Feuerwaffen in Vakuum und unter Wasser

Sobald du beginnst, an spezielle Umgebungen zu optimieren, wirst du in anderen einfach Nachteile haben.

Und Unterwasser gibt es nun genug Spezialwaffen.

Wobei für mich die Rangfolge der Weltraumwaffen vermutlich so aussehen würde:

1. Platz: LASER
2. Platz: Mikrowellenstrahler
3. Platz: Raketen
4. Platz: Rail-Gun

cu

Bei letzterer bekommst du dann ekligere Impulsprobleme, als du sie mit normalen Waffen hättest.

@RvD:

Jo, deshalb ist sie auch nur auf Platz 4.

Allerdings dürfte die Waffe sehr kompakt sein - dank supraleitfähiger Magneten... Und im All reichen schon vergleichsweise langsame Geschwindigkeiten aus.

Ich persönlich finde Mikrowellenstrahler auch viel effizienter. Einfach die Elektronik grillen ist allerdings lange nicht so spektakulär, als wenn ein LASER, eine Rakete , oder ein Geschoß einschlägt.

@"Gast":

Danke für Deine Meinung. Ließ nochmal genauer, was ich schrieb.

BTW: Einige der modernsten Torpedos haben Raketenantrieb...

cu

(..was Stationen eigentlich nicht tun, weil sie dafür nicht gebaut sind.)

Dann ist sie wohl schlicht wehrlos, wenn sie nicht umgerüstet wird.

"Serrax" schrieb:

BTW: Einige der modernsten Torpedos haben Raketenantrieb...

Wenn du die GyroJet-Mini-Torpedos meinst - tun nur unter Wasser.

Nö, ich meinte RL.

cu

Sehr geehrter "Gast". Sobald Du meine Postings auch mal liest, werde ich gerne mit Dir diskutieren. Bis dahin ignoriere ich Dich.

Ja, es gibt Torpedos mit Raketenantrieb. diese Werden abgeschossen, Der Raketenantrieb bringt sie über Wasser zum Ziel und dann setzt die Schraube ein. Aber Warum muß es unbedingt ne schraube sien? Wenn man es in der zukunft Cool sein lassen will nimmt man eben ne Wasserstrahldüse. Oder zwar langsame Torpedos, die jedoch dafür dank einer "Raupe" passiv einfach nicht zu orten sind. Man weiß nicht wie einem geschieht und dann Bumm.

Aber eine Inse Meer gestürzte Raumstation dürfte keine Verwertbaren Waffen haben. man könnte es vielleicht wie in BT nehmen, das es Energiewaffen gibt, die einfach so viel Power haben das sie auf Kurze Distanz noch wirkung entfalten können. Alles andere Ist zu Speziell auf die Entsprechenden bedingungen anzupassen. Ausserdem Frage ich mich wie eine Raumstation solch einen Absturz soweit überleben soll das da noch irgend etwas verwertbares dran ist. Alles was irgendwie überragt verglüht. Eine Raumstation (selbst recht schwere) sind zudem nicht für einen Atmosphäreneintritt ausgelegt. kein Hitzeschild, Unpassende Form... Selbst wenn sie schwer genug ist um nicht komplett zu verglühen wird sie wahrscheinlich auseinanderbrechen. Die Hitze dürfte alles darin unbrauchbar machen und der Aufprall (Unter diesen bedingungen is Wasser hart wie stein) ut sien übriges.

Diesel :

Dieser Link ist das schnellste, was ich gefunden habe. Wer Interesse hat, findet noch viel mehr über raketengetriebene Torpedos.

BTW:

Das, was Du meinst, wäre eine ASROCK. Eine Beschreibung findet sich im Rigger 3.01D, S. 92f (die in etwa RL entspricht).

Ferner findet sich auf S. 93 auch eine nette Beschreibung über einen MADCAP (Torpedo), der aufgrund der Geschwindigkeit imho doch eher ein raketengetriebender Torpedo sein dürfte...

cu

Aus der Wikipedia Quelle:

Zitat

Die neueste Entwicklung stellen Torpedos mit so genannter Superkavitationsblase und Raketenantrieb durch eine Feststoffrakete dar, die mindestens 200 Knoten schnell sind - die Russen sind auf diesem Gebiet der Forschung momentan führend (Modell Shkval). Die ersten Shkval-Torpedos waren ungelenkt und für nukleare Sprengköpfe vorgesehen.

