¿Cuál es la forma óptima para un buque de guerra espacial que utiliza principalmente cohetes para armamento ofensivo?

Entonces, estaba pensando en esta pregunta que hice hace un tiempo, y se me ocurrió que el "depredador natural" de tales barcos serían los portadores de misiles y cazas que liberan enjambres de misiles y/o cazas sin tener que exponer tanto. superficie como Dreadnoughts.

Con eso en mente, cuál sería el mejor diseño de barco para cumplir con estos criterios:

  • Montones y montones de misiles y/o cazas/drones.
  • La mayor superficie posible (después de todo, esos "montones de misiles y cazas" ocupan espacio)
  • Área de superficie mínima frente al enemigo (a diferencia de los Dreadnoughts, estos no están destinados a ser un LST (objetivo lento grande)).
  • Capacidad interna para polvorines y hangares.

Restricciones:

  • Mantenga las piezas móviles al mínimo. Pueden hacer que el barco se vea genial, pero son una gran señal de "golpéame" cuando se trata de la Ley de Murphy.

  • En el universo, el único método de viaje FTL es un motor warp al estilo de Star Trek. Como tal, debe tener unas góndolas (en plural, en pares), que siguen los criterios de ubicación que se detallan aquí.

No-problemas (cosas que realmente no afectan la forma de la nave):

  • Los barcos se tallan en bloques sólidos mediante nanotecnología avanzada; como resultado, "no podrías construir esto" no es un problema.

  • Proveedor de energia. Puede necesitar un motor warp de Star Trek, pero no necesita un núcleo warp de Star Trek : la fuente de alimentación de la nave es, para todos los efectos, un ZPM.

  • Los motores sublumínicos son similares a la "unidad de impulso" de Star Trek; en otras palabras, solo necesita un lugar plano con una vista sin obstrucciones de la parte trasera de la nave. Además, no tiene ninguna de las preocupaciones de protección contra la radiación que vienen con las unidades de fusión.

@Philipp Un poco, pero no responde completamente a mi pregunta.
¿Qué parte no aborda?
@The Daleks Tu pregunta es defectuosa porque los luchadores no tienen ninguna función en la guerra espacial como se ha explicado muchas veces.
Con forma de puercoespín.
@MAGolding hay luchadores y hay "luchadores". No hay peleas de perros al estilo de la Segunda Guerra Mundial en el espacio, pero dependiendo de las tecnologías que tengas a tu disposición, el uso de enjambres de naves más pequeñas podría ser mucho mejor que las naves capitales. Todo depende de la configuración.
Solo para su información: la energía de punto cero es un mito, desafortunadamente propagado por primera vez por físicos que deberían haberlo sabido mejor. Si hay "energía infinita" en el campo de fondo es irrelevante, ya que no es la energía lo que impulsa los procesos, sino el flujo de energía desde altas "concentraciones" (en realidad, lo opuesto a la entropía) hacia las más bajas. La energía en sí nunca se agota. Dado que esta "energía infinita" está en todas partes, no fluye. Puede descartar la cuestión de la energía, pero no lo haga perpetuando este mito desacreditable.
Al contrario de casi todas las películas de ciencia ficción, mientras que un barco tiene una velocidad inferior a la de la luz, pasa aproximadamente la mitad de su tiempo yendo "hacia atrás", con sus motores ralentizándolo, y algo de tiempo yendo "de lado" para poder girar en las esquinas. Necesitarás armas en la "atrás".
@PaulSinclair Soy consciente de eso. No estaba diciendo que la nave realmente funciona con un ZPM, solo que el tamaño y la potencia de salida del generador basado en handwavium son similares.
@AdamChalcraft En el universo, abandonar FTL lo detiene por completo, por lo que esto no es realmente un problema.
¿Para qué estás optimizando?
@fectin Máxima potencia de fuego con un perfil de objetivo mínimo para los ataques entrantes.
A menos que los misiles tengan alguna ventaja sobre las armas de energía dirigida en su mundo, la forma óptima sería una nube de escombros en expansión. Los misiles funcionan IRL porque son muy rápidos, muy maniobrables, tienen un alcance muy largo y pueden esconderse en el desorden del suelo o la curvatura de la Tierra. Pero en el espacio no hay terreno. Y en comparación con las armas de energía dirigida (es decir, láseres), son lentas, fáciles de detectar, rastrear y destruir. Trabajan en Star Wars porque es la Segunda Guerra Mundial en el espacio y nadie puede golpear nada. ¿Es esa tu configuración?
Los misiles @Schwern en mi configuración son más o menos equivalentes a los de la serie Honor Harington: los sistemas de defensa puntual eliminarán el 90% de los misiles, lo que requerirá que los barcos atacantes usen grandes salvas para obtener impactos a algo más que un rango de quemarropa, pero las explosiones de cualquier misil que lo atraviese esencialmente ignoran los escudos.
Pregunta, ¿los misiles también están equipados con impulsores 'warp'? Porque si no, no funcionarán mientras la nave esté en warp, solo cuando viajen usando el motor de luz secundaria.
@Mon No están equipados con unidades warp. Sin embargo, esto no es realmente un problema, ya que los barcos de guerra llevan handwavium que pueden usar para hacer que otros barcos en su vecindad abandonen la disformidad.

Respuestas (12)

Se me ocurrió un diseño del que estoy muy orgulloso para un universo de ciencia ficción en el que estuve trabajando durante un tiempo. Hay algunos aspectos del handwavium de la ciencia de los materiales, pero se basa completamente en conceptos de naves reales para que sea algo factible con modificaciones.

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Este es un diagrama de una versión anterior del diseño, pero la idea es que las naves sean muy modulares. Por lo tanto, una variante con anillos llenos de tubos de misiles en lugar de alojamientos para la tripulación como se muestra probablemente funcionaría mejor para sus intenciones. Este diseño está diseñado más para el combate a distancia, pero me imagino que un barco reacondicionado para un bloqueo o una emboscada también podría tener misiles de disparo horizontal. Sin embargo, tiene 18 tubos de misiles (triángulos grises) en la nariz.

