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“甜瓜榴弹炮”、核HEAT和NKEW:以讹传讹的误解?

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在读过一些文章之后,笔者发现这个中文圈子里神乎其神的武器其实有可能是以讹传讹的神化结果……且容我细细道来;如有错漏,敬请指正。


IP属地:四川来自Android客户端1楼2020-05-09 11:18回复
    一些文章号称,可以通过某种方式,将核弹爆炸几%-几十%的能量转移到一个等离子体束流中,并且用它作为一种实用武器攻击敌人,并号称它的起源是猎户座计划,并最终发展为一种叫做“甜瓜榴弹炮”(Casaba Howitzer)的武器。
    一直以来,对这种神乎其神的武器,我都一直带着怀疑——以及,坦率地说,不喜欢的态度。这种厌恶一部分来源于当年和几个CDE玩家的争论(抱歉),另一方面,则是理科常识对这种武器的本能排斥。一束角度大约是5°的窄束流?速度1000km/s?后期试验把角度降低到了0.057度——天哪,想想看,一根针一样的等离子体?可是,这怎么可能呢?“核武器是粗糙的剑,不可能变成犁头”,在HEAT里,爆轰波把药型罩向中间挤压,从而创造出一束高速的金属流体。可是,在核HEAT里,仍然存在这种设计吗?通过加热一个金属圆盘就想让它变成高速等离子体,同时被约束在一个窄束中,这真的可能吗?毕竟,温度的本质就是随机运动,在没有电场和磁场约束的条件下,如何防止等离子体向四周扩散呢?
    (google找到的一幅nuclear shaped charge示意图。)


    IP属地:四川来自Android客户端2楼2020-05-09 11:20
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      准确的说,这篇文章在外网上好几个论坛都有,但是都是同一个版本,我只是随便挑了个截图


      IP属地:四川来自Android客户端4楼2020-05-09 11:22
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        噗,链接被吞了,我就不放链接了
        总之就是这篇


        IP属地:四川来自Android客户端5楼2020-05-09 11:23
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          越读,我心中的疑惑就越深。我本来以为,这篇文章会有详细的原理和解释。可是并没有;文章提到,使用一个充满氧化铍的通道,让爆炸产生的X射线聚焦在圆盘上,把圆盘加热,从而产生束流——嗯哼?约束等离子体的机制是什么呢?或许核弹里有个小回旋加速器?
          (让我们看看原文怎么说的:铍氧化物把X射线变成热……把一个钨盘加热成等离子体……高速喷出……可是,这是描写猎户座计划的啊?谁也没说“甜瓜榴弹炮”是同样的原理,也没人认为猎户座计划喷出的是一个窄束啊?)


          IP属地:四川来自Android客户端6楼2020-05-09 11:29
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            我很自然地想到,可能是等离子体被加到了高速,以至于热运动的速度相比不值一提。可是,往下看,我的想法又被推翻了;在估算束流速度时,作者采用的是用温度估算热运动的速率:假设核弹可以把金属盘加热到温度1亿度,那么根据该温度的平均动能,粒子的速度大约会有1000km/s。可是,文章作者显然没有想到,粒子热运动的方向是完全随机的;这只会产生一个不断扩展的热气泡,而不是一束窄束流。
            (看看,看看,用温度估算束流速度;看起来速度是挺乐观,但是唯一的问题在于你是在估算一个热气泡的扩展速度啊,或者说直白一点,这就是爆炸火球的速度啊?)


            IP属地:四川来自Android客户端7楼2020-05-09 11:36
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              可是,作者又引用了某篇论文中的数据,坚称束流角度可以低到大约0.057度;看来,不是有什么未知的原力在约束着这些等离子体,就是作者在通篇瞎扯了;无论如何,我觉得找来这篇论文读一读,看看美国人究竟是有什么办法让等离子态乖乖听话。
              (哦我的上帝啊,这真是不可思议,一束气体可以被核弹搓成一根针,我向上帝发誓,要是玛姬姑妈知道了有人这样胡扯,她一定会狠狠地踢我的屁股的!)