Also sagen Serrax und "Gast" (der warscheinlich wegen der Spielleiterschirmbeilage bei LodlanD fragt) eigendlich das selbe!
Es gibt Raketengetriebene Torpedos jedoch nicht ohne Superkarvität! Welche ein sehr eindrucksvolles Phänomen ist wenn ich das mal anmerken darf. Ein guter Link ist dabei auch dieser: http://www.nachlese.at/superkavitation.htm
Aber das gehört nicht zum Thema.

Zum Thema Wärmeleitung im All:
@dea: Ich muss mich entschuldigen ich scheine dich falsch verstanden zu haben und anscheinend auch verletzt zu haben (mit meinem "Einfacher Ausdrücken") das war nicht die Absicht. Ich ging davon aus das beide Waffen auf Erde und All die selbe Ausgangstemperatur haben. Daher würde sie im all aufgrund der höheren Temperaturdifferenz schneller Kühlen (wie von mir postuliert). Du gingst von einer Gleichgewichtstemperatur als Startpunkt aus. Und hast dann natürlich recht!
Ich finde es jedoch zweifelhaft ob eine Waffe bei dieser Starttemperatur überhaubt noch etwas tut. Luftfeuchtigkeit (die auf der Raumstation an der Waffe anlagelagert hat, doch diese würde warscheinlich bei der dekompression vollständig verdampfen, auch wahr) die die Waffe zufriert, Waffenöl das gefriert etc. Daher ging ich von einer gewissen "Betriebstemperatur" vor dem Schuss aus, was zu einer viel grösseren Temperaturdifferenz zur Umgebung führt........
Wie gesagt, mein Fehler wir gingen von unterschiedlichen Startpunkten aus. Ich hatte jedoch auf meine Annahme verwiesen:

Zitat

Ich gehe der einfachheit halber mal davon aus, das die waffe auf der erde und im All die selbe Temperatur erreicht hat!

Welche du wohl besser hättest "anzweifeln" sollen. Oder zumindest erwähnen. Dann wäre viel schneller Klarheit entstanden. Nun zum Schluss:
Sollte eine Feuerwaffe bei 2,5K noch funktionieren und einen Schuss abgeben, gebe ich dir recht und bis die 2,5 Kelvin nach dem Schuss wieder erreicht sind dauert es (ohne Sonneneinwirkung) viel länger als auf der Erde.
Sollte eine gewisse "Betriebstemperatur", beispielsweise durch verlassen der Raumstation/-schiff nur kurze zeit vorher, für die Funktion von nöten sein, würde sie wegen der äusserst niedrigen Energieaufnahme durch Strahlung bei NAHEZU (ich denke die Betriebstemperatur unterscheidet sich nur um etwa 40K von der Irdischen Temperatur) gleicher Energieabgabe durch Strahlung im Vergleich zur Erde, schneller auskühlen.

Sind wir uns da einig?

MfG SirDrow

Zitat

Sind wir uns da einig?

Auch da habe ich noch so meine Zweifel, denn in dem Fall müssten wir betrachten, wie lange es dauert, bis die Waffe wieder von [Energieniveau bei Betriebstemperatur + zugeführte Energiemenge durch Abfeuern] auf [Energieniveau bei Betriebstemperatur] kommt.

Für diese Betrachtung werde ich jetzt mal einfach ein paar Zahlenwerte annehmen, die nicht notwendigerweise absolut korrekt sind, aber da es sich im Vergleich um Konstanten handelt, macht das nun wenig aus:

• Die Energiemenge, die die Waffe bei einem Schuss aufnimmt, sei 100J
• Die spezfische Wärmekapazität der Waffe beträgt 10 J/(kg*K)
• Die Masse der Waffe sei 1kg
• Aus diesen Werten ergibt sich ein (delta)T von 10K, sowohl im All, als auch unter atmosphärischen Bedingungen
• Angenommene Betriebstemperatur: 293K (= 20°C)

Es geht also darum, wie lange die Waffe nach einem einzigen Schuss braucht, um von 303K wieder auf 293K abzukühlen. Die abzugebende Energiemenge ist in beiden Fällen die selbe, nämlich 100J. Unter atmosphärischen Bedingungen wird diese Energie nun über 3 Mechanismen abgeführt: Strahlung, Konvektion und Molekularbewegung. Da ich davon ausgehe, dass die Quelle mit der Verhältnisangabe von 65:29:6 sich diese Werte nicht völlig aus dem Arsch gezogen hat (das würde nämlich dem Anspruch von "How-Stuff-works" nicht gerecht werden), nehme ich mal an, dass diese Werte (weil sie sich auf ne Thermoskanne bezogen) im Temperaturbereich von 20-30°C durchaus hinreichend genau sind => Die 100J werden mit 65J über Strahlung, 29J Konvektion und 6J Molekularbewegung an die umgebende Atmosphäre abgegeben.