Parte de la idea detrás del diseño es que el combate comenzaría a distancias tan grandes que tendrías que usar todo el empuje y ya estar uno frente al otro para estar dentro del alcance efectivo. Esta es también la razón por la que el barco hace uso de rieles magnéticos para lanzar misiles a una velocidad mucho mayor, al mismo tiempo que utiliza la velocidad existente del barco en tránsito. Luego obtiene la ventaja adicional de tener su perfil más pequeño, armadura más fuerte y sensores orientados hacia su objetivo, con su propulsión principal (punto de semana e identificación de la fuente de calor) apuntando hacia afuera de ellos.

Parte del handwavium en el universo sería cómo los anillos giran alrededor de la columna vertebral de la nave con razones específicas para ello, pero honestamente, un diseño de anillo fijo con toda la nave girando alrededor de su eje central funcionaría igual de bien y no hace mucha diferencia.

Solo se me ocurrió un concepto, siéntete libre de hacer preguntas o elegir lo que quieras.

Apéndice:

Aquí hay una imagen del Fénix, tomada directamente de Star Trek, para comparar cómo se vería la nave con la adición de góndolas:

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Los anillos que se fijan allí, por supuesto, tienen menos necesidad de tener anillos separados en lugar de un casco sólido en todos los sentidos, pero creo que las ventajas de un diseño modular superan las de un casco de una sola pieza en este caso. Sin rotación, los anillos (o las cubiertas, como me referiría a ellos) no necesitarían espacio entre ellos, lo que también acortaría la longitud de la nave y la falta de espacios eliminaría los puntos débiles que crean.

De todas las ideas dadas hasta ahora, esta es la mejor. Aquí hay una gran marca de verificación verde.
@TheDaleks Entonces, hay configuraciones en las que estaría de acuerdo en que este podría ser un diseño realista, pero tiene toneladas de piezas móviles y no hay góndolas viables que violen sus dos restricciones. Tampoco parece hacer nada mejor que un trabajo mediocre para cumplir con cualquiera de sus otros requisitos; entonces... Tengo curiosidad, ¿qué te llama la atención de esto como respuesta a la pregunta?
@Nosajimiki No vi nada sobre "anillos giratorios" cuando lo leí por primera vez. Eché un vistazo a su rediseño y lo aceptaré en su lugar.
@Daleks Un poco molesto porque mi respuesta no fue aceptada, pero más porque la nueva es una modificación directa de mi propio diseño. Me gustaría señalar que dije que los anillos deberían estar FIJOS, lo que significa que no deberían rotar independientemente de la nave, ya que las razones y los métodos para la rotación eran parte de la tradición de mi universo. Sin embargo, en ese sentido, mi diseño está un poco en línea con la tradición de Star Trek, ya que la adición de las góndolas es todo lo que se necesita para que coincida con la primera nave warp, el Fénix (editaré una imagen arriba).
@TitaniumTurtle Ahora que ha realizado un rediseño para cumplir con los requisitos, volveré a aceptar su respuesta.
Lamento el cambio de ida y vuelta de las respuestas aceptadas. Desde mi punto de vista, aquí está la progresión de los eventos: (1) Publico la pregunta. (2) Pasan un par de días y dejo de obtener respuestas. Ninguna de las respuestas existentes cumple completamente con mis requisitos, pero la suya se puede modificar fácilmente para adaptarse a los requisitos. Por lo tanto, acepto tu respuesta. (3) sale @Nosajimiki y da un rediseño que se ajusta a los requerimientos; Lo acepto. (4) También rediseñas, así que vuelvo a aceptar tu respuesta.
Mi intención no era criticar una respuesta, había tantos problemas con esta respuesta original que no cumplía con las especificaciones de los OP que se hizo demasiado larga para abordarla en los comentarios. Personalmente, sigo sabiendo que cualquiera de los dos diseños no llega a ser una "forma óptima", según lo que he visto suceder en los simuladores de espacio de vóxeles, pero también entiendo el deseo de no desviarme demasiado de la lógica convencional.
Una ventaja de los anillos giratorios es que puedes soltar los cohetes y se alejarán de la nave, alejándose de la armadura protectora en la parte delantera. Si activan sus motores con un retraso de 5 segundos, no es necesario que los corrijas para evitar chocar contra tu propio barco.

No son más que misiles.

La nave está hecha en su totalidad de misiles. Y también algunas de esas góndolas warp que mencionas. Al viajar, los misiles se agrupan alrededor de la góndola y se van, como hormigas armadas que se acuestan para pasar la noche en una colmena hecha de sus propios cuerpos. Al llegar, inmediatamente se separan y se convierten en una nube de casi un kilómetro cúbico.

Los misiles son capaces de usar sus cohetes para maniobrar. Además, la carga útil explosiva del misil es el mismo material que utiliza como combustible/masa de reacción, lo que conserva el peso. Un misil que ha estado maniobrando durante un tiempo antes de elegir un objetivo no producirá el mismo golpe que un misil nuevo, pero seguirá siendo un golpe.

Esta estructura no ofrece mucho en cuanto a objetivos. Los misiles separados deberán ser derribados uno por uno. Si quedan atrapados en su grupo inmediatamente antes o después de entrar en la disformidad, uno podría deshacerse de la mayoría de ellos con una explosión, pero no pasan mucho tiempo de esa manera.

Apuntar a las góndolas evitaría que el barco se fuera. Las góndolas no son fáciles de apuntar porque se ven exactamente como todos los demás misiles.