              IP属地:四川来自Android客户端8楼2020-05-09 11:44
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                然后作者就开始大言不惭的类比了:根据那个针一样的束流估算能量密度,用激光穿深类比等离子体的能量密度来估算穿深……这篇文章的水平真是让人不忍直视,槽点无数……



                IP属地:四川来自Android客户端9楼2020-05-09 11:48
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                  不管怎么说,我找来了这个科普文作者(很可能是断章取义)引用的数据来源——这篇文章:《禁止核试验条约对第三代核武器革新的影响》。


                  IP属地:四川来自Android客户端10楼2020-05-09 11:54
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                    没人看先咕了
                    下午继续阐述论文内容_(:з」∠)_


                    IP属地:四川来自Android客户端11楼2020-05-09 12:01
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                      NKEW:“甜瓜榴弹炮”的真实面目
                      读完论文,先说结论:所谓的“甜瓜榴弹炮”,根本不是什么粒子光矛!一直以来,由那篇英文科普文章的以讹传讹开始,整个中文圈子就越来越相信这种东西。让我们看看真实的“甜瓜榴弹炮”到底是什么;正如图中所示,一开始,论文就给出了它的分类:NKEW(核动能杀伤武器)。也就是说,它是通过向目标投射一系列固体颗粒来杀伤目标,而不是什么等离子体。
                      证据:图中高亮部分,核KEW的不确定性之一:粒子的汽化。这就不仅说明了“甜瓜榴弹炮”不仅是使用固体颗粒作为攻击手段,而且要尽量避免它的汽化——和那些神乎其神的吹嘘截然相反。


                      IP属地:四川来自Android客户端14楼2020-05-09 17:30
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                        至于它的原理,就跟那个著名的传言中的第三宇宙速度井盖一样:把一个圆盘放在一个“枪管”的一端,在核弹爆炸时,圆盘就会碎成无数金属小碎片,向前飞散。也就是说,所谓的“甜瓜榴弹炮”其实是一大堆金属粉尘,而不是炽热的等离子体;这样就解决了气体扩散从而降低束流密集度的问题。
                        (或者说,这种武器的原理,其实跟这次水下核试验里零点上方的这艘船一样:被核弹变成金属碎片并向上飞散。)




                        IP属地:四川来自Android客户端15楼2020-05-09 17:37
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                          啊——哦,到这里,我们其实就可以结束了。证据确凿,“甜瓜榴弹炮”不是,也不可能是人们幻想的那种粒子光矛式的梦幻武器,而只是另外一种粗糙的矛。但是,有些人可能会争辩说,如果它距离够近或者继续提升威力,它也可以是很合适的武器。是这样吗?“甜瓜榴弹炮”的性能到底如何?笔者认为的核弹理想使用方式应该是什么?请继续往下看,本文还远远没有结束……


                          IP属地:四川来自Android客户端16楼2020-05-09 17:45
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                            真实的“甜瓜榴弹炮”
                            文中首先提到了,在85年前后的一次试验中,碎片云达到了0.057度/100km/s;这个数据并不奇怪,毕竟我们现在知道,这只是一堆碎片云,而不是一团气体;要让碎片保持大致不要扩散相对来说容易得多。让我们看看文中提到的“甜瓜榴弹炮”的一些特性:使用一枚8kt的核武器加速40kg重的钨盘,一枚核弹可以加速十个钨盘,从而创造出十团碎片云……如果这些钨盘能产生大量碎片(文中说“能不能是非常值得怀疑的”),那么理想情况下,这个钨盘将会产生400万粒8毫克重的钨碎片(也就是跟pm2.5差不多大),每粒将会携带40千焦的动能,大概相当于10gTNT的能量——听起来不错,不是吗?但是别忘了,作为一种超高速碰撞体,这种粒子可以轻易地被经典的多层空间碎片防护盾拦截。它的原理是,先使用一层较薄的固体,让超高速侵彻体碎裂并汽化——之后的第二层装甲再轻轻松松地挡下碎片和汽化的弹体。就算没有这种装甲,这些pm2.5大小的粒子的威力也很有限:文中说,“这些碎片可以造成卫星与空间传感器的结构损伤,但是只有很小的几率命中尺寸更小的再入飞行器(Re-entry Vehicle,RV,也就是俗称的弹头),甚至即使命中了也无法摧毁弹头”
                            (配图:原文;图三:超高速(~10km/s)的金属球在撞击靶板后形成的气体与碎片云。)




                            IP属地:四川来自Android客户端18楼2020-05-09 20:40
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                              啊对了,补充一点更打击甜瓜党的:
                              那400万个碎片也会扩散,所以在2000km距离上的密度是“每平方米一个”——上帝啊,每平方米一个pm2.5大小的碎片
                              这够干啥呢?


                              IP属地:四川来自Android客户端22楼2020-05-09 21:54
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