Super condutor no espaço

Super condutores são conseguidos com baixíssimas temperaturas, estando no espaço, isto não é difícil.

Podemos pensar então em railguns utilizando materiais supercondutores.

Protótipo de drone

Imaginei como poderia ser um drone de combate, então fui criando de acordo com as funcionalidades que lhe permitiriam cumprir uma missão.
A missão seria patrulhar, interceptar e neutralizar alvos a uma distância segura da nave mãe, para isso, ele teria que cumprir com os seguintes requisitos:
- Pequeno para caber nas docas de corvetas.
- Veloz e altamente manobrável para maximizar seu poder de interceptação e sobrevivência.
- Ser capaz de danificar outras naves e drones.

Com isto em mente, desenhei o seguinte protótipo:


- Módulo de sensores;
- Módulo de controle;
- Módulo de energia e propulsão;
- Ponto de montagem para armas num cone de 35 graus;
- Pontos laterais para armamentos diversos (Mísseis, torpedos, turrets pequenas);
- Alto coeficiente entre peso e propulsão, gerando mais de 10g em manobras, o ajuda a evitar fogo inimigo.

Eliminando o piloto, diminuímos peso, necessidade de módulos de sobrevivência e possibilidade de executar manobras que excedem 10g. Por outro lado, temos que nos esforçar ao máximo para a inteligência artificial ser a mais efetiva possível, blindar o drone contra invasões em seu sistema e manter contato frequente.

Corveta classe Rocha

Corveta classe Rocha.

- Length: 100m

- Height: 14m

- Wide: 5m

- Weight: 1500ton

- Reactor: 1x Fusion Reactor, 2x Auxiliary Fision Reactors

- Propulsion: 2x Mass Drivers, 2x Ion Trusthers

- Impulse: 40ms² max 20ms² cruise

- Crew: 63 (3 officers)

- Radar: MP Radar (Multipurpose radar, navigation/tracking/communications)

- Consoles: STD Tactical Console / STD ECM/ECCM Console / Basic Drone Control Console

- 4x CIWS (Fast coilguns)

- 2x Main guns (small railguns on turret mounts)

- 9x ASM (Anti-Ship Missile bays)

- 2x General purpose missile bays (capacity for 16 small missiles)

- 1x Drone/Shuttle dock bay (Capacity for 1 small drone and 1 shuttle)

Com isto podemos estabelecer uma base para novos designs e como parametrizá-los.

Post em progresso.

Escort Corvet

A pergunta foi: Qual seria a menor nave tripulada?

Não seria nenhum caça já que estamos imaginando que naves com este tamanho sejam pilotadas por computador, que suportam bem mais que 10g em manobras e teriam reflexos mais rápidos que humanos.

Se não é um caça, eu imagino que a próxima classe seja uma corveta, que justifica uma tripulação e tem capacidade de se defender de caças e ainda ser útil cumprindo algum objetivo.

A especificação básica para a nossa corveta é ter as seguintes capacidades:

- Suporte a tripulação

- Navegação e comunicação

- Pesquisa espacial

- Ataque a outras naves

- Defesa anti-mísseis

- Defesa anti-drones

- Doca para pelo menos 1 drone

- Ter no máximo 100m de comprimento e 2500 toneladas

Sua função seria de patrulha e escolta.

No próximo post, vamos tentar projetar uma corveta que atenda os requisitos.

Shield

Na maioria das ficções científicas, existe algum tipo de campo de força utilizado para defesa.

E hoje em dia, o que temos em propostas e teorias científicas que pode ser usado como para defesa como nas ficções?

O mais próximo que vi até o momento, foi abordado no post armadura, que é um dispositivo elétrico que cerca a armadura, que quando penetrada por um objeto, fecha o circuito despejando uma alta carga elétrica que vaporiza ou desestabiliza o projétil.

Porém eu considero isto mais uma tecnologia de armadura reativa do que um Shield tradicional.

Na minha concepção, um Shield seria como é mais ou menos a membrana de uma célula, que a envolve e seleciona o que entra e o que sai.

O mais próximo que se tem hoje, é uma nuvem de plasma de gás ionizado que é contida por uma campo magnético para fins de proteger os ocupantes da nave do vendo solar e de raios cósmicos.

Porém, isto não seria o suficiente para proteger contra ataques físicos ou raios super concentrados como na nossa ficção.

O que fazer então, deixar pra lá este conceito como em Battle Star Galatica ou apenas inventar que podemos criar um campo de força com uma energia X?

Para uma mecânica de jogo, shield traria mais uma camada de defesas e ataques especializados, mas também, não seria o fim do mundo abrir mão disto.

Armadura

Você foi detectado, projéteis, drones e mísseis vem em sua direção, suas contra-medidas trabalham ao máximo mas ainda assim não conseguem parar tudo, sua última linha de defesa, a armadura.

