¿Qué forma de nave sería más efectiva en el combate espacial de la vida real?

En forma de cigarro.

El espacio es un entorno 3D y los ataques pueden provenir de cualquier dirección. Esto sugiere que una esfera podría ser la mejor forma, con armas montadas en su superficie, pero eso sería ineficiente (la mayoría de las armas no podrían apuntar a un solo objetivo) y presentaría un objetivo grande.

Un objeto con forma de cigarro permitiría que las armas apunten en todas las direcciones, particularmente si están montadas en una torreta, mientras aumenta enormemente el número que podría apuntar a un solo objetivo y presenta una sección transversal mínima.

Por supuesto, esto supone armas de estilo de línea de visión directa. Si el combate espacial se basa en misiles, y estos se disparan a distancias extremas, la forma más eficaz probablemente será la que pueda contener la mayor cantidad de misiles, por lo que volvemos a la esfera (los misiles se pueden disparar desde cualquier lado). ' de una esfera, y ser guiado al objetivo).

El combate espacial también podría basarse en un enfrentamiento pasivo: colocación de "minas" de algún tipo a lo largo de las rutas deseadas (por ejemplo, económicas, eficientes). En este caso, cualquier tecnología (detectores/eliminadores de minas) hará que la forma de la nave espacial sea discutible o, si asumimos que estas minas son difíciles de detectar/eliminar, entonces una nave con forma de cigarro, propulsada longitudinalmente, presentaría una muy sección transversal limitada y, por lo tanto, se pierden la mayoría de las minas (al menos en relación con otras formas). La 'nariz' de una nave de este tipo podría incluso ser puramente blindada/desechable, para negar los impactos con minas que no pasa por alto.

Tienes FTL y control de gravedad. Entre los dos, la física es completamente diferente.

Pero puedo intentarlo.

Primero, energía.

Si asumimos una tasa de crecimiento anual del 1 %, dentro de 1000 años tendremos un presupuesto de energía 20 000 veces mayor (E4.5). Actualmente somos una civilización tipo K 0.7; serían una civilización tipo K 1.15.

Una civilización de tipo K 1.15 no tiene una parte significativa de su economía en los planetas a menos que sea un gigante gaseoso; su presupuesto de energía es 30 veces mayor que lo que un planeta del tamaño de la Tierra puede irradiar sin hervir sus océanos.

Si asumimos una tasa de crecimiento del 3%, son una civilización de tipo K 1.9 (es decir, con un error de redondeo de 2). Esto se ha tragado una estrella entera en estructuras que consumen energía, o tiene estructuras de menor densidad (por ejemplo, del tamaño del mundo anular) en una buena parte de la galaxia local.

Si asumimos una tasa de crecimiento del 5%, son una civilización tipo K 2.8 (es decir, con un error de redondeo de 3). Esta civilización se ha tragado todas las estrellas de una galaxia en estructuras similares a disonesferas o ha encontrado formas más eficientes de usar la energía de una estrella y la está usando.

La manipulación de la gravedad y FTL significan que tienen acceso a formas de manipular el universo que son tan extrañas para nosotros como los aviones a reacción autónomos lo son para una sociedad de cazadores-recolectores.

Por la navaja de Occam están relacionados: esta civilización puede manipular el tejido del espacio-tiempo para hacer que se doble de formas extrañas.

Junto con el presupuesto de energía anterior, la materia basada en la química, tal como la conocemos, será un material tan moderno como lo es el hueso para nosotros. No construirías un tanque con huesos de mamut tallados más de lo que generarían una nave espacial con aleaciones de metal.

Claro, es elegante y hermoso y es sorprendente lo que la gente primitiva puede lograr con herramientas tan limitadas. ¿Pero para ingeniería seria?

Por último, información. La capacidad humana para procesar información ha ido creciendo a un ritmo tan exponencial y constante como nuestra capacidad para procesar energía. Podría decirse que están vinculados, ya que lo que llamamos energía es realmente energía dispuesta de una manera altamente utilizable, que es una cuestión de entropía, que es información.

Tenemos todas las razones para creer que estamos cerca de poder emular una inteligencia humana. Hemos podido emular redes de nervios cada vez más complejas y replicar el comportamiento de organismos relativamente simples. Salvo una sorpresa (como, por ejemplo, codificamos recuerdos e información en el ADN ), la ampliación a un ser humano es una cuestión de mejoras técnicas marginales en la teledetección y la informática.

Incluso si asumimos que hacer más inteligentes que los humanos resulta difícil, crear inteligencia artificial a escala humana no está muy lejos de las escalas de las que estamos hablando. Como los seres humanos se adaptan horriblemente al entorno del espacio, la exportación inteligente inicial será con tales seres, y tales seres superarán a los humanos en la vida en el espacio.

El ancho de banda para comunicar un estado mental de un lugar a otro no va a ser tan alto (nuevamente, suponiendo que la tecnología actual siga escalando). Entonces, la guerra involucrará municiones inteligentes en misiones suicidas con respaldos y adoctrinamiento de que su sacrificio vale la pena por sus copias "dejadas atrás" altamente relacionadas.

El soporte vital no será una pregunta; simplemente manteniendo una plataforma computacional. Fortalecerlos contra las armas eléctricas será más fácil que mantener una biosfera alrededor.

Entonces, estamos hablando de redes distribuidas basadas en la no materia de los descendientes de mentes cargadas que pilotean armas exóticas de alta energía.

Nada se parecerá a un acorazado de la Primera Guerra Mundial o a un portaaviones de la Segunda Guerra Mundial. Aquellos fueron diseñados en base a los presupuestos de energía y las situaciones de una forma de vida biológica bloqueada por gravedad utilizando tecnología del siglo XX, no una inteligencia basada en el espacio utilizando tecnología del siglo 30.

Si hay civilizaciones que usan naves de batalla espaciales que disparan proyectiles relativistas y misiles guiados, serán el equivalente a los supremacistas blancos estadounidenses que almacenan rifles de asalto para la próxima guerra civil. La historia los ha superado.

Creo que un factor más importante que la forma de cualquier barco individual es la relación entre los barcos de la flota.

Un desafío principal de las naves de guerra en el espacio sería que, debido a la inercia, el enemigo podría predecir fácilmente la trayectoria de una nave (solo va en línea recta a velocidad constante). Por lo tanto, puede disparar fácilmente un misil desde una gran distancia y garantizar que impactará. Esto podría evitarse un poco si la nave acelera o desacelera, pero esto es costoso: no solo consume energía para expulsar un proyectil, sino que también significa que la nave tiene que desprenderse de algo de masa cada vez que lo hace.

Una mejor solución a este desafío sería tener los barcos conectados entre sí por cuerdas elásticas. Para simplificar, digamos que hay 2 barcos que giran alrededor de un centro de masa, a los que se les impide volar en diferentes direcciones mediante una cuerda elástica. Los barcos pueden comunicarse entre sí para tirar o aflojar la cuerda durante la batalla, en una secuencia que es indescifrable para los barcos enemigos. Esto cambiará la aceleración de rotación de las naves, haciendo que sea muy difícil para el enemigo predecir dónde estará cada nave en el futuro. Además, toda la masa permanece en el sistema y, asumiendo que hay una buena forma de recolectar energía cuando se afloja la cuerda, se usa relativamente poca energía.

En los propios barcos, esto sería simplemente percibido por pequeñas variaciones en la gravedad aparente en los barcos (gravedad aparente más alta cuando se tira de la cuerda elástica, más baja cuando se suelta). Esto podría compensarse, por ejemplo, ajustando el pequeño nivel de gravedad artificial.

Dependiendo de qué tecnología ofensiva y defensiva se utilice en su universo, diferentes formas tendrán diferentes beneficios.

Los factores relevantes son:

• Minimiza o maximiza la relación superficie/volumen: una relación superficie/volumen más pequeña te permite agregar un blindaje más grueso a tu nave sin agregarle más masa. Por otro lado, si el calor residual es un problema en su universo, es posible que desee maximizar el área de superficie para mejorar el enfriamiento a través de la radiación.

• Minimice o maximice el perfil, en una, dos o tres dimensiones : un perfil pequeño lo hace más difícil de golpear y le permite usar aún más armadura con menos masa en esa dirección particular. Pero por otro lado, también tienes menos espacio para colocar tus propias armas. También debes tener en cuenta las capacidades de maniobra del enemigo. Si pueden superarte o atacar desde múltiples ángulos a la vez, es posible que no puedas mostrarles tu "mejor lado" en todo momento.

  Si necesita energía solar, entonces necesita una gran superficie en al menos una dirección.

• Integridad estructural : si recibe golpes, quiere evitar que se rompa.

