30.10.2010 14:41:36)
Дата 30.10.2010 14:56:33

Re: Разве?

Скажу как гуманитарий

>Да норм до крыши всяких и правозащитников тоже.
>Помимо Гаагской конвенции.
И что характерно - подписавшие обязуются их соблюдать вне зависимости от поведения противника или наличия его подписи под документом.

С уважением
От fenix~mou
К Гегемон (30.10.2010 14:56:33)
Дата 30.10.2010 22:58:08

<Почесав репу> Вы это всеръёзЪ?

Здравствуйте.

>И что характерно - подписавшие обязуются их соблюдать вне зависимости от поведения противника или наличия его подписи под документом.

Вы про кого пишите?

Полковник Буданов очень нежно отнеосилсо к возваниям правозащитников.
От Гегемон
К fenix~mou (30.10.2010 22:58:08)
Дата 31.10.2010 00:01:36

Серьезнее некуда

Скажу как гуманитарий

>>И что характерно - подписавшие обязуются их соблюдать вне зависимости от поведения противника или наличия его подписи под документом.
>Вы про кого пишите?
Про тех, кто действующие конвенции подписывал.

>Полковник Буданов очень нежно отнеосилсо к возваниям правозащитников.
В суде ему разъяснили некоторые элементарные вопросы, которые упустили в училище.

С уважением
От Andreas
К Сергей Зыков (30.10.2010 03:43:20)
Дата 30.10.2010 04:11:26

Re: Эдак можно...

Ага. А еще лучше не зеркалами, а из гиперболоида.
От Andreas
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 30.10.2010 03:30:15

Re: Боевые зеркала...

>Прочел я буквально на днях с большим удовольствием "Разбойничью злую луну" Лукина и появилось у меня желание проверить теоретически физическую осуществимость описанной там альтернативной техники.

>У Лукина весьма красочно описаны боевые зеркала и тактика их применения. У него там два типа зеркал: ближнего боя на 25-30 м и дальнего боя метров на 50. Отдельное зеркало дальнего боя за небольшое время воспламеняет шар перекати-поля. Команда хорошо тренированных зеркальщиков за считанные секунды зажигает сарай или до потери сознания обжигает движущегося человека. (Кстати, дело там происходит в как бы параллельном арабском средневековом мирке, кругом пустыня и солнца навалом. По ходу выясняется, что зеркала воюющим секретно поставляет некая продвинутая третья сила, сами они их делать не могут.)

>Вот это я и собрался проверить теоретически.

>Вспомнив, что у фар, прожекторов и зеркальных телескопов зеркала параболические, полез в литературу на предмет формул (Бегунов «Геометрическая оптика», Максутов «Астрономическая оптика», ну еще чего-то из сети прихватил. Савельва «Курс физики», кстати, тоже). А вот! Там все про линзы и призмы! У Максутова в связи с зеркальными телескопами обсуждаются потери на экранирование, то-се, а зеркала показаны так, как будто они фокусируют лучи абсолютно в точку...

>Слазил в довоенную Техническую энциклопедию (просто бесценный источник во многих случаях) - ничего полезного, увы, на сей раз не нашел...

>Понятно в общем на пальцах, что концентрации пучка абсолютно в точку не получится из-за несовершенства поверхности и (может быть) из-за волновых эффектов, а если фокус в 30-50 м от зеркала, то еще и потери в воздухе добавятся. Кроме того, само нагревание объекта тоже будет сопровождаться какими-то потерями. Кроме того, пятно может прыгать из-за дрожания рук и тела зеркальщика (хотя – попадают же люди из пистолета примерно на таких же дистанциях).

>Но как все же посчитать достаточно близко к реальности размер пятна в фокусе?

>Ничего не придумав, решил зайти с другой стороны, т.е. со стороны сарая. Ну, воспламеняемого объекта. Хотя начал не с сарая, а с поджигания шара перекати-поля.
>Допустим, световое пятно падает на один или несколько сухих стеблей этого растения. Толщина стебля ориентировочно 3-5 мм. Примем, что воспламенение производится на расстоянии немного ближе фокуса – чтобы не ломать голову над процессами, происходящими в фокусе. Примем форму и размер пятна – эллипс, 0,6 на 1,2 см. Примем, что пятно полностью заполнено материалом по площади, глубину материала примем 5 мм. Задача сводится к расчету нагрева кусочка древесины получающегося отсюда объема. Теплоемкость материала неизвестна, за неимением – используем теплоемкость сосны (из справочника по физике).
>Итак площадь 0,56 см2, объем 0,28 см3, плотность принимаем 0,5 г/см3, масса получается 0,14 г. Чтобы его воспламенить, его нужно нагреть на 300 градусов Цельсия. Теплоемкость дерева cp=1700 дж/кг/град при 20о С для сосны (Кошкин и Ширкевич «Справочник по элементарной физике», изд. 6, 1975, стр.74 и др. данные оттуда же). Как ведет себя эта теплоемкость с существенным повышением температуры – увы, мне не известно, примем за постоянную. Итак, для нагревания на 300оС требуется 1700*0,00014*300=71,4 дж. И если мы хотим запалить этот кусочек древесины за 1 сек – соответственно нужна мощность 71,4 вт. Ну да, почему бы и нет – спираль 75 ваттной лампочки вполне бы его запалила при непосредственном соприкосновении, если бы сама не раньше перегорела.
>Значит, если мы хотим снять эту мощность вблизи фокуса зеркала, она должна перед этим придти на зеркало – потери по пути от зеркала к нашему костерку пока не рассматриваем.