Jetzt schauen Stefan Bolzmann-Gesetz für Wärmeleistung im Strahlungsbereich an:

P = e s T^4
P = abgestrahlte Leistung , e: Emissionskoeffizient;
s: Stefan-Boltzmann-Konstante = 5.7· 10-8 W· m-2· K-4; T: Temperatur [K]

Interessant an dieser Formel für die Strahlungsleistung ist, dass die (Absolut-)Temperatur des strahlenden Objektes eingerechnet wird. Die ist in unserem Beispiel aber in beiden Fällen 293 bzw. 303 K. Die Umgebungstemperatur spielt an der Stelle gar keine Rolle. Der Emissionskoeffizient wäre für einen Schwarzstrahler 1, für unsere Waffe liegt er unter 1, aber er ist ebenfalls für die beiden Betrachtunsfälle konstant => Nach dieser Formel ist die Strahlungsleistung unserer Waffe in beiden Fällen exakt gleich. P ist aber auch W/t, sodass t= W/P ist.
Und jetzt kommt der Clou: Da im All Konvektion und Molekularbewegung wegfallen gibt es dort nur Strahlung => Die gesamten 100J müssen abgestahlt werden. In der Formel ergibt das dann für die Abstahlzeit t = 100J/P, während es auf der Erde nur t= 65J/P sind. Da P wiegesagt konstant ist, wäre die Abstrahldauer auf de Erde offensichtlich kleiner, als im All, eben weil ein Teil der abzuführenden Gesamtenergie nicht abgestahlt werden muss.

Da Physik nicht unbedingt mein Glanzfach war, kann es natürlich sein, dass ich da jetzt irgendwo einen Fehler gemacht habe. Wenn ja, bitte ich um Ausführung wo ...

Ich gebe dir vollkommen recht. Doch jetzt kommt genau meine Argumentation zum tragen.
Die Abgestralte Energie ist in beiden fällen gleich. Die anderen beiden Mechanismen fallen im All weg.

Doch nun muss man ebenso die Umgebung einrechnen. welche ebenso nach den Formeln Wärme abstrahlt. Diese fürt der Waffe wieder Energie zu. (wie man anhand der Gleichgewichtslage welche auch bei Vakuumisolation auftritt sehen kann.)
Diese von der Umgebung auf die Waffe abgegebene Energie ist auf der Erde grösser da hier:
a) die Temperatur wesentlich höher ist (293K welche mit der vierten potenz in deine Formel eingeht)
b) Zusätzlich noch durch Wärmekonvektion und Molekularbewegung energie an die Waffe abgegeben werden kann.

Im All bekommt die Waffe nur Energie durch Strahlung (welche 2,5K entspricht). Also eine vergleichsweise verschwindende Menge.

Mit deinen Werten und Formeln heisst das das die Umgebung
mit e (etwa 1) = 0,9 (mal so getippt)
auf der Erde:
P = 0,9 * 5,7*10-8 * 293K^4 = 378,08 W * m^2

im All (ist der emissionskoeffizient =1 da das all ein idealer schwarzer Strahler ist):
P = 1 * 5,7*10-8 * 2,5^4 = 2,23*10-6 W * m^2

Ich denke die Dimensionen sprechen für sich. Und da du sagtest das 65% über den strahlungsmechanismus Übertrahen werden, ist die Dimension der Wärmezufür von etwa 10^8 weitaus überwiegend.

In der Abstrahlzeit von:
Erde = 65J/P
und
All = 100J/P

nimmt die Waffe also auf der Erde etwa nur ein drittel der Energie auf wie im all. Doch mit den Dimensionen ergibt das immerhion noch 252,05 W*m^2 zu 2,23*^0-6 W*m^2 also ziemlich genau einen Faktor von 10^8...... im Vergleich zur Wärmeleitung, welche eine Faktor von etwa 1,85 bedeutet (65%/35%). (dies Versuchte ich vor ein paar posts zu Beschreiben)

Physik war auch nicht mein Glanzfach doch Interessiere ich mich sehr dafür. Mein Physikvordiplom hab ich nur mit 3 gemacht. Daher bitte ich ebenso um verbesserungen wenn mir ein schnitzer unterlief. Ebenso bitte ich um Verständnis das ich mich über Fehler von mir ärgere *gg*.