• Inquietudes de ingeniería : el diseño de su nave puede estar fuertemente influenciado por un sistema primario que requiere una determinada forma. Si un componente específico (propulsión, arma, etc.) es el principal contribuyente al volumen de tu nave, entonces la forma ideal de ese componente tendrá una gran influencia en tu diseño general.

Esférico

La mejor forma de concentrar toda tu masa en el menor espacio y bajo la mínima superficie.

Si la tecnología de armadura es relevante en tu universo y si tus enemigos son rápidos pero tienen problemas para apuntar, entonces quieres una esfera. No encontrarán tu lado débil, porque todos tus lados son iguales.

Pero tenga en cuenta que si el enemigo da un buen golpe con un arma penetrante que puede atravesar toda su nave, causará la máxima cantidad de daño a sus sistemas internos. Además, con una superficie tan pequeña, deshacerse del calor residual podría convertirse en un problema .

Largo

La forma que imaginas cuando imaginas una nave espacial .

Cuando logras apuntar siempre el arco hacia el atacante, tienes un perfil muy pequeño. Agregar una armadura gruesa al arco le brinda mucha resistencia por muy poca masa. Pero incluso si el enemigo logra flanquearlo, todavía muestra un perfil comparativamente pequeño. Y todavía tienes una buena relación superficie/volumen.

Una debilidad estructural es que un golpe poderoso desde el costado podría cortar fácilmente tu nave por la mitad, lo que probablemente la deshabilitaría por completo.

Si su diseño está dominado por sistemas que son largos y delgados (como armamento de acelerador lineal o ciertas tecnologías de propulsión), entonces esta forma será la más natural.

Plano

La forma clásica de OVNI es muy flexible en lo que respecta al perfil. Dependiendo de la situación, puedes minimizarlo mostrando el borde al enemigo o puedes maximizarlo mostrándole tu cara.

Un golpe directo en la cara lo perforará fácilmente, pero el daño será localizado. Si tiene muchas redundancias en sus sistemas primarios, se necesitarán varios golpes para derribarlo. Los golpes desde el borde fallarán fácilmente y solo dañarán las secciones exteriores. Si el enemigo puede maniobrar más que usted y puede enfrentar su borde si quiere y tiene un arma que es capaz de perforar su nave y es lo suficientemente precisa para hacerlo... bueno, entonces está bastante jodido sin importar la forma de su barco tiene.

Filigrana

Si necesita maximizar el área de la superficie por alguna razón, esta es la forma adecuada. Pero tenga en cuenta que probablemente será muy frágil. Una forma fractal también podría ser útil si desea maximizar el volumen ocupado de su nave. Es posible que el enemigo pueda golpearte, pero tendrá problemas para causar daño real, porque hay mucho barco para golpear.

El combate naval se trata de mucha potencia de fuego que puedes aplicar de manera efectiva a tu oponente mientras reduce tu propia exposición a sus armas.

Basándonos en los factores conocidos de la guerra de barco a barco durante la era de los imperios, se trata de cuántas armas tienes. Eso requiere que tengas una forma que maximice el área de la superficie para darte suficiente espacio para montar todas esas armas.

La esfera es bien conocida para minimizar la relación entre el área superficial y el volumen, lo que necesitamos es lo contrario, necesitamos maximizar la relación entre el área superficial y el volumen. Esto reducirá la masa y nos permitirá montar más armas.

Iba a sugerir el Cuerno de Gabriel , pero es una forma poco práctica de construir. Así que en su lugar sugeriré una esponja Menger

Esto le da un área de superficie considerablemente más grande para su masa para que pueda montar más armas y le permite lanzar armas de fuego indirecto como misiles y naves de combate desde aberturas internas protegidas.

Cualquier parecido con un cubo Borg es totalmente coincidente. Serás asimilado.

Obviamente, este es un tema de debate sustancial, y en realidad no hay una respuesta "correcta". Pero me gustaría hacer algunos puntos adicionales que no se mencionan en las otras respuestas aquí.

Fundamentalmente, esta pregunta depende de dos cosas:

• ¿Cuál es su estado del arte en armas y tecnología de propulsión, y;
• ¿Qué tipo de combate quieres?

Como ávido jugador de juegos RTS espaciales, diseñador de naves de combate en simuladores de física newtoniana e ingeniero aeroespacial para la Marina de los EE. UU., mi filosofía sobre el combate de naves estelares es evitar los enfrentamientos cuerpo a cuerpo a toda costa. En mi experiencia, si te acercas lo suficiente a tu enemigo para un festival de babosas, ambos terminarán en mal estado. Y las naves espaciales son inherentemente malas plataformas de combate por muchas razones:

• Es muy difícil de maniobrar en el espacio, y cuanto más masiva es tu nave, más difícil y costosa se vuelve.
• Por su propia naturaleza, los sistemas de guía y propulsión no se pueden proteger contra daños y serán lo primero que perderá en una pelea.
• A menos que esté utilizando algún tipo de propulsión sin reacción, cada motor y propulsor de su nave presentará un objetivo grande y suave.
• Por cada acción (disparar un arma, dar un golpe) hay una reacción igual y opuesta (eres empujado, rotación no deseada, vibraciones o aceleraciones dañinas, etc.)
• Un objeto sólido del tamaño de un BB que viaja a velocidades orbitales puede hacer un agujero de varias pulgadas de ancho y profundidad.
• Los agujeros en su nave espacial son generalmente peores que los de cualquier otro vehículo (incluso los submarinos), a menos que su nave no esté tripulada.

Prefiero mucho más los compromisos de largo alcance, preferiblemente con la ventaja de la sorpresa. Es mucho más seguro para usted y es mucho más probable que gane. Para este enfoque de trabajo, la agilidad y el sigilo son sus principales impulsores de diseño. Sin embargo, si desea peleas épicas en espacios cerrados, su arquitectura deberá ser fundamentalmente diferente. La velocidad y la agilidad seguirán siendo esenciales, pero cambiarás el sigilo por armaduras pesadas y armas en capas.

¡ Tenga en cuenta que proporcionar mucha superficie para montar muchas armas no es la mejor estrategia! Más área de superficie significa más masa y más área para que el enemigo golpee. Las formas complejas son difíciles de construir, más difíciles de reparar y muy malas para los sistemas de control de actitud en el espacio debido al CG irregular, las frecuencias de resonancia, la flexibilidad en la estructura y los efectos extraños del daño de la batalla. Menos es más en este escenario: quieres suficientes armas para matar a tu oponente, y suficiente área/masa/sistemas para apoyarlo, no más. Sepáralos para que un buen disparo de tu oponente no destruya múltiples armas o sistemas vitales a la vez. La redundancia será particularmente vital en una batalla cuerpo a cuerpo, porque recibirás mucho daño y la armadura por sí sola no te protegerá.

Si tienes el ojo puesto en CQB, ¿imaginas ataques frontales o andanadas clásicas? Los asaltos frontales obligarían a un barco ancho y plano con la mayoría de sus armas en el frente para producir el máximo daño. Los costados enfatizarían la simetría sobre el eje largo con armas espejadas a cada lado.

Los barcos perfectamente simétricos no son una gran idea aquí debido a la cantidad de duplicación. Por ejemplo, toma una esfera: las armas en la parte trasera son inútiles si te enfrentas a un adversario en el frente, y lo único que hacen es ralentizarte. Los motores a los lados o al frente son un peso muerto y una vulnerabilidad adicional a menos que se estén usando activamente.

Si prefiere el combate de largo alcance, ¿quiere armas convencionales o de energía dirigida? Los torpedos tienen una gran producción de daño, pero sufren de velocidad, maniobrabilidad y vulnerabilidad limitadas a las contramedidas. Los láseres serían superiores con un daño casi instantáneo en el objetivo, son escalables a cualquier fuente de energía que pueda manejar e imposibles de contrarrestar de manera efectiva, pero tienen una producción de daño relativamente baja. (Y no, no puedes simplemente cubrir tu nave con espejos: el espacio está sucio y esos espejos no permanecerán lo suficientemente limpios como para protegerte de un gran láser).

¿Tu barco luchará solo o con apoyo? ¿Apoyo de combate o logística? Una nave con apoyo de combate no necesitará tantas armas ni arcos de disparo, porque tendrá compañeros que pueden llenar los huecos. Un barco con apoyo logístico (piense en los petroleros de la Marina de los EE. UU. ) no necesitará mucho combustible a bordo, municiones o incluso espacio para la tripulación, por lo que puede ser más pequeño y liviano que un barco solitario.

