Destrucción de suburbios modernos por Railgun

Jormungandr, el Snakebot of Doom, fue diseñado por sus diseñadores para destruir la infraestructura humana al rodar sobre ella, sin embargo, también se le proporcionó los medios para acelerar alrededor de 30 toneladas métricas de acero a velocidades de hasta 8,5 kps por segundo, y para reabastecer su combustible indefinidamente mientras haya suficiente acero en el entorno local.

En su mayor parte, dispara grandes balas de cañón de riel de acero de 6,8 toneladas, cada una capaz de desintegrarse en cientos o miles de piezas de metralla antes del impacto, si es necesario.

Sin embargo, parecía una exageración apuntar a cada vivienda humana con 6,8 toneladas de perdigones de acero a hipervelocidad cuando bastante menos aún harían el trabajo de causar un colapso estructural completo, de modo que una casa ya no se consideraría funcional, o casa segura sin un esfuerzo humano considerable.

Se puede hacer una comparación de una ronda de cañón de riel con una bomba, pero las dos armas causan daño a las estructuras de diferentes maneras. Una bomba lanza una onda de sobrepresión generalizada sobre un área grande y, a menudo, se debe agregar una caja frágil para incluir metralla que puede generar un impacto penetrante; de ​​lo contrario, la onda de sobrepresión será o no lo suficientemente fuerte como para causar un daño significativo.

Una bala o submunición de cañón de riel, como una bala, envía energía a un objetivo en un único punto de impacto en un vector particular. Si el objeto balístico es lo suficientemente pequeño, la energía del impacto puede hacer que el objeto se vaporice como un micrometeorito, liberando efectivamente la energía del impacto como una pequeña explosión. Un proyectil balístico que no se vaporiza transfiere energía al objeto que impacta a medida que pasa a través de la estructura de ese objeto. Esto ralentiza el proyectil y provoca que una onda de choque atraviese el objetivo.

Un solo proyectil grande y rápido impactaría una casa y la perforaría, la transferencia de energía destrozaría cualquier estructura en las cercanías de la trayectoria del disparo, pero causaría pocos daños a distancias mayores. Una casa no podría absorber toda la energía de un proyectil de 6,8 t que se mueve a 3-8 kps, y el proyectil finalmente impactaría contra el suelo donde gastaría el resto de su energía, con un efecto poco útil si se considera que la destrucción de la casa es el resultado deseado.

Idealmente, las submuniciones de los proyectiles se dimensionarían de modo que, a su velocidad de impacto, entregaran toda su energía a la estructura objetivo justo antes de llegar al suelo. Las submuniciones deben impactar a una separación que ofrezca la mayor probabilidad de que la estructura del objetivo se comprometa mecánicamente sin una destrucción excesiva que reduzca la estructura a escombros; el objetivo aquí es causar un colapso estructural garantizado con un mínimo de energía, permitiendo que el exceso energía para ser entregada a las estructuras objetivo cercanas.

La pregunta:

¿Cuánto perdigones de acero a hipervelocidad (cualquiera que sea el tamaño más práctico, hasta 1000 centímetros cúbicos de volumen), aplicados en un patrón de distribución bastante uniforme que desciende sobre una casa moderna del primer mundo a una velocidad de 3 a 8 kilómetros por segundo, se necesitarían para causar un colapso total de la estructura?

Por extensión, ¿cuántas casas de este tipo podrían ser destruidas por una sola ronda de cañón de riel que se desintegre de 6,8 toneladas métricas?

¿Las casas de construcción diferente requerirían significativamente más o menos disparos para destruirlas de manera efectiva?

A ese tipo de velocidades, el calor y el fuego pueden convertirse en un factor, ya que la metralla estaría bastante caliente, pero para los fines de esta pregunta, eso debe descartarse, ya que las condiciones y los materiales pueden impedir que un incendio destruya una estructura determinada.

En otros términos, ¿cuánta energía cinética se necesita para provocar el colapso de una casa suburbana moderna del primer mundo? Obviamente, diferentes métodos y diseños de construcción pueden requerir más o menos energía que otros.

Entonces, ¿cuándo vence la próxima parte? :D
Si hice bien los cálculos y siempre olvido qué métrica debo usar para Ek=1/2M*V^2, pero si no me equivoco, tendrías 2,4*10^11 julios de energía en tu manos para el proyectil de 6,8 toneladas. La segunda bomba no nuclear más poderosa jamás diseñada tiene 4,6 ^ 10 ^ 10 julios de energía, por lo que estás una magnitud por encima de esa bomba con cada disparo ... La pregunta se vuelve más: ¿Esta cosa penetra demasiado o funciona como un micro-meteorito?
@dot_Sp0T, la gente de Universe Factory tiene Ch8, así que eso depende de ellos. Estoy revisando el capítulo 9 y trabajando en el capítulo 10+.
@Demigan, la distribución de la energía del impacto es una función de la velocidad del impacto y el tamaño de las submuniciones, que pueden variar. Con submuniciones lo suficientemente pequeñas, cada una podría vaporizarse al impactar, o con submuniciones más grandes, habría una penetración excesiva. Sospecho que un poco de sobrepenetración proporcionaría una destrucción más efectiva de una residencia independiente moderna del primer mundo que una submunición que explota efectivamente al impactar.

Respuestas (1)

Al menos el valor de energía cinética de un automóvil

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Un automóvil a 40 km/h tiene quizás 1 MJ de KE por tonelada. A juzgar por la foto de arriba, estimaré que necesita alrededor de 4 impactos para arruinar la casa por completo, aunque para ser justos, nadie querrá vivir en una casa con un agujero del tamaño de un taxi en el dormitorio delantero. Suponiendo un taxi de 2 toneladas, necesita aproximadamente 150 g de material a 5000 m/s para causar el mismo daño.

Esa casa (de los suburbios de Chicago) tiene una superficie de unos 150 m 2 , basado en el tamaño promedio de las casas en esa área. Si queremos 4 impactos cada 150 m 2 , entonces un proyectil de 6800 kg debe estallar en aproximadamente 45 000 piezas cubriendo 1,7 km 2 .

Debido a la distribución aleatoria, es probable que algunas casas sigan en pie intactas, algunas arruinadas para su uso y otras completamente destruidas. Un efecto secundario útil es que, dado que no estamos apuntando, las carreteras tendrán muchos cráteres por los disparos que las golpeen. En general, es un buen retorno de la inversión por toma.

En realidad, puede ser incluso más efectivo de lo que piensas. Cada proyectil de cañón de riel puede transportar una cantidad de nanitos, por lo que las submuniciones pueden estar más dirigidas de lo que podrías esperar de un arma de racimo. Es muy posible que las submuniciones impacten en lugares de la casa donde las observaciones y la probabilidad estadística sugieran que las paredes internas pueden estar...
Por cierto, son 5000 m/s, no 5000 kps. 5000 kps y un proyectil de 150 g es 1.875TJ, que es "Mira el cráter donde solía estar esa casa" niveles de destrucción. Estamos hablando más del orden de 1.875 MJ, que sigue siendo casi el equivalente a 2 cartuchos de dinamita.