Si necesita personal para su historia, pueden residir en otra estructura. También parece un misil y se mueve con el resto, impulsado por el mismo tipo de IA agrupada pero que nunca elige un objetivo para destruir. Los cuartos son estrechos dentro del misil, pero la tripulación son buenos amigos.

en.wikipedia.org/wiki/Neger Algo así, pero con más de un torpedo/misil.
Estaba a punto de proponer algún tipo de estructura de panal de colmena de abejas. Pero eso sí, la estructura no es necesaria. :-)
Una bandada letal de boidpedos. Esta es una idea encantadora.
Es posible que ni siquiera necesite carga útil, puede usar propulsor para acumular energía cinética, que no se pierde en el espacio, y simplemente chocar contra el objetivo.
"Mantenga las piezas móviles al mínimo": todas estas son piezas móviles.
@TheDaleks Quiero decir, técnicamente, no hay barco, por lo que el barco no tiene partes móviles: D
Solo asegúrate MUY de que eres el agresor, porque si no disparas primero... bueno, digamos que no desperdicias dinero en cápsulas de escape con una nave como esta.
Me imagino que este tipo de cosas, como cualquier enjambre de drones con blindaje ligero, es contrarrestado por una ojiva nuclear. Sin embargo, es un principio divertido y una idea inteligente para una civilización de alta tecnología o similar.
Los misiles podrían ser cubos.
@TheDaleks, su mención de partes móviles en su pregunta parece estar dirigida a tener una estructura menos complicada y, por lo tanto, menos debilidades (ley de Murphy); esta idea en particular es solo una nube de misiles, sin maquinaria particularmente complicada. Tampoco hay una debilidad de nivel de estrella de la muerte que señalar, ya que cada unidad es simplemente un cohete/misil. Probablemente sea la solución más sencilla para obtener la mayor potencia de fuego por superficie.
Las armas nucleares de @parasoup se contrarrestan extendiéndose más.
@parasoup: en los campos de tiro de la guerra espacial, cada uno de los misiles tendrá que tener una punta nuclear. Una bomba nuclear no va a ser la contrafuerza que necesita. Incluso una bomba nuclear de varios megatones solo sería efectivamente destructiva en el rango de unos pocos cientos de kilómetros, y el "alcance" probablemente sería del orden de decenas de miles.
@parasoup solo si los misiles pueden ser detonados por radiación. Las armas nucleares no crean una onda de choque significativa en el espacio.
¿Puede ampliar la forma de este diseño de barco? A pesar de ser la respuesta más votada, en realidad no responde la pregunta como se hace. La forma en que diseñas un barco hecho de misiles podría funcionar bien o abrir todo tipo de espacio para fallas catastróficas hilarantes. Las diferentes visiones de lo que podría ser tu idea de nave podrían explicar las diferentes perspectivas de complejidad de Dalek y Enthus3d también.
@Nosajimiki: la forma del barco ensamblado depende de la forma de los misiles. Por supuesto, no es necesario que sean aerodinámicos. Me gusta la idea de Frank de que son cubos: se apilarían muy bien en un cubo más grande.
Swarm idea es una alternativa creativa que se ajusta a todos los criterios de la pregunta, especialmente en términos de misiles por área de superficie y reduce la cantidad de superficies vulnerables reales disponibles para ser atacadas. Recompensa dada.
¡Gracias @Enthus3d!
@Willk no hay problema, felicitaciones por brindar siempre a la comunidad ideas extravagantes y reveladoras.

Largo, forma de cigarro.

Por ejemplo: naves de la clase Battlestar (de Battlestar Galactica):

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La forma larga de cigarro es óptima para este tipo de combate:

  • Enfrentar al enemigo da una superficie mínima.
  • Lados repletos de tubos de lanzamiento para cazas y pequeños misiles.
  • Top atascado lleno de tubos de lanzamiento nuclear.
  • FTL conduce en la parte de atrás, para que no los golpeen.
  • Recuperación rápida de cazas para repostar y rearmarse bajo fuego haciéndolos impactar contra una cubierta retráctil. La foto muestra la plataforma extendida.

BSG también tenía cañones delanteros, una esclusa de aire delantera y podía embestir barcos enemigos. No necesita / quiere esto, así que solo coloque una gran cantidad de armadura en la parte delantera (sugiero docenas de capas alternativas de acero / vacío, básicamente compartimentos frontales de sacrificio).

Otras características útiles:

  • Montones y montones de sistemas de armas cercanos en los costados de respaldo. Battlestar galactica solía usar una pantalla antiaérea para detener el paso de misiles y cazas enemigos. Podrías usar misiles más pequeños, manteniendo tu filosofía de "solo misiles".
  • El puente está en lo profundo de la nave, por lo que no hay golpes de suerte que maten la estructura de comando.
Gracias. Siempre que no aparezca una mejor respuesta, probablemente aceptaré esto.
Esta es una excelente observación. Sin embargo, si las naves enemigas van a usar misiles, no querrás depender de la armadura física... incluso con mamparos en capas, incluso un ataque con misiles sería devastador, especialmente si hubiera múltiples ojivas o ataques emparejados. Las contramedidas como los cañones de riel o los láseres de defensa puntual son típicos de los géneros. Los cañones antiaéreos inteligentes también son buenos, pero no funcionarían contra misiles grandes e inteligentes a menos que el campo de escombros sea lo suficientemente pesado como para interferir con los datos de los sensores o provocar un daño sustancial por colisión.

En forma de cono.

Suponiendo que su nave apunte a sus oponentes, un cono presenta el área de sección transversal más pequeña con el mayor ángulo de blindaje. En mi opinión, es la forma de nave espacial más eficiente para cualquier nave blindada. Cuanto más pequeña sea su sección transversal, más difícil será golpearlo. Cuanto menor sea el ángulo de impacto en tu armadura, más energía se refleja en lugar de absorberse.