Finalmente, el sigilo no es tan imposible como podrías pensar. El espacio es enorme , y encontrar un pequeño punto brillante de energía térmica en un mar de estrellas no es tarea fácil. Tomemos este asteroide interestelar que pasó por nuestro sistema hace solo unos meses: no lo vimos hasta que ya había pasado y estaba saliendo. Si coloca sus componentes y radiadores que rechazan el calor en un lugar protegido en su barco y cubre el resto con revestimientos térmicos, se verá como el fondo.

Por último, le sugiero que mire de cerca la guerra naval moderna y el diseño de barcos, porque aunque (en su mayoría) es bidimensional, realmente es un buen análogo para las consideraciones de combate espacial.

Depende de tu ciencia. Lo más probable es que se vean muy similares a los cohetes y naves espaciales modernos, básicamente como una torre. Hay razones de ingeniería básicas y sólidas para esos diseños que no van a cambiar fácilmente.

Hay un montón de pequeñas razones. La disipación de calor es probablemente importante y es más difícil cuanto más esférico se obtiene. Eficiencia del diseño: solo tener un motor (o banco de motores), la potencia fluye en una dirección, etc. Tener una sección transversal variable puede ser importante: la capacidad de apuntar su "nariz" hacia el fuego enemigo para reducir la posibilidad de que relativista las armas te golpean. Pero todos esos son relativamente menores.

La principal razón es estructural. Un diseño tipo torre significa que el empuje es 1) siempre principalmente en una dirección y 2) los materiales de su nave están alineados con ese empuje. En comparación, una esfera o un cubo necesitarían un exceso de ingeniería masiva. Es posible que puedas hacer una esfera con motores a lo largo de un hemisferio, pero eso no escala tan bien como intentas hacer que las naves sean más grandes.

Puede resolver esto agregando más potencia y AG, pero eso significa más calor, y eso no es fácil de eliminar. Además, no existe tal cosa como un almuerzo gratis. Ese poder que su nave esférica está usando en AG podría aprovecharse mejor en una nave basada en una torre. Debido a la ingeniería adicional, también significa que puedes construir más naves torre para cada esfera, incluso con los mismos materiales. Incluso si las esferas son mejores 1 a 1, ese no será el caso: alguien que se quede con los barcos torre terminará con una ventaja de tonelaje, incluso si todo lo demás es igual.

Para alejarse de los barcos torre, necesita algún tipo de razón primordial para construir un barco menos eficiente. Podría ser un requisito de sus motores FTL, o incluso de sus motores de espacio normal si es lo suficientemente creativo. Pero no es probable que los avances tecnológicos básicos nos alejen de un diseño de torre/cigarro.

El videojuego "Children of a Dead Earth" básicamente ha resuelto esto para la ciencia pura. Este enlace respalda la mayor parte de la ciencia detrás del juego. Básicamente, el Programa espacial Kerbal con armas y misiles, sus buques de guerra blindados en forma de cono son probablemente los más cercanos a la realidad potencial dado que prácticamente no tiene ciencia manual, por lo que los barcos y las armas tienen que funcionar.

Puede ver la armadura inclinada para desviar los impactos desde el frente mientras permite que los sensores y las armas también disparen hacia adelante. Los motores están en la parte trasera donde se protegen las toberas, ya que sin empuje controlado estás a la deriva.

El interior es principalmente tanques de combustible / remas, refrigerante para que los radiadores se puedan guardar si es necesario durante el combate y el módulo de vivienda de la tripulación. El diseño es como una torre muy estrecha en lugar de un pasillo horizontal, ya que el empuje "hacia abajo" será hacia los motores.

Obviamente, la estética es deficiente en comparación con las naves aerodinámicas en los medios, y las naves civiles que no son de combate se verían bastante diferentes (más como piruletas con un módulo habitable bulboso con rotación interna o un anillo para que la nave pueda girar por gravedad cuando no está bajo empuje y una larga columna de tanques y radiadores con un motor en la parte trasera).

Puedes ir a Atomic Rockets si quieres leer sobre todo tipo de diseños de naves prácticos y muy realistas. Esencialmente, sus motores determinan la forma del barco.

Aquí hay algunos ejemplos (todos sacados descaradamente de Atomic Rockets). La primera es una nave antorcha clásica de Heinlein, básicamente una esfera con un cohete de fusión al final.

Muy práctico, pero probablemente no como se vería un buque de combate dedicado, ya que ofrece un gran perfil en todas las direcciones. Pero excelente para optimizar el volumen interno y mantener todo alejado de esa unidad súper radiactiva.

Una versión más aerodinámica con alguna concesión a la estabilidad atmosférica.

Finalmente, una forma más probable, que es el diseño de piruleta de Attack Vector:Tactical donde el motor está lo más lejos posible de las personas.

Los picos en la parte trasera son radiadores para los motores, diseñados para permanecer en su propia sombra para limitar el daño de los neutrones. Una vez más, los motores de alto rendimiento tienen ENORMES emisiones de radiación, por lo que existen muchas limitaciones de diseño. El barco también tiene que sostenerse a sí mismo cuando está bajo empuje, por lo que todo tiende a apilarse sobre el motor, lo que reduce el peso total de la superestructura (remolcar un barco reduce aún más el peso ya que tirar requiere menos fuerza en la estructura de soporte que empujar) como el Avatar película Venture Star

Donde lo más grande a la izquierda es el motor que remolca el módulo de carga/tripulación más pequeño a la derecha. Pero tener los motores al frente probablemente no sea lo mejor para el combate, por lo que volvemos a la forma de cono CoaDE que ofrece cierta protección a los motores.

Si alejas con la mano la radiación del motor, puedes obtener cosas como el Rocinate de "The Expanse".

que tiene un motor con menos protección para la tripulación, cierta capacidad atmosférica aerodinámica, diseño de torre, blindaje inclinado y, francamente, una apariencia estética más agradable que los conos CoaDE.

Incluso con FTL (¿cómo funciona eso exactamente? Agujeros de gusano, impulso warp, puertas de salto, etc.) el combate en el "espacio real" todavía dictaría la forma del cono, a menos que esté usando algún tipo de motor mágico que no requiere remasa y no No emite mucha radiación desagradable/subproductos tóxicos que no desea lavar en todo su barco y áreas de vivienda. La mayoría de los barcos de ciencia ficción tienen motores ENORMES, ¡pero casi no tienen combustible! Esto es lo opuesto a la realidad.

La gravedad artificial limitada podría limitar la necesidad de que los barcos giren cuando no están bajo empuje, pero ¿qué significa "baja intensidad"? ¿Es débil, solo en partes de la nave? Porque mientras está bajo empuje, definitivamente habrá un tirón opuesto a la dirección del empuje, por lo que está contrarrestando eso para que pueda tener un diseño horizontal de "transatlántico en el espacio" o simplemente compensando la falta de empuje durante los largos períodos de deriva ingrávida entre destinos (a menos que tenga algo como la unidad Epstein en la serie "The Expanse", que puede empujar casi indefinidamente con muy poca remasa).

Armas relativistas significa láseres, que se difunden a distancias relativamente cortas Y generan tanto calor en tu nave como lo hacen en la nave objetivo, o supercañones de riel que aún entregan tanta energía cinética a tu nave como al objetivo (pero con suerte tienes compensadores de retroceso para extenderlo). El punto es que un impacto cinético cercano a la velocidad de la luz destruirá CUALQUIER barco, sin importar qué tan blindado esté, por lo que no tiene sentido en ese caso (es mejor dejar que el proyectil atraviese tu barco). Pero debe decidir cómo se manejará el calor (dado que casi ningún medio de ciencia ficción moderno muestra radiadores, simplemente lo ignoran), si tiene algún tipo de escudo de energía/gravedad y cómo maniobran las naves en el espacio real (es decir, cómo calientes [radiactivos] están sus motores y cuánto remasado/combustible necesitan transportar). Esto dictará gran parte del diseño práctico del barco. ¿Existe un requisito de reingreso aerodinámico? Si es así, entonces es necesario un casco aerodinámico. De lo contrario, puede tener casi cualquier forma que desee, solo tenga en cuenta que todo tiene que ser soportado mientras está bajo empuje, a menos que su antigravedad pueda compensarlo.

Dado que no hay sigilo en el espacio y puedes apuntar y disparar a largas distancias, hay algunas formas diferentes de hacerlo.

1. Si las armas son relativamente de corto alcance. Si las armas de los barcos tienen una potencia relativamente baja, entonces el problema podría ser poder maniobrar cuando están relativamente cerca (relativo aún puede significar cientos de kilómetros de distancia). El luchador " Star Fury " de la serie de televisión Babylon 5 ofrece una posible respuesta.