Armaduras modernas não são apenas placas de metais, são a obra prima da engenharia de materiais e uma das áreas mais secretas no desenvolvimento militar. A composição exata das armaduras de tanques modernos são desconhecidas, sabe-se apenas o básico.

A função da armadura é a de proteger o interior da estrutura dos ataques sofridos e garantir que o equipamento consiga cumprir a sua missão. Por isso, partes diferentes de um equipamento, tem diferentes níveis de proteção, veja o corpo humano por exemplo, cérebro e coração são as partes mais protegidas.

A evolução cresce sempre em resposta as formas de ataque mais prováveis e potencialmente letais. Hoje por exemplo, discute-se muito mais a respeito de proteção contra RPG do que contra tiros convencionais de outros tanques.

O Aço é de longe o mais usado e comum, oferece proteção significativa e repetidas vezes. Duas técnicas principais são:

Face Hardened steel - Uma camada de aço com uma face mais dura que estilhaça o projétil. Tem melhor eficiência em ângulos inclinados e é ineficiente contra projéteis longos e densos.

Rolled Homogeneous Steel - Um aço que é dobrado várias vezes para homogeneizar e criar fibras de aço. Também é melhor empregado em ângulos inclinados, aumentando a largura da proteção.

A cerâmica oferece uma excelente proteção, porém após o primeiro impacto, ela perde significante poder de proteção. Basicamente a cerâmica é utilizada em blocos hexagonais dentro de uma matriz tendo por trás uma camada de aço homogênea. Sua proteção se deve a dureza de sua superfície que estilhaça projéteis, e quando quebrados, dispersa os jatos de cobre de cargas moldadas. São melhores empregados contra impactos perpendiculares, diferentemente do normal onde o angular oferece mais proteção. O funcionamento da cerâmica é aumentar a área do impacto, reduzindo o poder de penetração e aumentando a eficiência do aço que há por trás.

Há também algumas técnicas reativas, como:

Armadura Explosiva Reativa (Explosive Reactive Armor) - Consiste em uma camada de explosivos entre duas chapas de metal que reage explodindo contra o atacante. Usada como um adicional para partes onde há maior probabilidade de impacto, necessita que a armadura da área seja forte o suficiente para que a explosão em si não afete o veículo, por isto não é usado em veículos leves.

Armadura Reativa Não Energética (Non Energetic Reactive Armor) - São duas placas de metal com um material como borracha entre elas que criam um espaço maior de absorção, não tão eficiente como a explosiva.

Armadura Reativa Elétrica (Eletric Reactive Armor) - São duas placas de metal condutivo com um material isolante entre elas, quando um jato de cobre penetra as duas placas, ele fecha o circuito criando uma forte corrente elétrica que vaporiza o material. Esta técnica ainda não está em produção, apenas testes.

Armadura Inteligente (Smart Armor) - Consiste em uma armadura modular com microprocessadores e sensores que detectam a velocidade e espessura do impactante e dispara pequenos explosivos que reagem de acordo com o ataque. Esta tecnologia ainda está longe de testes práticos.

Abordei aqui algumas técnicas empregadas hoje contra os ataques mais comuns hoje, barras penetrantes e cargas moldadas. Com advento de novas formas de ataque, teremos novas formas de defesa, e este é o maior exercício da ficção científica, imaginar as novas formas de ataque e defesa, exemplo, o laser. Como se defender de um laser poderoso o suficiente para penetrar chapas de aço. Uma técnica utilizada em mísseis é a de ter um padrão de movimento errático, minimizando a incidência de calor em um mesmo lugar, outra é ter um revestimento que evapora bastante material em contato com o calor do laser, dissipando o calor.

Railgun

A parte mais divertida de um jogo, gritar "fogo a vontade!".

A railgun tem este nome devido a sua configuração, que é o posicionamento paralelo de duas barras condutoras. Entre elas, um projétil com material condutor em contato com as barras, fecha uma corrente elétrica que gera uma força eletromagnética que o expulsa para a outra extremidade.

Ela possibilita disparos de mais de 3500m/s (mach10), onde disparos feitos por expansão de gases como os canhões tradicionais, alcançam no máximo 1500m/s (wikipedia).

Como referência, 1J acelera 1Kg a 1m/s.

A marinha americana testou com sucesso uma railgun que atingiu 32MJ, acelerando um projétil de 10.4Kg a 2.5km/s (mais que o suficiente para atravessar qualquer tanque moderno).

Os maiores desafios enfrentados hoje são o calor gerado e o desgaste dos trilhos, coisas que podemos dar como resolvidas na nossa ficção científica ao adotar materiais de alta tecnologia que merecem um capítulo a parte.