Czy fizycznie możliwe byłoby, aby obracający się pancerz czołgowy poruszał się przed nadchodzącym pociskiem wystarczająco szybko, aby go przechwycić? [Zamknięte]

Podstawowym wyzwaniem związanym z budową czołgu jest podjęcie decyzji, gdzie skupić swoją zbroję i ile prędkości / kosztu chcesz wymienić na ochronę, więc pomyślałem, że dzięki nowoczesnej technologii wykrywania, takiej jak laser, możemy potencjalnie umieścić pojedynczy bardzo gruby talerz pancerza na osi i po wykryciu pocisku, obróć go (na zewnątrz zbiornika) przed pociskiem w odpowiednim czasie, aby go zatrzymać (zakładając, że nie jest to bliskie zajęcie kwadransowe).

Jeśli tak, czołgi mogą pozostać znacznie lżejsze i znacznie tańsze, a mimo to mają wszystkie zalety niezwykle wytrzymałego pancerza, a co ważniejsze, mają taką samą ochronę na wszystkich stronach czołgu, a nie tylko na froncie.

Pytanie brzmi: czy to fizycznie możliwe? Czy ze znaną nowoczesną technologią jest fizycznie możliwe wykrycie nadchodzącego pocisku, a następnie obrócenie koła z wystarczającym momentem obrotowym i prędkością, aby przechwycić ścieżkę pocisku, zanim ona przejdzie?

Czynniki, które znam:

• Najszybszy pocisk powinien poruszać się z prędkością 2000 m / s.
• Promień do pokonania po bokach przeciętnego czołgu wynosi 15 metrów, w tym lufa pistoletu.
• Płyta stalowa 0,5 x 0,5 metra o grubości 120 mm waży 246 kg.
• Czas przetwarzania / wykrywania nie ma znaczenia. Czas pomiędzy zeskanowaniem nadchodzącego pocisku (dwa razy, aby obliczyć kąt i prędkość) i wysłaniem prawidłowej informacji do mechanizmu przyspieszającego pancerz jest łatwo krótszy niż 1 ms, podczas którego pocisk przebył tylko 2 metry od momentu wykrycia.

Czego nie wiem:

• Zakładając, że używamy najlepszej znanej metody, jak szybko można przyspieszyć płytę 246 kg do prawidłowej lokalizacji?

• Czy byłoby lepiej, gdyby płyta była w ciągłym ruchu i po prostu wyregulowana po wykryciu pocisku, aby nie trzeba było przyspieszać jej od stanu zerowej energii.

Inne czynniki do rozważenia:

• Zbroja nie mieć być natychmiast zatrzymanym. Można go przyspieszyć do dokładnie odpowiedniej prędkości, aby znajdować się przed pociskiem w obliczonym czasie i miejscu zderzenia, a następnie swobodnie kontynuować kołysanie wokół zbiornika i stopniowo zwalniać.
• Aby przeciwdziałać sobie nawzajem, może zaistnieć potrzeba, aby na przeciwległych końcach zbiornika znajdowały się 2 płytki o jednakowej wielkości, aby zbiornik mógł pozostać stabilny - potencjalnie dwukrotnie większy.

Zakładając, że używamy najlepszej znanej metody, jak szybko może to 246 kg   przyspieszyć płytę?

To nie jest tylko płyta do przyspieszania, to jest moment bezwładności do walki i zależy od położenia płyty względem środka obrotu, jego geometrii, a więc zależy od konstrukcji zbiornika, to zależy od krzywej przyspieszenia silnika i początkowej pozycji płyty itd.…

Myślę, że nie ma odpowiedzi inżyniera na twoje pytanie, zbyt wiele domysłów i nieobsługiwanych założeń musi być wykonanych na zbyt wielu zmiennych bez dostępu do (tajnych) dokładnych danych.

Lubić :

• „ Jak daleko laser może dokładnie wykryć nadchodzący pocisk „:„ dokładnie ”należy zdefiniować, jaki jest maksymalny dopuszczalny błąd pozycji? Czy jest to spowodowane czystą pogodą lub kurzem / burzą / itp.?
• „ Jaka jest najszybsza szybkość skanowania, jaką można osiągnąć dzięki systemowi wykrywania laserowego? Musimy odczytać 2 lokalizacje, aby określić wektor ataku pocisku. „: z pewnością musisz użyć satelitów tutaj, ponieważ czołg może być oślepiony przez góry itp. W związku z tym musisz wziąć pod uwagę opóźnienie transmisji, ryzyko utraty danych itp. I potrzebujesz co najmniej 3 odczytów Osiągnij właściwą dokładność w krótkim czasie, po czym musisz osiągnąć dokładność trzeciego rzędu przyśpieszania rakiet, aby uzyskać dokładność pierwszego rzędu na pozycji uderzenia (ponieważ jest to podwójna całka). Jak widzisz, to nie tylko wyczuwanie i pomiar równania różniczkowe rozwiązywać w czasie rzeczywistym, a więc narzut liczbowy jest znaczący.
• „ Zbroja nie musi być od razu zatrzymana. Można go przyspieszyć do dokładnie odpowiedniej prędkości, aby znajdować się przed pociskiem w obliczonym czasie i miejscu zderzenia, a następnie swobodnie kontynuować kołysanie wokół zbiornika i stopniowo zwalniać. „: właściwie, użycie ruchomej zbroi jest całkiem sprytne i może dobrze wykorzystać konserwację moment pędu . Jednak sam aspekt sterowania automatyzacją jest tutaj wyzwaniem. Zakładając, że masz do tego idealny silnik (siłownik), zapewnienie odpowiedniej kontroli w celu osiągnięcia precyzji położenia, prędkości i przyspieszenia w oparciu o przyspieszenie i położenie wejściowe wymaga co najmniej dokładnego kontrolera trzeciego rzędu z bardzo szybkim rozwiązaniem numerycznym. Ponieważ twój zbyt duży silnik nie będzie prawdopodobnie miał liniowej odpowiedzi, będziesz musiał to również poprawić. Jest więc dużo matematyki do przetworzenia z wieloma środkami do zebrania i mnóstwem błędów do obsłużenia w krótkim czasie, a do czasu wprowadzenia parametrów do sterownika silnika, możesz być już martwy .

Tak, fizycznie, jest to tylko podstawowa mechanika newtonowska i gra w tenisa z rakietami, i jest to możliwe w teorii.

Jednak nie ma definitywnej odpowiedzi na aspekt wykonalności, dopóki ktoś tego nie zrobi, a to jest bardziej sci-fi niż inżynieria.