Los motores de reacción del barco están montados en los extremos de los brazos largos, lo que proporciona una gran cantidad de palanca para mover el barco en los tres ejes. Si observa atentamente, la nave puede orientarse para apuntar en cualquier dirección para rastrear, adquirir y disparar a cualquier objetivo, pero puede continuar en la misma trayectoria orbital, a menos que los motores se enciendan el tiempo suficiente para impartir un cambio en la velocidad diferente del inicial. camino. Si bien nunca se mencionó en el programa, los brazos rectangulares que albergan los motores también podrían servir como intercambiadores de calor o radiadores.

El diseño adaptable de Starfury

Este diseño puede escalar muy bien, con la advertencia de que los barcos más grandes tenderán a girar más lentamente ya que tienen una mayor masa, por lo tanto, más inercia que superar antes de apuntar la batería principal al objetivo.

2. El combate espacial tiene lugar a largas distancias (decenas de miles de kilómetros). Este no es el tipo de batalla espacial que se ve en las películas (evidentemente inspirada en la era de los barcos de vela de madera que se golpean entre sí con cañones de avancarga). Los barcos están lo suficientemente lejos como para que no sean visibles para todos excepto para los sensores más potentes y, a excepción de las armas láser, hay un tiempo significativo entre los disparos (con cañones de riel electromagnéticos o cañones de bobina ) o los misiles que llegan al objetivo. Si bien los acorazados con torretas pueden parecer la solución, la gran longitud de las armas electromagnéticas que disparan a velocidad orbital o interplanetaria lo impide.

En cambio, el barco podría parecerse a un erizo de mar, con largas espinas correspondientes a rieles o cañones de escopetas que se extienden en todas direcciones. Cuando se detectan objetivos, los cañones apropiados se energizan y disparan. O bien se puede aplicar un control fino directamente a cada cañón (por ejemplo, una pequeña montura de bola de 2 grados de libertad) o la propia nave realiza movimientos de control fino. Después del largo viaje, los proyectiles también pueden tener pequeños motores de cohetes para hacer los ajustes finales para alcanzar el objetivo también. Como un erizo de mar real, esta nave también podría estar "aterrizada" en un pequeño asteroide y aún presentar una gran variedad de armas.

Los barcos de cañón de bobina basados ​​​​en erizos de mar se parecerían a esto

Si los misiles son el sistema de armas principal, serán bastante grandes. La nave espacial New Horizons tardó solo 9 horas en cruzar la distancia entre la Tierra y la Luna, pero fue lanzada en un cohete Atlas derivado de un misil balístico intercontinental de principios de la Guerra Fría.

Si este es su misil antibuque, su plataforma de lanzamiento será enorme.

Esto sugiere que estará en juego una dinámica similar, la nave será esencialmente un campo ICBM móvil, y el producto final puede parecerse a una "mazorca de maíz", con cada "núcleo" siendo la cubierta de un tubo de lanzamiento.

No tan sabroso cuando te dispara

3. Armas de ultra largo alcance (hasta un segundo luz). Dado que el entorno espacial te permite construir enormes estructuras en gravedad cero, existen pocos límites en cuanto a lo que realmente puedes construir. La página de " Armas convencionales " de Atomic Rockets tiene una larga sección sobre láseres, y el arma láser definitiva es un FEL de rayos X impulsado por un acelerador de haz de electrones de un kilómetro de diámetro. A un segundo luz (300.000 km, un poco menos que la distancia entre la Tierra y la Luna), tiene potencia suficiente para cortar metal, cerámica y fibra de carbono en milisegundos . La regla de un segundo luz es bastante arbitraria, basada en la noción de que no desea que transcurran más de dos segundos entre el momento en que dispara el rayo y el momento en que ve los resultados del disparo.

A un minuto luz, todavía es lo suficientemente potente como para derretir materiales y es una fuente de radiación peligrosa para los sensores (o personas) sin blindaje que se encuentran a una hora luz de distancia.

El láser de rayos X Ravening Beam of Death (RBoD)

En ese punto, la forma de la nave es en gran medida irrelevante, ya que teóricamente puedes cortar una nave enemiga en pequeños pedazos desde distancias increíbles. El RBoD será un conjunto desagradable de vigas, módulos de potencia y radiadores. Probablemente estará rodeado por una nube de pequeños drones que proporcionarán datos de sensores, brindando una vista 3D finamente detallada del volumen de espacio circundante.

Cuando consideras La lección Kzinti (cuanto más eficiente es un impulso de reacción, mejor es el arma que hace). Cualquier civilización que pueda producir la energía para viajar entre mundos también puede producir un arma que puede convertir prácticamente cualquier materia sólida en plasma, lo que hace que la armadura sea irrelevante.

Esto significa que la calidad de la defensa de tu barco es exactamente proporcional a su capacidad para evitar daños por completo. Si asumimos que dos barcos tienen sensores lo suficientemente buenos para verse y apuntarse entre sí en un rango determinado, la prevención de daños se convierte en una función de qué tan estrecho es su perfil frente a su aceleración máxima en relación con ese eje.

Por ejemplo, si tu nave tiene un perfil frontal de 10x10 unidades, y puedes acelerar 10 unidades en cualquier dirección en el tiempo que tarda un misil enemigo en compensarte para golpearte, eso significa que al aleatorizar tu aceleración de ametrallamiento, un misil enemigo tiene un 1 :2 posibilidades de predecir su perfil X y una posibilidad de 1:2 de predecir su perfil Y para una posibilidad total de acertar de 1:4. Si extruyes el perfil de esa nave para que sea de 1x100 unidades (la misma área pero más delgada), entonces un misil enemigo tiene una probabilidad de 1:20 de predecir tu perfil en el eje X y una probabilidad de 1:1 de predecir tu perfil en el Y aumentando tu oportunidad general de evadir un tiro 5 veces sobre el barco cuadriculado.

Lógicamente, cuanto más puedas tensar tu nave, más efectivo puede ser el ataque aleatorio aleatorio para reducir tus probabilidades de ser golpeado, pero solo puedes minimizar la delgadez de tu nave hasta cierto punto antes de arriesgarte a que se rompa por su propia inercia. Además, cuando un barco fibroso es golpeado, se corta completamente por la mitad separando los sistemas vitales entre sí. Dado que una nave encordada es tan frágil, esto significa que una nave enemiga puede compensar tu evasión disparando muchos tiros más débiles en lugar de que una nave grande vaporice una.

La solución: una red hexagonal esférica

Al modificar estos principios y convertir tu nave en una red esférica, maximizas cuán "delgada" puedes hacer cualquier superficie de tu nave al mismo tiempo que maximizas su integridad estructural general. También divide las líneas a lo largo de cualquier vector único, por lo que un sistema de selección de objetivos no puede dar por sentado un componente de chaqueta de punto como puede hacerlo con la nave fibrosa. Incluso si dispara un montón de tiros en el "hitbox" de la nave, el 99% de ellos pasarán sin causar daño a través de la celosía sin golpear nada en absoluto. También propagará el daño mucho menos que un diseño sólido. Si un arma diseñada para vaporizar una nave sólida igualmente masiva obtiene un golpe de suerte, solo vaporizará unos pocos nodos, dejando intacta la mayor parte de la nave.

Con cada nodo que contiene sistemas que no se pueden cortar a granel como en un barco encordado. Dispararle es muy parecido a intentar matar un enjambre de abejas con una pistola. Sin embargo, tiene una ventaja sobre un enjambre, que es que ciertos sistemas no necesitan estar en todos los nodos. En un enjambre de naves más pequeñas, cada nave necesita propulsores, sensores, armas, computadoras, etc., que deben estar lo suficientemente miniaturizados para caber en cada nave del enjambre y lo suficientemente potentes para apuntar a naves más grandes a distancia. Esto significa que la mayor parte de la masa de su enjambre son solo sistemas de soporte costosos y redundantes, mientras que una nave más grande puede tener menos redundancia pero sistemas más potentes. En una nave de celosía, los ingenieros controlan el nivel de redundancia; entonces, podría tener 30 nodos asignados a propulsión, 20 a armas, 6 a sensores, etc.

(Nota: esta idea es una adaptación de la hazaña de la nave "espagueti" del juego de construcción de naves espaciales MMO, Starmade, que demostró que tales naves podrían asumir diseños de naves "tradicionales" de tecnología similar 50 veces su masa y ganar. Este juego también demostró que las naves esféricas/cúbicas de alta densidad se desempeñaron peor que cualquier forma de diseño de nave porque son más fáciles de golpear desde todas las direcciones y siempre tienen muchos sistemas vitales para perforar sin importar el perfil de propagación de daños que tengan sus armas).

Si alguna vez ha leído “Hide and Seek” de Arthur C. Clarke, sabe lo importante que es poder maniobrar. Un barco con simetría esférica, y especialmente con empuje vectorial, puede girar en un centavo.