MfG SirDrow

tja die sache ist die, es herrscht immer ein gleichgewicht an strahlungsenregie zwischen allen körpern die sich ("sehen können")

also wenn ein mädchen mit bauchfreiem leibchen mit dem rücken zu einem fenster steht, und gleichzeitig draußen schnee ist, dann gibt ihr rücken über strahlung wesentleich mehr energie an die umgebung ab wie die schneedecke dem rücken zuführen kann, und sie kann sich tatsächlich die nieren verkühlen, obwohl es im raum 25° hat.

ein weiteres beispiel ist ein auto im winter. wenn es mit einer seite an an einem beheizten haus steht, die andere seite jedoch auf ein feld gerichtet ist, und es unter null grad hat, dann muß man oft nur auf der seite kratzen, auf der das feld war, weil das haus in ständigem strahlungsaustausch mit dem auto war, und aufgrund des delta T zwischen haus und auto ständig wärme zugeführt hat.

ein weiteres beispiel zur verdeutlichung was ich meine ist ein experiment. man hat 2 parabolspiegel( eh schon wissen, parallele strahlen werden zu brennstrahlen, die sich in einem brennpunkt treffen) die aufeinander gerichtet sind. in den brennpunkt des einen legen wir einen eiswürfel, in den des anderen ein thermometer, das zimmertemperatur anzeigt. nach kurzer zeit wird die temperatur am thermometer sinken, weil sich ein ungeichgewicht zwischen abgestrahlter wärme und aufgenommener strahlung einstellt.

zurück zum weltall.

auch hier kommt es immer auf das gleichgewicht an ... wenn man mehrere lichtjahre von der sonne weg ist, so wird jeder körper auf genau die hintergrundstrahlung der alls auskühlen, da sich immer ein gleichgewicht einstellt.

hier im planetaren bereich jedoch haben wir gleichgewichtsverschiebungen. jeder transport von strahlungsenergie zu einem körper oder von einem körper weg hängt einfach davon ab, wie groß die temparturdifferenz der wechselwirkenden objekte ist.

auf der sonnenseite eines erdorbits sind die wechselwirkenden teile die sonne (hohe temperatur 5000K), die erde (mittlere temp etwa 270K) und das all (sehr kalt 3K) ... in summe reicht dies dafür, dass ein objekt etwa +100°C bekommt. ... man kann dies verändern in dem man goldfolie verwendet, und damit die absorption der station im vergleich zu einem schwarzen körper reduziert.

wenn also die waffe in der sonne ist, dann wird sie schlechter abkühlen als auf der erde, und schon eine basistempertur von 100°C haben (schlechter deshalb, weil man nur beachten muß welche absolute tempertatur ein körper annimmt. und strahlungsenergie wie wir schon besprochen haben mehr als 50% des wärmeaustausches ausmacht)

auf der schattenseite jedoch fällt die sonne als enegielieferant aus, aus diesem grund ist hier nur die erde und das all als schwarze körper. alles in allem reicht des aus um ein objekt auf -100° abzukühlen (wenn es sich lange genug im erdschatten aufhält.) hier ist die wärmebilanz also wesentlich niedriger als auf der erde, das heißt es wird wesentlich mehr energie über strahlung abgeführt als auf der erde, wo ja ständing von allen richtungen wärmestrahlung auf die waffe einprasselt (auch in der nacht). im all kommt aber nur wärmestrahlung von der erde, und nicht von allen richtungen, sonder nur von einem kleinem raumwinkelbereich welcher der erde entspricht. also denke ich, dass auf der schattenseite die waffe eher unterkühlen, denn überhitzen würde.

und noch was ... die restliche strahlung des alls (kosmische strahlung) kommt zuallererst einmal zu 99% von der sonne, in form von neutrinos (vernachlässigbare wechselwirkung) neutronen, und ionisierten teilchen (wasserstoffkernen=protonen), elektronen ... dies ist sehr wohl eine gefahr für satelliten, aufgrund der wechselwirkung mit elektronik, und beschädigung der oberfläche, und dies lässt sich schon vorher gesagt mit goldfolie verhindern, oder zumindes reduzieren.

ABER

die kosmische strahlung hat mit temperaturüberlegungen einfach nichts zu tun.