En cuanto a los misiles, puedes ponerlos en lanzadores perpendiculares a la armadura, como un tubo de torpedo pero apuntando hacia los lados en lugar de hacia adelante. Esto cumple una doble función al reducir la sección transversal de esas escotillas de torpedos, y cuando su misil se lanza por el tubo, puede realizar una maniobra de rotación para que el escape de su motor no golpee la nave desde la que se lanza.

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Una gran fuente para algunas estrategias legítimas de combate espacial es el juego Children of a Dead Earth, definitivamente vale la pena si te gusta jugar con maniobras orbitales y combate espacial basado en tecnología real.

Además, a menos que estés buscando recrear peleas de perros de la Segunda Guerra Mundial en el espacio, los cazas espaciales no son muy realistas. Un dron ocupa menos espacio, puede realizar maniobras más duras y puede lanzarse como un misil.

La armadura cónica tiene algunas ventajas claras contra las armas de fuego directo, pero menos contra los misiles. Si tu oponente también está usando misiles disparados lateralmente, eso significa que sus misiles en su mayoría vendrán a golpearte desde los lados, no desde el frente. Si desea ir con la mecánica de la armadura en ángulo, sugeriría una forma que tenga en cuenta que es posible que no todos los misiles provengan de la dirección que espera, o que incluya algún detalle que controle cómo asegurarse de que los misiles golpeen en el ángulo. los necesitas.
@Nosajimiki, ¿cuánto de su asignación masiva está quemando para que estos misiles se acerquen desde un lado? Debido a los rangos y velocidades, para obtener un ángulo decente (gracias a la tiranía del cohete) probablemente podrías lanzarles dos misiles directamente.
@Nosajimiki Es posible que tengas un punto. Pero si estamos considerando distancias de cientos de kilómetros, el enemigo (y usted) tiene mucho tiempo para girar la nave para enfrentar una ola de misiles que se aproxima. Y, si hacemos la misma suposición sobre la defensa puntual que el creador de CoaDE, entonces necesita tener una flota de misiles que se muevan muy rápido para abrumar esos sistemas de defensa puntual que amplían drásticamente su radio de giro.
@pjp Ahora que lo pienso, VLS vs FLS solo importa a muy corta distancia, pero también hay otros factores. Si realmente está tratando de evadir misiles, entonces no lo hace volando directamente hacia ellos, lo hace haciendo maniobras más estrictas y controladas de las que, con suerte, pueden adaptarse, pero cuando falla en esquivar, el misil sigue. casi inevitablemente hace que gire hacia tu lado. Entonces, SI su armadura es lo suficientemente buena como para querer enfrentarse a ella, entonces valdrá la pena que sus misiles gasten algo de combustible para atravesarlo a propósito para sortear la armadura.

Clásico "platillo volador"

La solución matemáticamente perfecta para el área de superficie máxima y el área mínima frente al enemigo sería un avión (el de geometría, no la aviación). Por supuesto, también necesitamos algo de volumen, así que tendremos que engrosarlo un poco. Tal vez hacerlo circular para que no tenga bordes más vulnerables de lo necesario.

Así que lo que hemos creado... es el clásico "platillo volador" . Me encanta especialmente cómo esto agrega un razonamiento más o menos científico a esta forma de nave espacial más antigua y más extendida.

Los misiles solo requieren puertos de eyección y los cazas solo requieren bahías de lanzamiento, por lo que la fórmula no depende necesariamente de cuánta área de superficie podemos ahorrar como la velocidad de disparo o la velocidad de lanzamiento que liberaría un tubo/bahía, y cuánto tiempo. se necesita para preparar el siguiente.

Si el área de superficie es todo lo que está buscando, los barcos planos servirán mejor para sus propósitos, como un portaaviones, excepto que no necesitaría una quilla, pero propondría una configuración de cápsula de lanzamiento modular apilable que podría personalizarse para la masa. y potencia de aceleración de la nave anfitriona.

En barcos más grandes, podrían estar dentro del mamparo, suponiendo que todos los misiles sean enormes, destructores de barcos guiados y que no necesites una torreta, aunque las torretas móviles serían una posible opción de configuración tanto para misiles como para cazas.

Entonces, para cumplir con todos sus criterios, diría que una forma óptima sería una columna estrecha con bahías/tubos de lanzamiento escalonados que le permitan girar su arco hacia un enemigo y presentar el objetivo más pequeño posible durante el combate. Lo único negativo de NO presentar una salva de costado es que el tiempo de interceptación puede ser un par de segundos más lento.

También se me ocurre que cada bahía podría ser aproximadamente del mismo fabricante en términos de tamaño, forma y requisitos de espacio. Los misiles requerirían almacenamiento de municiones y mecanismos de lanzamiento, los barcos requerirían espacio de atraque y combustible (obviamente, se destinaría más a cada uno, pero esos son los grandes consumidores de espacio). Los requisitos de espacio dependerán del nivel tecnológico.

Lanzador de misiles MLRS

Mi respuesta a esta pregunta similar todavía se aplica. La lógica detrás de esto puede cambiar un poco debido a las limitaciones de su pregunta, pero recomiendo leerlo, ya que analiza en detalle otras razones por las que esta forma también es buena. https://construcciónmundial.stackexchange.com/a/152967/57832

Una celosía hexagonal esférica

Montones y montones de misiles y/o cazas/drones.

En lugar de tratar de almacenar todo su arsenal dentro de una pequeña cavidad bien blindada donde probablemente todos serán eliminados por el primer golpe de misil pesado que reciba, extiende sus misiles en un área tan grande que todos pueden pasar el rato. el exterior. Si uno es golpeado, explotará, pero no causará una reacción en cadena, dejándote con cientos de misiles restantes para disparar.

La mayor superficie posible (después de todo, esos "montones de misiles y cazas" ocupan espacio)

Creo que no hace falta decirlo... este diseño tiene TONELADAS de superficie... como cantidades estúpidas.

Superficie mínima de cara al enemigo.