Si necesita más área de superficie en lugar de menos (que imagino que es más probable que se deba a la disipación de calor cuando solo tiene radiación, no convección, para eliminar el calor que tener más espacio para pegar armas), podría hacer la esfera un celosía hueca, tal vez con algunos puntales internos.

La ingeniería de diferentes componentes de naves espaciales podría brindarle formas más interesantes. Si necesita generar un escudo en forma de elipsoide, quiere dos focos separados para él, así que tal vez tenga un haz con esos en cada extremo. Tal vez las locomotoras deban mantenerse separadas de la tripulación. Tal vez los picos irradien un exceso de calor. Algo así es lo que explica retroactivamente la forma icónica del USS Enterprise y por qué otros barcos en el mismo universo tienen el mismo estilo reconocible basado en él. Si las naves espaciales necesitan entrar en la atmósfera, tiene sentido que sean aerodinámicas. Si necesitan una bahía o un hangar, eso cambia el diseño.

Creo que la forma es básicamente irrelevante, pero deberías agregar algunos detalles sobre el nivel de tecnología (¿Hay FTL? ¿Qué armas? ¿Gravedad artificial? ¿Hay algo así como luchadores reales?)

Cierto, el espacio es un entorno 3D, pero al mismo tiempo puedes desplegar tu flota en una formación 3D.

Haciendo una analogía con las flotas actuales, el ataque puede llegar desde todas las direcciones (olvidémonos del submarino por ahora) y despliegas los barcos para cubrir esto (más o menos en forma circular).
No hay ninguna razón por la que en el espacio no puedas hacer algo con la misma lógica: el ataque puede llegar desde todas las direcciones, por lo que despliegas tus naves en forma de esfera (o cilíndrica), con la ventaja de que, sin una fuerte fuerza gravitatoria dada por la Tierra, cada nave puede apuntar su arma hacia el exterior de la esfera y orientarse en consecuencia para que solo necesite cubrir su parte superior.

Asumiendo esto, la forma del barco se volvió prácticamente irrelevante y puedes usar cualquier forma que tenga sentido o sea más eficiente para el tipo de barco, pero no necesitas una forma particularmente exótica.
Punto de bonificación, sigues operando un barco donde, desde un punto de vista humano, hay un techo y un fondo, que es la situación natural para la tripulación.

En forma de disco o platillo

Probablemente con una estructura como varios anillos concéntricos móviles unidos para formar un barco en forma de platillo. Los anillos exteriores más grandes deben unirse de canto con el próximo anillo más pequeño dentro de ellos.

Es bastante eficiente para un acorazado espacial.

• Tiene la ventaja de 2 caras de gran área de superficie, lo que proporciona espacio para una gran cantidad de armamento basado en torretas retráctiles.

• La forma proporciona la máxima maniobrabilidad, después de la esfera, para viajes espaciales tridimensionales. Multitud de pequeños motores a lo largo del borde, para una rápida ráfaga de velocidad, y un motor principal cerca del centro para viajes largos. El diseño de anillo concéntrico móvil permite que el motor principal se fije en su lugar. El movimiento fácil conduciría a mayores tasas de evasión o escape.

• La capacidad de moverse en cualquier dirección en un plano en un instante le da la ventaja de la imprevisibilidad, sin posibilidad de ataques de predicción de ruta.

• El diseño de anillo concéntrico permite apuntar y orientar el armamento de la base de la torreta de muchas maneras, lo que conduce a una mayor flexibilidad en el combate y una precisión significativamente mayor. Los anillos se pueden alinear para aumentar o disminuir la velocidad de disparo al permitir o no permitir que las torretas del anillo interior tengan una línea de fuego sobre el objetivo. El ángulo de la nave, con respecto al plano del asaltante, podría regular la velocidad de disparo al permitir que más torretas disparen simultáneamente.

• La forma en sí es muy difícil de golpear cuando se ve de canto. Con todas las torretas retráctiles, la nave básicamente se convierte en una línea en el espacio desde el costado, y el daño infligido a la nave (si lo hay) sería mínimo debido a la dirección del ataque. Agregar armadura a la nave solo a lo largo del borde agregaría un volumen mínimo y haría que la nave fuera impenetrable desde el borde, lo que le daría una ventaja táctica insuperable.

Entonces, en general, el platillo concéntrico es una forma de barco muy equilibrada. Ostenta el título de la forma más difícil de acertar (después de la forma de varilla) y la mayor concentración de fuego (después de la esfera). Su maniobrabilidad solo es superada por la esfera, pero con la distinción de tener una masa significativamente menor, lo que provoca un menor consumo de combustible.

En general, parece ser la mejor forma para un acorazado espacial.

No hay razón para suponer que las naves espaciales se parecerán en absoluto a las naves. La forma de un barco está impulsada por las limitaciones ambientales, lo que es más importante, el agua. El deseo de mantenerlo fuera, la necesidad de atravesarlo de manera eficiente.

En el espacio, nada de eso es cierto. La ISS es probablemente un modelo mucho mejor de una futura nave espacial que todas las películas de ciencia ficción. Incluso su plataforma petrolera promedio está más cerca que la Enterprise o la Estrella de la Muerte.

Especialmente, es muy probable que un barco de guerra esté hecho de marcos y puntales, y gran parte de su área cerrada en realidad será solo el espacio vacío entre los componentes estructurales. De esta manera, cualquier parte individual puede ser golpeada, destruida o descartada según sea necesario sin afectar la estabilidad de la estructura.

La necesidad de un área realmente cerrada, con atmósfera y (preferiblemente) gravedad, sería una pequeña parte de todo. Los alojamientos de la tripulación y las áreas de control. ¿Quiere reparar la matriz láser? Ponte un traje espacial.

Un barco de guerra se construiría teniendo en cuenta la redundancia, de modo que pueda soportar un par de impactos sin perder partes vitales. Intentaría poner las partes más calientes (motores, algunos sistemas de armas) en los bordes para que un enemigo que las apunte no golpee el control o las partes centrales.

Lectura obligada: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/

Es un sitio web masivo, pero aborda todas estas preguntas con el mayor detalle posible. No escribas SciFi sin leer Atomic Rocket primero. ;-)

¿Uno que se ve exactamente como un asteroide? Para ampliar un poco: cualquier nave espacial que parezca una nave espacial y sea detectable será polvo espacial en las primeras horas de una guerra espacial. La nave espacial más efectiva tiene estas características:

• No parece una nave espacial.
• No emite nada detectable
• No se mueve de una manera diferente a otros objetos espaciales.
• Tiene armas que no se pueden rastrear hasta la nave espacial.

Por lo tanto, un asteroide vaciado, con armas nucleares que se desplazan a baja velocidad en una dirección aleatoria durante unas horas antes de dispararse, utilizando falsas "desgasificaciones" o propulsión EMP para el movimiento, atendido por una computadora.

https://en.wikipedia.org/wiki/Propulsión_electromagnética

Como ingeniero aeroespacial, aquí están mis pensamientos sobre esta pregunta:

En el espacio (a diferencia de la atmósfera de un planeta), no hay nada comparable a la resistencia del aire. Por lo tanto, las protuberancias, los auges, las antenas, los conjuntos fotovoltaicos (también conocidos como paneles solares), etc., no tienen ningún efecto negativo en la capacidad de una nave espacial para viajar por el espacio. Por lo tanto, la nave espacial puede tener prácticamente cualquier forma.

Todas las naves espaciales deben construirse lo más livianas posible, porque cuanto más masiva sea la nave espacial, más grandes deberán ser los 'motores', lo que requerirá más 'combustible' (cualquier tipo de combustible que pueda usar). De hecho, la energía requerida para acelerar una masa se puede calcular específicamente utilizando la Teoría General de la Relatividad de Einstein: a medida que la velocidad se acerca a la velocidad de la luz, la masa tiende al infinito y la energía necesaria para acelerar esa masa también tiende al infinito. Ahora, podría decir que la masa es irrelevante, pero eso sería un error: cualquier 'solución alternativa' que permita el viaje FTL no niega las leyes fundamentales de la física y no se aplicaría a velocidades sublumínicas. Entonces, el diseño de la estructura de la nave espacial tendría que ser liviano, lo que haría que cualquier protuberancia, auge, antena,

Sin embargo, un vehículo con capacidades FTL también experimentaría enormes tasas de aceleración, o al menos experimentaría considerables gradientes de aceleración, al saltar a velocidades FTL, o incluso a velocidades inferiores a la luz. En otras palabras, las diferentes partes de la nave espacial se acelerarían de manera diferente. Piense en ello como el equivalente a que su cabeza retroceda bruscamente cuando pisa el acelerador de su automóvil. Estos gradientes de aceleración harían indeseable tener estructuras largas y flexibles que sobresalgan del cuerpo principal de la nave espacial, ya que podrían romperse más fácilmente.

