Re: Verdampfen

Crass Spektakel schrieb am 30.01.2021 08:25:

Ein durchaus marktüblicher 1MW-Laser kann - sofern er überhaupt mit dem Wasser reagiert - pro Sekunde rund 10 Liter Wasser IONISIEREN. Verdampfen eher 100 Liter. Bei beiden Vorgängen würden die betroffenen Moleküle geradezu explosionsartig aus der Schußbahn entweichen.

Also normaler Regen oder Nebel macht da garnicht so viel aus ausser daß ein paar Prozent der Leistung in Showeffekte wandern.

Und dabei kann man ja problemlos ein EM-Spektrum verwenden was schlicht garnicht mit Wasser interaggiert.

Es gibt keinen Teil des optischen Spektrums, in dem Wasser eine Brechzahl nahe 1 hätte. Streuung vermeiden geht also nicht. Bleibt verdampfen.
Nehmen wir mäßigen (0,5 mm/h) Sprühregen (0,4 mm Durchmesser, Fallgeschwindigkeit 1,8 m/s), 30 kW und einen Strahlquerschnitt von 1 dm² an.

https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/begriffe/S/Spruehregen.html

https://www.dwd.de/DE/service/lexikon/Functions/glossar.html?nn=103346&lv2=101812&lv3=101906

https://books.google.de/books?id=7rYxAAAAMAAJ&q=spr%C3%BChregen+fallgeschwindigkeit+stokes&dq=spr%C3%BChregen+fallgeschwindigkeit+stokes&hl=de&sa=X&ved=2ahUKEwiUy6KukMTuAhXWHXcKHQqtAocQ6AEwAnoECAIQAg

https://www.rheinmetall-defence.com/de/rheinmetall_defence/public_relations/themen_im_fokus/rheinmetall_hel_live_fire/index.php

Falldauer für 1 km = 1 km/1,8 m/s = 555 s
Niederschlagshöhe in 555 s = 555 s * 0,5 mm/3600 s = 0,08 mm = 80 ml/m²
Im Strahlquerschnitt befinden sich also pro km 0,8 ml Wasser, die verdampft werden müssen (2676 kJ/kg).

https://de.wikipedia.org/wiki/Eigenschaften_des_Wassers

Die dafür nötige Energie = 0,8 g/km * 2676 kJ/kg = 2,1 kJ/km
Falls der Laser nicht gepulst ist, müssen Wind und die Querbewegung des Ziels und des Schiffs berücksichtigt werden, Annahme: 100 Strahldurchmesser / s.
Dann sind für die kontinuierliche Verdampfung 2,1 kJ/km * 100/s = 210 kW/km nötig.

Realistisch sind also nur Entfernungen, in denen der Sprühregen die Sicht ohnehin nicht behindert. Ob die jetzt militärisch relevant sind?

EDIT:
Oder eben gepulst. Hier ein Plan für die nähere Zukunft (50 bis 200 kJ in 5 ms):

https://www.sbir.gov/node/1620945