No se trata de minimizar el área de superficie que expone, pero hace que la superficie sea mucho más difícil de golpear. El fuego de las armas tenderá a volar entre la celosía sin causar daño en lugar de golpear cualquier cosa. Por lo tanto, incluso si su perfil total tiene tanto o más área que un barco más denso, en realidad no importa. Si cada puntal tiene solo unos pocos metros de ancho, entonces ese es el nivel de precisión con el que necesita apuntar para acertar de manera confiable.

Comprender cómo se relaciona esto con los misiles depende de comprender qué factores influyen en la precisión de las armas guiadas. Las armas guiadas no son automáticamente 100% precisas. Los misiles, por su propia definición, tienen que moverse más rápido que las naves a las que intentan apuntar, esto significa que un misil capaz de girar con la misma fuerza G que un objetivo más lento tendrá un radio de giro más grande, lo que le dará a un defensor más lento más opciones para evitar un ataque. misil rápido que el misil tiene que permanecer en el camino para dar en el blanco. Este arco más amplio crea un área de incertidumbre con los misiles guiados que solo puede reducirse reduciendo la velocidad del misil.

Suponiendo que la nave de celosía esté luchando contra una nave más densa de costo y nivel tecnológico similar, esto significa que la nave más densa necesitará reducir la velocidad de sus misiles mucho más para aterrizar de manera confiable, lo que le da a la nave de celosía muchas más oportunidades para derribar o simplemente supere a los misiles. O necesita disparar tantos misiles que satura el área de incertidumbre lo suficiente como para que algunos misiles golpeen por pura suerte o por proceso de eliminación. De cualquier manera, la nave de celosía requerirá MUCHA más potencia de fuego para eliminar que su contraparte de mayor densidad.

Otra consideración de este perfil es la propagación del daño de los altos explosivos. Cuando disparas a un barco de diseño denso, los explosivos tienen un medio continuo para viajar, lo que significa que un solo impacto puede crear una onda de choque que puede atravesar todo el barco y destruirlo todo. Pero en este caso, tiene la misma masa distribuida en miles de veces más volumen sin caminos lineales para que la onda de choque se propague; por lo tanto, una explosión que destrozaría una nave más pequeña de la misma masa solo eliminaría un puntal de este diseño antes de disiparse muy rápidamente en el vacío del espacio.

Computercarguy también mencionó un buen punto en los comentarios sobre la posibilidad de usar explosivos de proximidad para convertir un casi accidente en un golpe, pero lo que es cierto en nuestro mundo no siempre es cierto en el espacio exterior. Cuando un vehículo aeroespacial es destruido por misiles de proximidad, generalmente se debe a que es golpeado por la onda expansiva. Dado que las ondas de choque no se propagan en el espacio de la misma forma que lo hacen en la atmósfera, una nave en realidad no puede resultar dañada si un explosivo casi falla. Incluso las armas nucleares no producen una onda de choque significativa en el espacio (la radiación puede ser bastante desagradable para cualquier humano que tengas a bordo, pero tus opciones para bloquear eso siguen siendo mucho mejores que poder recibir un golpe directo de uno). Las armas de proximidad de fragmentación también son subóptimas porque los barcos, por su propia naturaleza, deben diseñarse para soportar impactos de alta velocidad desde micrómetros; por lo tanto, cualquier diseño de barco viable ya estaría preparado para sobrevivir a una lluvia de metralla pequeña y de alta velocidad.

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Capacidad interna para polvorines y hangares.

Esto es innecesario en este caso. Tiene más sentido mantener toda la artillería y los combatientes en el exterior, donde están todos armados y listos para funcionar, ya que tienes el área de superficie para hacerlo.

Mantenga las piezas móviles al mínimo. Pueden hacer que el barco se vea genial, pero son una gran señal de "golpéame" cuando se trata de la Ley de Murphy.

No se requieren piezas móviles.

En el universo, el único método de viaje FTL es un motor warp al estilo de Star Trek. Como tal, debe tener unas góndolas (en plural, en pares), que siguen los criterios de ubicación que se detallan aquí.

Debido a que la forma es hueca, cualquier par de puntales que contengan góndolas siempre tendrán una línea de visión entre sí, y la curvatura de la esfera garantiza que siempre tendrá una línea de visión clara delante y detrás de un par de puntales opuestos. Esto le da la ventaja de que no puede saber de un vistazo rápido en qué parte del barco están las góndolas warp.