Además, desde el punto de vista de la eficiencia estructural (obtener el mayor volumen con la menor masa), una esfera sería la mejor opción. Entonces, cuanto más cerca de una esfera puedas mantener la nave espacial, mejor desde la base de minimizar la masa. Además, minimizaría el área de la sección transversal en todas las direcciones, convirtiendo al barco en un objetivo más pequeño.

Otra consideración es que el compartimiento de la tripulación (y cualquier otra cosa a la que la tripulación necesite acceder desde el interior del barco) es esencialmente un recipiente a presión: presión atmosférica normal en el interior y presión cero en el exterior. Para soportar el diferencial de presión y no crear concentraciones de tensión innecesarias en el casco, una esfera o cilindro (con extremos redondeados, como un tanque SCUBA, tanque de propano, etc.) también sería lo más deseable.

Pero estás hablando de un barco de guerra, lo que significa que estará equipado con armas para defenderse de los barcos enemigos. Para ser efectivos en una situación de combate, los emplazamientos de armas necesitan un amplio rango de movimiento para tener el campo de tiro más amplio posible. Piense en las torretas de un castillo u otra fortificación (p. ej., Fort Ticonderoga), en la forma y ubicación de las torretas de armas en un B-29 o en el artillero de cola de un B-52: sobresalen para crear una amplia campo de visión como sea posible.

Entonces, en mi humilde opinión, creo que una esfera con torretas que sobresalgan (una forma similar a "Bumble Balls") sería la más efectiva. Alternativamente, un cubo con las torretas en las esquinas también podría funcionar bastante bien.

Francamente, es fácil quedar atrapado en el problema de "configurar mis armas" y olvidar el problema de la "física de la realidad".

Si tienes la tecnología para pelear una batalla seria, entonces la única forma que usarás es una esfera.

Recuerde, a menos que vaya a pararse también (¡difícil de hacer en el espacio!) y lanzarse cosas el uno al otro, tendrá que girar. El primer programa espacial de EE. UU. usaba un cilindro muy corto, pero era lo suficientemente corto como para manipularlo con cuatro propulsores espaciados uniformemente.

Si eres lo suficientemente grande como para manejar municiones, ya no tienes ese privilegio. La física te obligará a la eficiencia.

Entonces, una esfera con (ignorando la fuerza) seis emplazamientos de propulsores y un solo motor que la empuja hacia adelante. Armas que se erizan en todas las direcciones para que minimices la necesidad de girar, pivotar y girar, porque todo eso lleva tiempo (a menos que tengas un poco de Magia Clarkeana para absorber la energía de inercia...).

Esta solución tiene otros beneficios, es menos probable que se rompa por la mitad, es menos probable que se desprendan pedazos (como las esquinas), es más probable que tenga un escudo magnético disperso uniformemente (magnetismo como esferas, piense en "planeta") y es menos probable que ser colado (sin esquinas, ángulos o formas para mirar alrededor, simplemente "fuera" del centro).

También tiene la genial habilidad de girar suavemente durante un ataque para llevar más armas al lado. ¡Pruébalo con otra forma!

La forma es irrelevante a menos que dicho barco entre en la atmósfera. El mejor diseño es una fábrica móvil que produce drones. La nave capital se esconde mientras los drones luchan.

Si se considera que un barco está lleno de personas y equipos de soporte vital, realmente no quieres que la gente te dispare si puedes evitarlo.

El barco y la guerra están diseñados dentro de tu mundo y, por lo tanto, deben obedecer las reglas que creaste.

• ¿De dónde toma el barco su energía y cómo?
• ¿Dónde se supone que deben maniobrar los barcos y cómo?
• ¿Cuáles son los sistemas que lleva?
• ¿Qué armas está usando y a qué armas está expuesto?
• ¿Qué defensas tiene el barco?
• ¿Cuál es el tiempo de supervivencia estimado del barco dentro de la batalla?
• ¿Cuál es la evolución tecnológica de las naves espaciales?
• ¿Estás construyendo un mundo para un libro (serie), un juego de computadora, sesiones de RPG? ¿Espera necesitar una documentación fotográfica de sus barcos?

Todos los puntos anteriores limitan el diseño del buque en un grado, independientemente de que sea personal o de transporte de carga, civil o militar. Ahora, tienes un conjunto de formas posibles. Para usos militares existen dos tipos de equipamiento: Caza y Apoyo.

• Fighter está diseñado para ser lo más letal posible y lo más duro posible. El diseño real difiere de la forma en que ataca el luchador (ataque a distancia similar a la Estrella de la Muerte, combate aéreo X-wing) y cuánto es asequible y prescindible para la flota.
• El soporte está optimizado para llevar/proporcionar tanto como sea posible. Una vez más, el propósito real de la embarcación define el diseño real.

Por último, pero no menos importante, si necesitas gráficos para una portada, ilustraciones, elementos visuales del juego y "la comunidad", las naves de los buenos deben lucir nítidas y sexys y las de los malos apropiadamente rudas.

Tendría que decir forma de caña larga/cigarro para mayor flexibilidad.

Lo que no he visto mencionado: pivotaría mejor que cualquier otra forma, lo que le permitiría quitar cualquier parte (excepto el punto muerto) del camino de un ataque entrante casi al instante. Con un poco de combustible extra podrías pivotar en un punto además del centro. Tenga en cuenta que este pivote puede tener lugar en cualquier eje.

La distancia de aceleración más larga para armas baratas como las de riel donde solo arrojas materia inerte. Esto también se puede usar para impulsar la nave (acelerar el hidrógeno, por ejemplo, hasta casi la velocidad de la luz sería un gran impulso).

Gran área de superficie para montar armas "inteligentes" externas como cohetes.

Perfil más pequeño si el combate es uno contra uno, ya que puedes apuntar directamente a tu enemigo y él tendría que golpearte de frente. También el perfil más pequeño en vuelo, por lo que es menos probable que golpee la basura espacial: solo una pequeña sección del extremo de la nave debe endurecerse contra la abrasión del hidrógeno interestelar/micrometeoritos.

Podría girar por gravedad si lo desea cuando está fuera del combate. Dentro del combate, creo que el giro de la gravedad anularía casi todas las ventajas del combate, pero el cambio podría generar algunos dispositivos de historia interesantes.

La forma más adecuada para asegurar los objetivos estratégicos de tu facción.

Los otros carteles han brindado una base científica excelente para sus diseños, pero considere combinarlos con los objetivos estratégicos de su armada. El diseño de armas tiende a seguir el objetivo de la misión, ya sea la incautación de recursos valiosos, la supresión de las fuerzas opuestas o la destrucción de activos estratégicos.

¿Qué forma de nave se optimizaría para el combate espacial en el contexto de una futura armada espacial?

Primero, descartar la noción de que el Halcón Milenario podría sobrevivir a un vuelo de alta velocidad a través del interior de un Destructor Estelar Imperial. O una Estrella de la Muerte.

(¡No veo ninguna aleta!)

Reingreso atmosférico

Como señalaron Ian Kemp y Rob Watts , a las naves espaciales no les gusta el aire. Si su armada está en el negocio de subyugar a los colonos planetarios, entonces el departamento de ingeniería moderaría las geometrías abstractas de sus productos con algunas capacidades aerodinámicas. Esto le da la licencia artística para diseñar diferentes clases de embarcaciones, cada una adecuada para la tarea para la que fue construida.

Lo que es más importante, esto crea un entorno de combate asimétrico en el que un luchador atmosférico especialmente diseñado en su propio territorio podrá superar con facilidad a un visitante interplanetario no deseado. Lo mismo ocurre con el combate contra naves espaciales "anfibias" (transatmosféricas), aunque la ventaja sería menos pronunciada.

1588: Armada española derrotada

Los barcos españoles eran más lentos y estaban menos armados que sus homólogos ingleses, pero planeaban forzar acciones de abordaje si los ingleses ofrecían batalla, y la superior infantería española sin duda prevalecería.

Las naves nodrizas podrían tener este aspecto:

Mientras que las variedades transatmosféricas comenzarán a verse como transbordadores espaciales y los aviones se verán como aviones (aunque optimizados para características atmosféricas específicas como la densidad del aire).

Construcción y Reabastecimiento

Llevar combustible y materiales de reparación al espacio no es fácil, por lo que tal vez la unidad más efectiva sea la que sacrifique algo de efectividad en combate por la capacidad de reponerse en cualquier puesto de avanzada. Muchas batallas han sido perdidas por generales que descuidaron sus líneas de suministro.