>Что же приходит на зеркало? Ответ находим здесь: http://physicstoys.narod.ru/page/koncentrator/koncentrator1.html
> http://physicstoys.narod.ru/image2/weather.jpg

>От солнца приходит на зеркало:
>под углом 10 к зениту 1000вт/м2
> 35 600
> 50 300
>освещаемая поверхность на рисунке показана под 41о к зениту

>Примем зеркало как эллипс 1,2 на 0,6 м, что дает нам площадь 0,56 м2.
>Следовательно, даже в случае прихода 300 Вт/м2 на зеркале имеется чуть менее 170 вт.

>Т.е. воспламенение боевым зеркалом этакого пучка соломы представляется вполне возможным, а группой зеркал можно практически моментально запалить и сарай, создав множество мелких очагов возгорания.

>Вопросы о наведении и прицельных приспособлениях, равно как и о тактике зеркального боя пока не рассматриваются.

>О табуретках: табуретки по делу приветствуются, глумление не приветствуется

Насколько помню детские эксперименты с линзой, линза диаметром сантиметров восень уверенно поджигала дерево и наносила ожоги при диаметре пятна около миллиметра.

Дальше учитываем потери на отражение и строим пропорции площади.
От Andreas
К Andreas (30.10.2010 03:30:15)
Дата 30.10.2010 03:31:01

Прошу прощения за оверквотинг, протормозил, а поправить нельзя (-)
От Dervish
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 30.10.2010 01:45:36

Была статья на эту тему в "Наука и жизнь" где-то 65-75 гг. (-)

-
От Сергей Бобров
К Dervish (30.10.2010 01:45:36)
Дата 30.10.2010 17:11:39

По-моему эта статья была в "Технике Молодежи" (-)
От Dervish
К Сергей Бобров (30.10.2010 17:11:39)
Дата 31.10.2010 20:09:17

Нашел текст той статьи в DjVu

Нашел текст той статьи в DjVu

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/601119bb-ac42-4945-ba12-c891d58f82d8/?from=8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66&

- внизу страници кнопка "посмотреть ресурс"

Dervish
От vladvitkam
К Dervish (31.10.2010 20:09:17)
Дата 31.10.2010 21:13:59

Re: о, да там и про боевой параболоид Кирхера, 17-й век

>Нашел текст той статьи в DjVu

> http://school-collection.edu.ru/catalog/res/601119bb-ac42-4945-ba12-c891d58f82d8/?from=8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66&

стр. 86
спасибо!

однако я переоценил свою память на журналы 70-х годов...
От vladvitkam
К Сергей Бобров (30.10.2010 17:11:39)
Дата 31.10.2010 11:19:35

Re: По-моему эта...

да, смутно вспоминается ТМ
но тогда меня этот вопрос не интересовал
кроме того, зеркала Архимеда - это плоские зеркала из подручного материала (щиты), там отдельно взятое зеркало луч не фокусирует
От Dervish
К vladvitkam (31.10.2010 11:19:35)
Дата 31.10.2010 20:03:14

Предчуствия меня не обманули, "Наука и Жизнь", 1974, №10, с. 84...89

Предчуствия меня не обманули.

Житомирский С.В. Зеркала Архимеда уже не легенда. – Наука и жизнь, 1974, №10, с. 84...89.

http://n-t.ru/ri/zh/ar07.htm

Там еще была современная рисованая картинка - деревянная конструкция большого параболического заркала из множества маленьких плоских.


Dervish
От vladvitkam
К Dervish (30.10.2010 01:45:36)
Дата 30.10.2010 11:06:19

Re: Была статья...

>-

НиЖ начал читать где-то с 67-68-го - не припоминаю
От Ильдар
К vladvitkam (30.10.2010 00:18:55)
Дата 30.10.2010 01:10:33

Re: Боевые зеркала...

http://web.mit.edu/2.009/www/experiments/deathray/10_ArchimedesResult.html
http://web.mit.edu/2.009/www/experiments/deathray/10_Mythbusters.html

--------------------
http://www.xlegio.ru
От vladvitkam
К Ильдар (30.10.2010 01:10:33)
Дата 30.10.2010 14:43:24

Re: разница в том

> http://web.mit.edu/2.009/www/experiments/deathray/10_ArchimedesResult.html
> http://web.mit.edu/2.009/www/experiments/deathray/10_Mythbusters.html

что эти студенты проверяли именно архимедово решение - множество плоских зеркал, наводимых в одну точку.

Особенность боевых зеркал по Лукину именно в том, что КАЖДОЕ зеркало обеспечивает воспламенение. А минимальное штатное количество зеркальщиков в отряде обусловлено главным образом грузоподъемностью сухопутных боевых кораблей (именуемых в романе "каторгами") на мускульной (дополняемой парусом при благоприятном ветре) тяге, причем привод там внутренний ножной (барабан). Собственно именно эти боевые веломобили с точки зрения физики и есть самое слабое место в конструкции мира "разбойничьей луны" Лукина. Расчетом я их не проверял, а так на глазок - ну крайне сомнительно.
От vladvitkam
К Ильдар (30.10.2010 01:10:33)
Дата 30.10.2010 11:08:08

Re: спасибо, изучаю (-)