El problema con este diseño es que se necesita toda la estructura para mantener la integridad estructural. Saque 1 o 2 intersecciones y se vuelve frágil hasta el punto en que las tensiones internas comienzan a rasgarlo por completo. Y sí, recibirá golpes. Su dibujo muestra que son líneas finas de lápiz, pero la realidad es que cada segmento tendrá entre 20 y 50 pies de ancho para que sea habitable, con todo el almacenamiento, alojamiento, laboratorios, bahías de ingeniería y armas, etc. Calor simple la búsqueda de misiles apuntará fácilmente a estos. Es posible que las rondas tontas no lo golpeen, pero OP dijo misiles.
@computercarguy Debido a que el OP pregunta sobre la forma del perfil, ha elegido la opción de perder una expectativa en su entorno. Sí, esos puntales pueden tener 20 pies de ancho, pero ¿comparados con qué? Si este es el barco masivo para el que los misiles están diseñados, entonces la alternativa sería un barco que tenga entre 80 y 100 pies de ancho. Si se puede perder un barco de 80 a 100 pies de ancho, generalmente se perderá un puntal de 20 pies de ancho.
Además, estás haciendo una gran suposición sobre la estructura de la nave. Las cosas solo colapsan cuando eliminas suficiente material para dejar caer su forma más allá de su umbral de diseño. Si se trata de un barco de guerra, entonces la idea es que el barco no necesite todos sus puntales, eso es un problema de ingeniería a considerar, pero no una limitación inherente.
Está asumiendo que los misiles son atraídos por la masa en lugar del calor, la luz o los muchos otros sistemas de orientación disponibles. Incluso si fuera a detectar masa, probablemente se sentiría atraído por algo más denso que el vacío, a menos que se programe de otra manera para evitar los escombros, lo que no sería el caso en la mayoría de las batallas espaciales. Por cierto, ¿alguna vez has usado una bola de whiffle que tiene incluso una pequeña grieta? No funciona igual en absoluto, y se garantiza que esa grieta se extenderá. En una estructura tan delgada como esta, cada parte es parte integral de la integridad estructural del todo.
Los misiles son tan precisos como la función de qué tan rápido son frente a qué tan rápido pueden girar. Los objetivos más lentos a menudo pueden esquivar los misiles simplemente cambiando el rumbo demasiado rápido para que el misil a su velocidad realmente alta los siga. Para que un misil alcance un objetivo más pequeño o más maniobrable, debe reducir la velocidad, lo que lo hace más vulnerable a otras contramedidas. Entonces, ningún misil no es 100% preciso y eso no tiene nada que ver con las capacidades de detección. Ese nunca fue mi punto.
Además, "se garantiza que esa grieta se extenderá"... El OP establece que 'Los barcos se tallan en bloques sólidos a través de nanotecnología avanzada; como resultado, "no podrías construir esto" no es un problema.' Entonces, el OP ya ha declarado que espera agitar a mano los materiales que necesita para hacer que la forma funcione en lugar de trabajar al revés; entonces, para esta pregunta, ese es un argumento irrelevante.
Los sensores de proximidad son un complemento simple para los misiles que harían que explotara cuando puede causar un daño significativo. Un golpe directo causaría el mayor daño, pero un golpe cercano sigue siendo malo. Y si está tratando de acelerar esta estructura lo suficientemente rápido como para evitar un misil, entonces está ejerciendo una gran presión sobre ella. También estás asumiendo que solo hay un misil para evitar. Enviar incluso una docena sería muy difícil de evitar a todos, incluso con aceleración. Y esto probablemente también superaría las tensiones con las que incluso la nanotecnología puede lidiar, especialmente si ya hay una grieta en alguna parte.
El otro problema con este diseño es que para perder realmente esta nave, el misil tiene que fallar dos veces, una al entrar y otra al salir. También dice que un misil tendería a atravesar los huecos en lugar de los puntales, pero eso solo es cierto cuando vuela en el centro de la bola. Si se apunta a los bordes, se garantiza esencialmente que el misil golpeará un puntal, lo que anula el propósito completo de esta forma.
Se agregó una cara posterior a la celosía para mostrar cuánto espacio queda para disparar al tener en cuenta la entrada y la salida.
En cuanto a su teoría del borde, es menos probable que golpee la red que el cigarro. Para demostrar esto, dibuje un círculo para representar un área razonable de hitbox teniendo en cuenta que la red es un intento de ingeniería intencional para construir un hitbox más grande que el esperado y el cigarro es un intento de ingeniería intencional para construir un hitbox más pequeño que lo esperado. Súper impóngalo en el cigarro, y luego nuevamente en el enrejado. Cualquiera que sea el círculo que se superponga con más fondo, es más probable que se pierda.
¿Está destinado a ser un barco no tripulado? Me encanta la idea, muy original, pero las distancias que tienes que cruzar para llegar a cualquier parte en un barco así son enormes y ser tripulante a bordo de algo así suena muy ineficiente.
@Erik Eso depende mucho del nivel tecnológico disponible, los objetivos de diseño, el establecimiento de objetivos, etc. Pero hay muchas formas de resolverlo. Podría usar módulos insulares, un conjunto centralizado de puntales de tripulación, control altamente autónomo, módulos de tripulación posicionados en estaciones de batalla, etc.

Sin más información, esta pregunta cae en la categoría ' ¿cuánto tiempo dura un trozo de cuerda?

La forma de la embarcación se guiará por consideraciones de ingeniería. En teoría, prácticamente cualquier forma es posible en el vacío del espacio, pero los principios clave absolutos que guiarán la forma serán;

  1. el tipo de propulsión que se utiliza para propulsarlo;
  2. El tipo de sistema de alimentación que se utiliza.

Todo lo demás es solo carga útil. Por ejemplo, cualquier tipo de unidad de 'antorcha' de fusión requeriría mucho espacio de separación entre la carga útil y la antorcha. Y en el medio necesita blindaje y puntos para la fijación de tanques de combustible. Entonces, lo que obtienes es lo que ves en muchos dibujos de SF: un eje largo y delgado con la antorcha en un extremo y el módulo de la tripulación lo más lejos posible del extremo "caliente" con la carga útil colgada en el medio.

¿Está utilizando 'unidades warp'? Entonces, la pregunta es cómo se ve la unidad/cuáles son sus requisitos operativos. ¿Dos módulos separados a ambos lados del casco principal por botalones, también conocidos como Star Trek? ¿Conduce las cápsulas hacia adelante y hacia atrás? ¿Un marco esférico que rodea el núcleo del recipiente?

Lo mismo ocurre con los sistemas de energía. ¿Cuántos? ¿que tipo? ¿Quiere grandes reactores alimentados por fusión del tamaño de las centrales eléctricas convencionales o muchos núcleos "bebé" compactos?

Básicamente, sus decisiones sobre estos temas le dicen dónde puede colocar todo lo demás, incluidos misiles, tubos, lanzadores de cajas, simplemente conectados al casco externo, módulos grandes al final de los brazos largos. Es tu elección. Pero nadie puede darte ningún tipo de respuesta definitiva hasta que respondas este tipo de preguntas.

Respondí esto en mi pregunta (han existido desde el primer borrador)
Por lo que puedo determinar, el único importante es el "impulsor warp": los demás se envían de forma segura a la sección "sin problemas".

Es posible que desee ir con una esfera dentro de un giroscopio.