¿Por qué Rommel fue derrotado en El Alamein?

Los aliados estaban cerca de sus bases de suministro en Egipto y, en contraste, las líneas de suministro de las fuerzas del Eje se habían estirado.

¿Qué ventajas y desventajas tendría la forma que ha elegido y por qué es la mejor para la futura guerra espacial?

Las naves nodrizas serían "bolsas de aire" endebles que almacenan suministros para reacondicionar naves más pequeñas.

Las embarcaciones de seguridad suelen ser baratas, resistentes y de bajo consumo de combustible para realizar patrullas (por ejemplo, coches de policía). Preferiría un marco universal que se pueda ajustar con componentes modulares que se puedan reemplazar a medida que se rompen o cambia el objetivo.

Las naves que asaltan las colonias de asteroides pueden ser pequeñas y resistentes patatas con maniobras omnidireccionales.

Las naves de asalto de la estación espacial serían transportadores rápidos con una variedad de puertos de acoplamiento y algunas opciones de entrada forzada que no causarán descompresión. Parece probable un tubo cubierto de puertos.

consideraciones adicionales

La guerra espacial será en un escenario cercano a la ciencia dura... no es posible el sigilo porque dado que el espacio es frío, la más mínima cantidad de calor irradiaría como un faro... el combate se basaría en llevar tus armas contra el enemigo. lo más rápido posible... la mayoría de las armas serían fuego directo relativista o guiado...

Acabas de describir un videojuego llamado Elite: Dangerous, que se centra en gran medida en ofrecer una experiencia de ciencia dura. Echa un vistazo a las entrevistas de David Braben, que puede extenderse durante horas sobre vuelos transatmosféricos y combates en gigantes gaseosos .

PS E:D dice que puedes ir sigilosamente en el espacio, pero solo si cierras las rejillas de ventilación, lo que comienza a derretir tu nave. :)

El general diestro en la defensa se esconde en los más recónditos rincones de la tierra; el que es hábil en el ataque resplandece desde las alturas más altas del cielo.

-El Arte de la Guerra - 4.7 Disposiciones Tácticas

El barco tendría:

• Un gran círculo frente al atacante con pequeños agujeros para que disparen las armas.
• Detrás del círculo, un conjunto de armas, sensores, motores y la cabina están muy separados entre sí y pueden moverse cuando sea necesario.

El círculo sería lo suficientemente grande como para que las armas y los motores de la cabina queden ocultos detrás de él. El círculo permitiría que sus sistemas críticos se escondan de los sensores enemigos mientras siguen disparando.

En efecto, un enemigo tendría que jugar acorazados para destruir los sistemas críticos de su oficio, trabajando metódicamente en cada parte del círculo donde sus sistemas podrían estar ocultos.

Hubo una gran discusión en el foro de Aurora hace unos años sobre el combate espacial realista.

Aquí hay algunas conclusiones de eso:

A excepción de los campos de tiro con cuchillo, necesitas buscar armas (misiles). La razón es que los rangos de detección son muy largos debido a las limitaciones del sigilo en el espacio.

La razón es que no puedes apuntar al barco. La comunicación y detección a la velocidad de la luz significa que está viendo dónde estaba la nave. También tu arma tarda en llegar. Los láseres viajan en c. Casi todo lo demás viaja significativamente más lento. Tienes que apuntar a la burbuja de probabilidad de dónde podría estar esa nave cuando tu rayo/proyectil/etc. llega

La burbuja de probabilidad se hace más grande con la combinación de aceleración disponible para la nave y el tiempo de viaje combinado de la radiación de detección y la velocidad de viaje del arma. Puede reducir la burbuja de probabilidad de dos maneras: mejor poder de procesamiento para descartar resultados improbables más rápido de lo que crece la burbuja debido al tiempo de cálculo y renuncia al daño para atacar un área.

Los misiles reducen esa burbuja corrigiendo el rumbo a medida que viajan.

Los misiles pueden ser mejores que los cazas porque pueden aplicar más aceleración para "esquivar" (haciendo que su burbuja de probabilidad sea más grande) al acercarse, ya que los humanos tienden a aplastarse si te pones demasiado enérgico. Además, a los misiles no les importa ir en una misión de ida. Algunos están ansiosos por eso: "Bomba #2, vuelve a tu bahía".

Eso lleva a una doctrina de misiles contra armas antimisiles con variaciones. Los antimisiles pueden ser misiles pequeños o armas de fuego directo.

Entonces las estrategias son:

1. Combate de misiles de largo alcance: lanza tantos misiles como puedas lo más rápido que puedas, ya que cualquier nave que elimines es una nave menos que te dispara y menos potencia de fuego defensiva. El bando que se queda sin barcos, misiles de asalto o misiles defensivos pierde primero. Las variaciones giran en torno a diferentes combinaciones de resultados ofensivos y defensivos y una decisión entre la masa dedicada a los lanzadores frente a la masa dedicada al almacenamiento de misiles.
2. Tortuga con un cuchillo: ten suficiente velocidad, potencia de fuego defensiva, armadura y escudos (si son una cosa en tu universo) para atravesar la tormenta de misiles y llegar al rango de combate con cuchillos.
3. Flota combinada: una combinación generalmente no óptima de los dos.

También tenga en cuenta que mencioné que hay limitaciones en el sigilo; no es que fuera imposible. Cuanto más eficientes sean sus sistemas y hagan lo que deben hacer, menos calor irradiará. Además, puede concentrar parte del calor irradiado lejos de su objetivo (si sabe dónde está ese objetivo).

Además, el sigilo de la nave se ve favorecido por el hecho de que el espacio es grande y hay mucho en él. Las capacidades de detección (una combinación de receptores y potencia informática) determinan qué tan brillante en relación con una estrella distante debe parecer una nave para ser detectada en poco tiempo. Eso determinará qué tan lejos estará el barco antes de que lo veas.

La forma puede ayudar con la sección transversal, pero debe renunciar al volumen de almacenamiento para hacerlo. También tienes que decidir entre el almacenamiento y los lanzadores. Dadas las distancias involucradas, es probable que puedas colocar la mayoría de tus lanzadores en un lado de la nave o puedes girar la nave. Ese es un factor de otras consideraciones mundiales.

Lo único que importaría es el momento de inercia tensor.

(Al que los físicos e ingenieros a menudo llaman simplemente "momento").

https://en.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inercia

No hay otra consideración, en absoluto: ya que no hay resistencia del aire.

(Es sorprendente que nadie más haya señalado esto).

Tenga en cuenta el excelente ejemplo de gif animado de cuatro objetos rodantes en esa página de wikipedia.

Dependiendo de su enfoque estratégico deseado, sus ingenieros crearían objetos con diferentes momentos de inercia. (Cada uno tendría diferentes ventajas : considere a una patinadora sobre hielo tirando de sus brazos durante un giro).

En el espacio nadie puede oírte gritar, no hay física de efecto de superficie, ni física de viscosidad (aerodinámica, etc.), pero está tu tensor de momento. Lo que cambia todo y es el diseño "total".

Por cierto, tenga en cuenta que aún más , si tiene "control de inercia" (al igual que en Star Trek y la mayoría de los barcos de ciencia ficción), entonces, el diseño del momento de inercia es muy importante.

De hecho: solo un ejemplo, podría tener un barco que deliberadamente es largo y delgado con enormes pesos concentrados en cada extremo ...

Luego, al usar sus "amortiguadores de inercia" en un solo extremo , podría crear movimientos de combate asombrosamente rápidos (ciencia ficción): giros, "esquivar", etc.

Realmente no podemos dar respuestas claras a esto debido a las primeras reglas de la guerra:

1. Construye tus herramientas de la mejor manera para lidiar con el entorno en el que lucharás.
2. El enemigo es parte del entorno en el que lucharás.

La forma correcta para la guerra siempre depende total y completamente de lo que necesites hacer con ella, y eso incluye sobrevivir a los ataques enemigos. Entonces, ¿qué tipo de ataques están usando?

Si tienen ataques basados ​​en láser, los barcos que pueden mantener la integridad mientras se mueven (como los barcos cigarros o esféricos) tendrán una gran ventaja al hacer que sea difícil o incluso imposible apuntar a un solo punto durante un largo período de tiempo.

Si tienen armas cinéticas, las formas que son efectivas para recibir golpes de armas cinéticas serían valiosas. Pude ver una estructura que es poco más que un caparazón delgado con el cuerpo real de la nave adentro sobre vigas móviles. Si no puede ver dónde está el "corazón", es difícil acertarle, por lo que todos sus golpes en una embarcación de este tipo se convierten en golpes de refilón.

