Usar láseres para detener balas

Hay una cerca real que usa láseres para cortar las alas de los insectos para mantenerlos alejados.

¿Es posible extender esta tecnología para convertir las balas en cenizas antes de que golpeen algo? ¿Límite en la distancia mínima que la bala debe quemar para detenerse?

Esto utiliza un principio similar para detener la lluvia, pero tal vez pueda adaptarse a sus necesidades. what-if.xkcd.com/119
Recuerde que la vaporización no elimina ni la masa ni la inercia: ahora tiene un trozo de metal fundido volando por el aire a gran velocidad... no penetrará tan bien y se ralentizará más rápido... pero todavía existe. Tendrías que dispararlo a cierta distancia del objetivo.
@TimB Eso se está derritiendo, no vaporizando. Dicho esto, la inhalación de plomo gaseoso sobrecalentado tampoco es propicio para la salud a largo plazo.
@Xavon_Wrentaile Seguro. Dependiendo de cuánto se derrita, cuánto se vaporice, cuánto se recongele, etc.

Respuestas (2)

Hay dos formas de detener la bala con un láser, la vaporización (que hará que la bala pierda su impulso debido a la resistencia del aire) y la ablación (que expulsa material de la superficie para reducir su velocidad).

A los efectos de esta respuesta, asumimos que una bala tiene una velocidad de 1000 m/s y pesa 4 gramos ( 5,56 mm x 45 OTAN ), y la bala debe detenerse a una distancia de 100 m (0,1 s)

vaporización

Utilizando las entalpías de vaporización, fusión y calor específico del plomo de esta página, se necesitarán ~3400 J para calentar la bala 2000 grados, y ~3,5 kJ adicionales para derretir y vaporizar la bala. Probablemente será necesario un mayor recorrido para que el vapor de plomo disipe su impulso.

Esto requiere una potencia de salida de 6,9kJ/0,1s = 69kW de potencia entregada a la bala. La potencia real del láser requerida dependerá de la eficiencia del láser y de qué tan bien ocurra la transferencia de calor. Si el vapor de plomo tarda mucho en disiparse, podría ser necesario proporcionar más energía para permitir que se disipe.

Ablación

Este documento proporciona cambios de velocidad específicos para materiales de ablación con láser. No se dan valores para cobre (FMJ) o plomo (punta hueca), por lo que se utilizó aluminio como el material más cercano para la ablación con láser.

Este documento cita el documento anterior y sugiere que las tasas de ablación fueron del orden de magnitud de 0,01 a 0,1 J m − 1  sg − 1 después de la conversión de unidades.

Por lo tanto, suponiendo una tasa de ablación de 0,1 J m − 1  sg − 1 , tomará 40kJ/0.1s = 400kW de la potencia total del láser para detener la bala.

El modo real de detener la bala parece depender de la potencia relativa del láser. Un pulso de alta intensidad (rango de MW) tenderá a favorecer la ablación, mientras que un pulso de intensidad relativamente más baja/mayor absorbancia del material tenderá a favorecer la vaporización.

¿La llamarada de un láser de 69 Kw causará daños? Las balas suelen ser metálicas y los metales son brillantes.
Tenga en cuenta que con una puntería extremadamente precisa, no necesitaría extirpar o vaporizar toda la bala, sino solo lo suficiente en un lado para desviarla lo suficiente como para fallar el objetivo.
@TomJNowell Depende de la distancia. 69kW, si bien es una potencia muy alta, solo es perjudicial debido a la coherencia y el enfoque. Si el láser se dispersa uniformemente sobre un área grande, es posible que no sea lo suficientemente potente como para causar daños directos.
Si usa la ablación, no necesita detener la bala. Haga una ablación de un lado de la bala para producir empuje en ángulo y la bala fallará. Esto se ve agravado por el hecho de que harás que la bala caiga.
@Taemyr Si bien tiene razón, la pregunta pedía "detener la bala".
Excepto que dicha ronda de 5.56x45 tendrá una cubierta de cobre y posiblemente un núcleo de acero.
@Taemyr "señorita" a veces es peor que un golpe. En Tormenta del Desierto (Iraq 1), se interceptó y destruyó un misil scud que, en análisis posteriores, habría caído inofensivamente al océano. Los escombros terminaron aterrizando en un cuartel de las fuerzas estadounidenses en Riyadh, representando casi la mitad de las bajas en esa guerra.
@pojo-guy No estoy seguro de entender tu comentario. ¿Quiere decir que a veces un acierto es peor que un fallo? Creo que podría estar leyendo mal tu ejemplo.
@adrianzhang estás leyendo el ejemplo correctamente. El mayor recuento de bajas de EE. UU. para un solo evento en Desert Storm no habría ocurrido si EE. UU. simplemente hubiera dejado solo ese misil Scud. Lo interceptaron y lo arrojaron directamente a sus propios barracones.

Con un láser lo suficientemente potente, puedes vaporizar la bala casi al instante.

No hay mucho que decir aparte de eso, alguien más podría intentar calcular cuánta potencia necesitas para producir tal efecto en un rayo con el diámetro necesario para cubrir toda la bala. Pero en lugar de una cerca, podría probar algo como un láser antiproyectiles a pequeña escala. Necesita una forma de detectar y rastrear balas y un láser en un cardán con un tiempo de reacción lo suficientemente rápido para rastrear la bala y suficiente potencia sobre el alcance para vaporizarla rápidamente. Al usar una cerca, debe cubrir toda la altura con rayos láser, apilando fuentes láser una sobre otra. Esto podría no proporcionar suficiente tiempo para que el láser lo vaporice por completo, o esta limitación podría impedir el uso de láseres menos potentes.

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