La esfera sería el espacio habitable y de trabajo, mientras que la jaula que la rodea albergaría el armamento y los motores.

Giroscopio

Estoy pensando en algo como este giroscopio "imposible de volcar". (Enlace solo para imagen y descripción. No estoy sugiriendo un producto ni promocionando un minorista).

https://www.amazon.com/Everyday-Edisons-H-GB-1000-Gyro-Bowl/dp/B007SNJA44/

Esto te permite girar tus motores y armas sin tener que pasar por los problemas y la inercia de cambiar la orientación de toda la nave. Estoy seguro de haber visto esto en alguna parte antes, pero no recuerdo dónde. Quiero decir que había sistemas de armas móviles en la piel de la estación espacial Star Trek: Deep Space 9, pero eso es un vago recuerdo de una batalla espacial semigenérica.

De todos modos, esto permitiría cambios más rápidos en los ángulos de ataque y defensa, algo así como el control remoto de entrenamiento Marksman-H de Star Wars.

El problema con eso es que si tienes un solo anillo de jaula, tus motores están en la misma plataforma que tus armas, por lo que tus movimientos están limitados cuando disparas las armas durante la batalla. Con anillos múltiples, estás limitado por no querer disparar un arma hacia los anillos exteriores, a pesar de que permitiría más plataformas de armas totales sin obstaculizar el espacio habitable interior, además de dar a la nave más maniobrabilidad.

Con suficientes anillos, podrías tener una nave bastante plana con solo una "burbuja" en el centro, pero luego, extendiendo los anillos, podrías convertirte en una versión armadillo de un puercoespín con armas apuntando a casi cualquier punto 3D en el espacio.

Los giroscopios no son nada nuevo en el diseño de naves espaciales y podrían funcionar en múltiples capacidades, además de como plataforma de armas y motores.

Versión alternativa

Y realmente, no tiene que ser exactamente un giroscopio. Podría tener un solo eje de rotación a lo largo de la dirección del viaje, y luego una serie de anillos unidos a él para tener un efecto similar. Luego, los motores podrían fijarse al cuerpo principal y las armas rotarían alrededor de ese único eje. Nuevamente, esto podría aplanarse para operaciones normales y desplegarse para batallas o usarse como armadura para un área inusualmente densa de desechos espaciales. En este punto, tu centro no tendría que ser una esfera, pero una esfera tiene el volumen interior más grande para su área de superficie. El problema es que ha colocado todas las piezas móviles en un solo lugar para un único punto de falla. Esto puede significar que el mantenimiento es más fácil, pero paralizar su nave también se vuelve más fácil.

La esfera tiene el área de superficie más pequeña de todas las superficies que encierran un volumen dado, y encierra el volumen más grande entre todas las superficies cerradas con un área de superficie dada.[11] Por lo tanto, la esfera aparece en la naturaleza: por ejemplo, las burbujas y las pequeñas gotas de agua son aproximadamente esféricas porque la tensión superficial minimiza localmente el área superficial.

https://en.wikipedia.org/wiki/Sphere#Enclosed_volume

defensas del motor

Un problema con una ubicación fija del motor es que es posible que desee ocultar sus motores, para que el enemigo no pueda dispararles directamente. ¿Cuántas veces hemos visto terminar una batalla espacial con alguien girando detrás del enemigo para dispararle a sus motores y desactivarlos? Bueno, ya no. El enemigo va en una dirección a tu alrededor, y los motores van en la dirección opuesta alrededor de la nave.

  • Pero, ¿no pondría eso en peligro el espacio habitable? Tal vez, pero ¿por qué no hacer que las armas o la armadura pesada giren para enfrentar al atacante al mismo tiempo?
  • Oh, ¿el escudo de popa está fallando, porque están concentrando su fuego en él? Gire otro escudo para ayudar o reemplazar el que falla o está abrumado.
  • ¿Hay varios bogies? Es por eso que tenemos varios anillos que tienen más de un sistema de armas y protección.

Partes móviles

Sí, esto tiene muchas partes móviles, pero aumenta significativamente el área de superficie considerablemente.

Además, una vez desplegados, nada dice que los anillos tengan que seguir moviéndose entre sí. Mantenerlos unidos ayudará a prevenir el autodaño, pero aún puede permitir que se muevan alrededor de la "burbuja".

superficie biselada

Y los anillos no tienen que ser de cara plana. Pueden tener una cara curva o biselada, por lo que pueden disparar en un ángulo mayor que radialmente desde el eje de giro. Esto produciría más un patrón de fuego cruzado, lo que permitiría un ángulo de ataque desde más de un solo anillo a la vez. Esto hace que no te golpees más difícil, pero para eso están los sistemas automáticos de seguridad integrados en el barco.

Claro, los cohetes y torpedos pueden cambiar de dirección, pero eso consume mucho propulsor y tiempo. Cuanto menos profundo sea el giro, más rápido podrá atacar al enemigo.

Leí una ópera espacial realmente ordenada, olvidé el nombre o el autor, donde los misiles no estaban realmente en la nave, estaban en cápsulas adheridas a la nave. La nave en sí era básicamente la propulsión, las habitaciones y la cubierta de mando.

En tal construcción, las cápsulas de misiles podrían separarse de la nave y enviarse en su camino, completamente automatizadas. Podrían dejarlos y dejarlos a la deriva detrás de la nave, protegiendo a sus seis. Podrían dejarse caer alrededor de un planeta, para usarse como plataformas de disparo remoto. Todos podrían ser separados de la nave a la vez, y cada misil disparado al mismo tiempo. A medida que se acercaba un enemigo, podían dejarlos caer en secuencia, formando una larga línea de lanzamisiles a lo largo de su camino. Dado que los misiles se disparan en las cápsulas cuando se separan de la nave nodriza, las leyes de Newton no se aplican a la nave nodriza. A medida que los misiles se agotaban o se desplegaban, el volumen y el perfil de la nave se reducían, hasta el punto de que si se desplegaban todas las cápsulas, la nave era básicamente una cápsula de escape. capaz de viajar a una velocidad excepcional y altamente maniobrable. El 'enemigo' tendría que concentrarse en las vainas de misiles automatizados. Sería un compromiso de 'tirar y correr'.