Si están usando armas nucleares, entonces podría ser efectivo usar una estructura similar a una araña. Tenga una gran cantidad de objetos tontos separados lo suficiente como para que sea difícil golpearlos a todos con un ataque nuclear. Incluso la poderosa Tsar bomba no fue letal a 45 km. Ponga cables entre ellos, y su araña puede revolotear a lo largo de ellos para escapar de cualquier ataque en particular. Esto los obligaría a dispararte una gran cantidad de armas para atrapar a la araña y, con suerte, estás disparando al mismo tiempo.

Asimismo, su entorno incluye FTL. ¿Qué le hace eso a tu diseño? Uno de los comentarios sobre otra respuesta señaló que hay una explicación en el mundo en Star Trek de que las naves son todas lisas y curvas para reducir la resistencia warp. Si su FTL funciona como lo hace Star Trek, es posible que deba tenerlo en cuenta.

Para tomar prestado de un comentario que dejé en otra parte, realmente tienes que mirar exactamente cuáles son las características de propulsión de tus naves para saber cuál es la mejor forma: tienes FTL limitado y gravedad artificial limitada. Las implicaciones de tenerlos dependen de qué tan buenos sean, ya que un AG limitado podría derivar directamente en amortiguación de inercia, lo que significa que sus características de giro podrían ser significativamente diferentes. ¿Está utilizando unidades de reacción para empuje/maniobra sublumínica, o no tienen reacción? De nuevo, un factor.

La escala de tiempo involucrada nos coloca dentro y más allá de la era Trek, donde tenemos amortiguación de inercia, campos de fuerza para ayudar con la integridad estructural (todo basado en los mismos efectos de flexión del espacio que hacen posible el viaje FTL) y diseños de cascos de naves espaciales que, fuera del universo, están diseñados en la estética y se ven bien en la cámara, pero en el universo, se basan en la física del campo de deformación, por lo que son más eficientes que un ladrillo volador (ver también los Borg, que se supone que son tan buenos en la física de deformación que pueden hacer que su no -Los ladrillos voladores estéticos viajan más rápido que los demás de todos modos.)

Podría decirse que su nivel de tecnología y la naturaleza subyacente de la misma informarán el diseño de su nave tanto como sus tácticas.

La forma de un barco está determinada tanto por otros factores como por su óptima capacidad de combate.

La maniobrabilidad es importante; su nave necesita motores y propulsores y cualquier otra cosa para poder ir de un lugar a otro. También es probable que necesite alguna forma para que la tripulación embarque/desembarque: esclusas de aire, puertos de atraque, naves de escape, etc. Todos estos requisitos tendrán más efecto en la forma final del diseño que sus capacidades ofensivas o defensivas.

Sin duda, para un buque de guerra, la forma es importante. Pero no es el primer factor que impulsa el diseño.

VELOCIDAD

En el espacio, no creo que la forma importe en absoluto. Creo que es todo acerca de la velocidad .

Imagine una nave que sea más rápida en todos los sentidos que todas las naves que la rodean, vuele más rápido, dispare más rápido y calcule más rápido con las supercomputadoras (¿cuánticas?) a bordo.

En resumen, no podrías derribarlo porque es más rápido que tu nave y más rápido que cualquier cosa a la que puedas dispararle. Pero aún podría volar el tuyo porque dispara más rápido también.

Cada vez que veo una película en la que los extraterrestres atacan la Tierra (Día de la Independencia) y los combatientes alienígenas disparan con aviones humanos (Día de la Independencia), siempre parece que los dos tipos de naves están en pie de igualdad o casi en pie de igualdad (Día de la Independencia). ¡DISPARATES! Las naves alienígenas darían vueltas alrededor de la nuestra. Con su mayor tecnología, destruirían por completo nuestros aviones de combate y ni siquiera sufrirían una pérdida. ¡Sería una matanza total y completa! Sin ofender a ningún piloto de combate.

Y no es por la forma. Es por la velocidad. Entonces, en igualdad de condiciones, excepto por la velocidad, la nave mucho más rápida ganaría absolutamente.

Mejor aún , imagina una nave que pudiera teletransportarse. Un segundo está ahí, te saca los mocos y luego, antes de que te des cuenta, los rayos láser están sacudiendo tu nave y ni siquiera viste a tu enemigo.

Cualquiera que sea el lado que logre una de estas tecnologías o ambas primero tendrá la ventaja siempre que el otro lado no logre la misma tecnología o una equivalente.

Incluso los escudos de fuerza no ayudarían porque solo pueden recibir tanto daño antes de caer también. Tarde o temprano la velocidad gana.

Y si realmente quieres ir más allá ... ¿qué tal una nave hecha de energía? ¿O una nave que puede "atravesar" objetos? ¿O una nave cuyo cuerpo reside en una dimensión alternativa? No puedes golpearlo, pero él puede golpearte, independientemente de la forma. Esos son más ondulados a mano, pero todos hemos visto cosas peores en la ciencia ficción.

No se limite a pensar fuera de la caja... ¡olvídese de que hay una caja por completo!

Creo que todo se reduce a qué tan realista quieres emular la física real. No importa la forma de la nave, si quieres poder girar y luchar no es nada sencillo. Por ejemplo, su barco está viajando a 0.2c con rumbo 180.0 y ha disparado a su enemigo, incluso si giró su barco para mantener las armas primarias en el enemigo, está más o menos en el mismo rumbo de 180.0, y necesitarás una tremenda cantidad de energía para cambiar tu rumbo y dar la vuelta para otra pasada, y solo puedes expulsar tanto empuje para hacerlo o mancharás toda la vida en los mamparos... a menos que cuentan con amortiguadores de inercia.

Entonces, para tener combate, tienes que reducir la velocidad hasta el punto en que se convierte en un festival de babosas, o se convierte en un conflicto orbital y puedes usar la gravedad y la atmósfera del planeta para mover tu nave. Aparte de eso, son armas de largo alcance que aceleran muy rápidamente al principio, luego usan sistemas rcs fríos para alinearse con el objetivo, por lo que la detección es casi imposible.

Ver un barco en la televisión girar como un avión ni siquiera se acerca a la realidad.

Solo digo. Frito

Cualquier forma que pueda contener su unidad FTL.

Si su tecnología FTL permite que las naves aceleren más rápido que la luz en el espacio real y no tomando un atajo a través de alguna otra dimensión (hiperespacio, tercer espacio, Warp, etc.), entonces cualquier nave con capacidad FTL, literalmente cada una, es un arma potencial de masa. destrucción en una escala sin precedentes.

Tomemos, por ejemplo, el transbordador espacial. Supongamos que reemplazamos el conjunto del motor principal del transbordador espacial con unidades FTL y lo llenamos con lastre para aumentar su masa a su peso máximo de despegue de 109 000 kilogramos para una mayor energía de impacto. Suponiendo una velocidad de 1 C (que es genial para un arma pero no tan útil para viajes interestelares), impartiría más de un millón de megatoneladas de energía de impacto en un objetivo. Eso es suficiente para partir un planeta por la mitad.

Su guerra espacial sería una guerra fría, ya que, literalmente, cualquier persona con una capacidad mínima de FTL podría reducir un planeta a un campo de escombros que orbita una estrella. La sola amenaza sería suficiente para llevar a alguien a la mesa de negociaciones o hacer que tu civilización sea aniquilada en un escenario de "atrápalos antes de que ellos nos atrapen".

Creo que un cubo simple o un prisma rectangular sería una forma preferida en el espacio. Los cubos son una de las pocas formas 3D que se pueden apilar, son simples y no hay restricciones aerodinámicas en el espacio. Un cubo básico tendría pequeños alojamientos para cualquier tripulación o sistemas informáticos/de reparación, y el resto estaría lleno de ordenanzas. Si los misiles son la forma de ganar batallas en el espacio, entonces empacar un cubo lleno de misiles es la mejor manera de hacerlo. De esta manera, la nave espacial es menos una nave y más un portamisiles.

En la guerra humana, el poder destructivo de las armas ha aumentado mucho más rápido que la fuerza material de la armadura, lo que lleva a la creación de armaduras "activas", que responden a las amenazas. Una nave espacial probablemente tendría una armadura activa, para evitar que las armas nucleares o el equivalente futuro derritieran toda la nave. Los misiles probablemente también serán mucho más rápidos, más maniobrables que sus contrapartes de barcos, y probablemente nunca perderán su objetivo, por lo que construir barcos pequeños no tiene sentido. Los barcos más grandes también podrán permanecer involucrados en batallas por más tiempo y podrían transportar mejor equipos de fabricación para construir nuevos barcos, o al menos reponer sus existencias.

Tl;DR: Los futuros barcos pueden ser cubos repletos de misiles, con algunas defensas activas y capacidades de fabricación.