Реалтек: проектируем свой мех

И так, в предыдущем посте я высказал казалось бы простую мысль о том что для меха из баттлтеха и прочего аниме размеры — не баг а фича ибо позволяют рассредоточить все жизненноважные узлы по большому корпусу, после чего броню нужно будет не просто пробить, а попасть. Предсказуемо начался холивар. И так, как может выглядеть реалистичный мех ростом 10 метров массой 50 тонн с защитой за счет рассредоточения систем? Строим мех исключительно из имеющейся ходовой части, проблему управления одним пилотом и стабилизации предполагаем решенной. Собственно именно системы управления здесь и сейчас у нас нет. Привет Гандам СИД где пол сериала было про доработку операционной системы мобильного доспеха под пилотов без ГМО.

Первое. Каркас. С одной стороны нам хотелось бы сделать его по-легче, а с другой он должен иметь запас прочности. Допустим каркас весит все 50 тонн и сделан из стали. Это сверхизбыточно и исключает возможность впихнуть в мех вообще все, но всему свое время.

Объем нашей стальной болванки составит 6.4 м3, что при высоте 10 метров даст 0.64 м2 поперечного сечения при условии что сталь распределена по высоте равномерно. Вес колонны будет давить на ее основание с силой 0.765 мегапаскалей. Что почти в 400 раз меньше предела прочности низкоуглеродистой стали в 300 МПа. Да, меху надо не стоять, а ходить и не разваливаться. Но у нас запас прочности 400. Не дрогнувшей рукой скинув запас до 100-кратного получаем 12.5 тонн стали. Площадь поверхности 10-метрового ЧР будет около 50 квадратных метров. Делаем каркас в виде фюзеляжа типа полумонокок, половина массы на силовой набор, остальное — оболочка. Получаем толщину несущей оболочки 16 мм. Стали. Наш каркас уже непробиваем для стрелковки.

Теперь ставим двигатель. Допустим мы хотим чтобы каркас+двигатели+источник энергии весили 25 тонн — половину от общей массы. Для начала двигатели. К счастью у электромоторов удельная мощность 10 МВт/т уже достигнута так что всего 0.5 тонны двигателей дадут 5 МВт пиковой мощности. Это впятеро больше чем сейчас ставится на танки. Остальные 12 тонн забью литий-полимерными аккумуляторами удельной емкостью 450 Вт*ч/кг. Что дает нам 5.4 МВт*ч. Объем батарей при удельной плотности энергии 1.15 МВт*ч/м3 составит 4.7 кубометров. Объем меха составит 12.5 м3 (найден по закону квадрата-куба), так что батарейки поместятся. Но займут 37 % внутреннего объема. Да, батарейки могут гореть и взрываться при попадании, но их можно и нужно распределить по всему меху для уменьшения последствий попадания, в отличие от батлтеховского реакторв. Для лучшей локализации повреждений забьем оставшиеся 7.8 кубометров кремниевым аэрогелем общим весом 0.78 тонн. Разумеется, нам нужно будет размещать в аэрогеле прочее оборудование, так что на самом деле его объем и масса будут еще меньше. Но для надежности и простоты расчетов пусть весит тонну.

Кирпич стоит на куске аэрогеля массой 2.38 г

И так, у нашего меха энергии на час с небольшим работы всех двигателей на пиковой мощности. Вот только у шагохода все сервоприводы одновременно не работают, так что реально будет 2-2.5 МВт и два часа бега на максимальной скорости. Причем в отличие от батлтеховского реактора аккумуляторы размазаны по всему меху рядом с электромоторами для минимизации последствий возгораний и ликвидации длинных магистралей.

И у нас есть 24 тонны чтобы разместить кокпит, оружие, дополнительное оборудование. Кокпит у нас пусть весит тонну — как капсула «Меркурий».

Дополнительное бронирование 10 м2, 8 тонн. В самом бюджетном варианте просто стальные плиты толщиной 100 мм. Прикрывают уязвимые участки от огня автопушек.

На оружие остается 15 тонн. Две установки Вихрь по 6 ракет каждая займут всего тонну. 2А46М весит всего-то 2.4 тонны. Накинем ей массы до 6 тонн ради системы подачи боеприпасов аналогичной баттлтеховской и разместим по одной такой в каждой руке. Занято 12+1 тонна из 15. В оставшиеся 2 тонны воткнем пару 2А42 спаренных с 2А46М и Контакта-5 сколько останется.

И так наш мех безусловно может быть пробит БОПСом или ПТУРом с любой дистанции... Вот только ему пофиг до тех пор пока не поражен кокпит, бедренный либо сустав на ноге - цели много меньшие лобовой проекции танка и при этом разнесенные по 10-метровой ОБЧРине. На рисунке отмечены области поражение которых выводит мех из строя с одного пробития. 

Попадание в батарейку довольно вероятно, но последствия локализуются аэрогелем, о чем выше. Для уничтожения меха надо либо точно попасть в уязвимость, либо буквально отпилить ему ногу из автопушки. В реальности подобный подход к обеспечению живучести применяется в авиации

И на море

Война на море особенно показательна ибо там был как минимум один случай успешного боя практически безбронных эсминцев против укрепрайона насыщенного противотанковыми средствами, успешно выбившими почти все танки наступавших:

Наступающие войска могла поддерживать только артиллерия флота. Большие  калибры линкоров и крейсеров сконцентрировали огонь на краях пляжа,  поскольку комендорам было трудно целиться и они опасались попасть в  своих. Эскадренные миноносцы, напротив, смогли подойти ближе к берегу и в  8.00 начали обстрел своих целей. В 9.50, спустя две минуты после того,  как американский эсминец «МакКук» уничтожил 75-мм орудийную позицию опорного пункта № 74, эсминцы  получили приказ подойти ближе насколько возможно. Некоторые из них  несколько раз приближались на 900 м, задевая дно и рискуя сесть на мель[65]. Сапёр, высадившийся на берег в первой волне десанта, увидел американский эсминец «Франкфорд»,  который выпускал пары у берега и подумал, что корабль сильно пострадал и  сидит на мели. Однако корабль двинулся параллельно берегу и направился  на запад, его орудия стреляли по подвернувшимся целям. Сапёр подумал,  что корабль отплывёт от берега, но вскоре увидел что «Франкфорд»  вернулся обратно, его орудия продолжали обстрел. Комендоры корабля  увидели у самой кромки обездвиженный танк, продолжавший стрелять.  Наблюдая попадания его снарядов, корабельные наводчики корректировали  собственный огонь. Таким образом, танк в течение нескольких минут  действовал как наводчик огня корабельной артиллерии[79].