Como concepto de diseño, piense en el diseño de Titanium Turtle de una secuencia de cortes o segmentos, cada segmento completamente de misiles en tubos de lanzamiento, como el lanzador de misiles en la imagen de Celia Fate de un portador de misiles terrestres. Todos los misiles en tubos de lanzamiento, sin necesidad de carga. Todos los segmentos serían capaces de separarse de la nave nodriza principal, terminando uno primero, como un remolcador que deja las barcazas.

Después de que todos estén desplegados, lo único que quedaría de la nave nodriza sería el trozo final. Como un viejo lápiz fachioned que se afila una y otra vez hasta que no queda nada más que la goma de borrar y un cabo.

Las óperas espaciales que basan sus diseños para acorazados, etc., en la guerra naval terrestre pierden por completo la realidad del espacio. No necesitas la enorme infraestructura de un acorazado y los cientos de hombres que se necesitan para tripularlos cuando todo lo que necesitas son las armas y un puñado de comandantes. Piense en un submarino con una tripulación mínima, donde todo es motor de accionamiento, navegación y tubos de lanzamiento.

Creo que esto es más adelante en la serie Honor Harrington.
@Aibobot posiblemente, leí algunos episodios de esta serie.

Una esfera, referencia Warhammer40k Kroot Warsphere

ingrese la descripción de la imagen aquí

La Esfera tiene mucha superficie para cápsulas de misiles.

Mira Warsphere en acción en el video aquí (juego BATTLEFLEET GOTHIC ARMADA 2)

ingrese la descripción de la imagen aquíLanzamiento de misil

Para obtener una introducción rápida al concepto de los barcos de misiles en lo que respecta al espacio, tomemos un minuto para revisar los barcos de misiles tal como existen hoy. Aquí está el USS Shiloh, un crucero de misiles guiados de clase Ticonderoga en la Marina de los EE. UU.

USS Shiloh , crucero de misiles guiados clase Ticonderoga

Shiloh tiene 2 baterías de lanzamiento vertical Mk-41 de 64 celdas. 128 es un montón de misiles. Pero también son importantes los radares masivos y los sensores y sistemas de procesamiento que guían esos misiles. Y las centrales eléctricas que alimentan esos radares y los circuitos de control de fuego de los misiles. Y el atraque, el comedor, el agua dulce y otros sistemas de soporte vital para la tripulación que operan y mantienen todos esos sistemas. Un buque de guerra es un sistema de sistemas. Es un desafío encajar todo junto de manera efectiva. En última instancia, siempre tendrá una compensación de tamaño, velocidad, potencia, armas, defensas, blindaje, sensores, reservas de combustible... eso puede ser más granular de lo que piensas en este momento, pero el punto es que no se trata solo de los misiles. Mi barco de misiles ideal consideraría:

A- no es demasiado grande/caro. Es bastante económico de construir, mantener y actualizar. De lo contrario, pasarán la mayor parte del tiempo en el patio y nadie querrá arriesgarse a perder uno en una batalla.

B- tiene excelentes sensores, potencia de procesamiento y puede rastrear y atacar cientos de objetivos simultáneamente, incluso en entornos de interferencia de radiación o interferencia de radar pesado. Necesitará montones y montones de protección contra la radiación para funcionar y operar en el espacio. Una antena grande representa un único punto de falla y podría perderse debido a un micro-meteorito o algo así... así que tal vez cubra todo el casco con aberturas sintéticas distribuidas que la computadora pueda unir para simular una antena del tamaño de toda la nave. Puntos de bonificación si puede vincular datos con sondas remotas y otras embarcaciones para simular una antena aún más grande

C- puede transportar una cantidad significativa de poderosos misiles antibuque. Cargas útiles lo suficientemente fuertes como para amenazar naves capitales muy grandes, estaciones espaciales y participar en bombardeos planetarios, y lanzarlos rápidamente. (Los tubos de lanzamiento verticales suenan ideales aquí). No es necesario que los tubos estén orientados hacia el objetivo. El misil puede expulsarse rápidamente del tubo de lanzamiento y luego maniobrar hasta la posición correcta antes de encender su motor. Puntos de bonificación por un amplificador de 2 etapas que puede ampliar el alcance. Más puntos de bonificación si tiene una capacidad de fabricación orgánica en el barco para fabricar sus propios misiles de reemplazo. Teniendo en cuenta que las ojivas son igual de peligrosas para la nave que las lanza si explotan mientras aún están en el tubo, un golpe en una batería VLS colocada sin cuidado podría costarle toda la nave. Entonces, ¿quizás bajar las baterías? Tú'

D- Es lo suficientemente rápido y ágil como para estar cerca del campo de tiro, y tiene mucho combustible u otros recursos consumibles para que pueda permanecer patrullando o en la estación como servicio de bloqueo durante largos períodos sin reabastecimiento

E- tiene sistemas defensivos como antenas ECM, defensas puntuales, armadura reactiva compuesta liviana.

¿En cuanto a su forma final? Soy parcial a la punta de flecha / cuña. Pero así soy yo. Tiene que soportar la tensión estructural de la rápida aceleración/desaceleración. Tiene que ser capaz de recibir un golpe sin quedar completamente inhabilitado. Sistemas de respaldo, tal vez incluso 2 reactores (adelante y atrás). Ciertamente, nada del tamaño de un Dreadnought u otra superestructura espacial.

(A) no es un problema: las naves se extraen de asteroides/escombros/bloques sólidos mediante nanotecnología. En cualquier caso, gracias por tus sugerencias, las tendré en cuenta.