33samurai (33samurai) wrote,
33samurai
33samurai

  • Mood:

Внезапно! Анимешная меха! Тысячи её!

"Most importantly, we must remember that the purpose of technology is to equip the man, not simply to man the equipment."

Special Operations Forces: The Way Ahead
Gen. Peter J. Schoomaker, commander, U.S. Special Operations Command

"Oh, you can't help that," said the Cat: "We're all mad here. I'm mad. You're mad."
"How do you know I'm mad?" said Alice.
"You must be," said the Cat, "or you wouldn't have come here."



Меня никогда не перестанут удивлять люди, заявляющие, что атропоморфная форма тела - наихудшая для военного применения. Я бы ещё понял, если бы это заявляли разумные осьминоги с Альдебарана. Но люди... Так уж получилось, что ни миллионы лет эволюции, ни тысячи лет исторического развития, не дали ничего более подходящего для захвата планеты землеподобного типа. И даже если не углубляться в пучины человеческой истории, то можно попробовать провести мысленный эксперимент - те, кто считают свою форму слишком ущербной для ведения боевых действий, могут попробовать исправить ситуацию, путём отстыковки рук, ног и головы, предварительно оставив записку с просьбой положить оставшееся на инвалидное кресло, приложив сверху пулемётом и отвезти получившееся в военкомат. Как вы думаете, возьмут ли результат этого эксперимента в армию? Прочитайте ещё раз цитату в эпиграфе. Попробуйте понять её. Войны ведут люди против людей. Техника лишь инструмент.

Возможно для многих это будет звучать странно, но когда на полях Первой Мировой впервые появились танки, то они не произвели никаких принципиальных измененний. Все наступления англо-французских войск заканчивались однообразными бессмысленными мясорубками. Возможно, ещё более странно будет услышать то, что наступление немецких войск в 18-м году без сколько бы то ни было серьёзного использования танков, проходило с более высокими темпами и с меньшими затратами человеческих жизней на каждый отвоеванный километр, чем наступления англо-французских сил в том же году, сопровождавшихся массированным использованием танков. Хотя казалось бы, куда этому стосструперу с его бесполезными и даже вредными руками, ногами и головой до танка, который железный и с гусеницами... И, наконец, самое удивительное это то, что даже сейчас единственный род войск, контролирующий территорию, это пехота. "Пока на территорию не ступил сапог пехотинца – территория не под контролем." Очень наглядно это понятно по многострадальному Ираку. Фраза "More boots on the ground" стала весьма популярна применительно к ситуации в этой стране. О дефиците гусениц при этом не сообщается. Знаете, почему именно так? Потому, что человек отлично умеет пользоваться любыми инструментами и создавать новые, если возникнет на то необходимость. А вся боевая техника есть лишь его инструменты и ничего более. Надо заметить, что инструменты эти весьма узкоспециализированы. У этого есть несомненный плюс - в своей области такому инструменту нет равных. Но в нашей ситуации у этого подхода есть существенный минус - у нас нет места на провоз такого количества багажа. Нам не нужен набор ножей, нам нужен швейцарский нож. И учитывая неопределённость стоящих перед нами задач, этот "нож" должен быть столь же универсален, как и мы сами. Попросту говоря нам нужно тело из стали.

Строго говоря, вопрос сводится не просто к телу из стали, а к очень большому телу из стали, причём непременно с пламенным мотором вместо сердца. Рассмотрим разные варианты этого механизма.

Сначала посмотрим на гусеничное шасси, на примере танка Т-90.

Оно обладает следующими ограничениями:

Дорожный просвет - 0,492м.
Максимальная высота преодолеваемой вертикальной преграды - 0,85м.
Ширина рва - 2,8м.
Глубина брода преодолеваемого сходу - 1,2м.
Глубина брода преодолеваемого с ОПВТ - 5м.

Сравним это.. нет, не с анимешной мехой, а с "Нормативы ГТО для мужчин старших возрастных групп". 29—39 лет. С элементами армейской полосы препятствий. Ну и со средними параметрами человеческого тела.

Рост - 1,8м.
Длина ног, по совместительству дорожный просвет - 0,9м.
Длина шага - 0,75 - 0,9м (при различных видах бега этот показатель может доходить до 2,5-3 метров).
Прыжок в высоту — 125 сантиметров
Прыжок в длину — 400 сантиметров

Полоса препятствий:



Грозная боевая машина как-то непредставительно смотрится на фоне мелких двуногих существ. Двухметровую стенку она может лишь попробовать прошибить лбом, а для перепрыгивания 4-х метрового рва, придётся насыпать трамплин.

Теперь немного увеличим масштаб. Длина замечательного танка Т-90 составляет 6,86м (без пушки). Пускай это будет ростом нашей мехи.

Рост - 6,86м.
Длина ног - 4,5м (в аниме свои взгляды на средние пропорции человеческого тела).
Длина шага - от 4,5 до 9м при беге.

Даже без всяких прыжков в длину и высоту уже понятно, что большая часть препятствий, запредельных для танка и пехотинца, будет преодолеваться этой мехой в обычном режиме (двухметровая стенка ей чуть ниже, чем по колено).

Ладно, скажут фанаты гусеничной техники, пускай у него ноги длиннее, но зато у танка удельное давление на грунт ниже, а меха вообще в грунт по уши уйдёт.

Да, давление ниже. Оно примерно равно удельному давлению на грунт 4-х метровой сваи с площадью сечения 30*30см. У 8-ми метровой сваи оно примерно в два раза больше. У 12-ти метровой - в три. К сожалению, ни она из них не уходит в грунт сама по себе. Для этого используют молот. Типичные веса ударных частей сваезабивочных молотов составляют 1,8-3,5 тонны. Что даёт удельное давление на грунт в 5-7 раз превосходящее таковое у танка. Но если просто положить молот на сваю, то она всё равно не погрузится в землю. Приходится бить. Например, молот DELMAG D22 бьёт с частотой до 1 удара в секунду, причем сила каждого удара доходит до 67 (шестидесяти семи) тонн. Вес танка Т-90 - 46,5 (сорок шесть с половиной) тонн. Удельная нагрузка при забивке более чем в семьдесят раз превышает удельную нагрузку танка Т-90. Боюсь, что ужасные картины погружения мехи в сыру землю несколько преувеличены. Ей придётся постараться (т.е. энергично попрыгать на одной ножке и на одном месте, изображая из себя сваезабивочную машину) для того, что бы погрузиться в землю хотя бы на высоту ступни.

Почему вообще возникает вопрос об удельном давлении на грунт?



"В большинстве случаев движение автомобиля по слабым грунтам происходит с частичной пробуксовкой ведущих колес, т. е. колесо, проскальзывая по грунту, сдвигает его верхний слой в зоне контакта с частичным или полным разрушением.
Если грунт под колесом от действия вертикальной нагрузки не уплотняется, то величина его тяговой реакции существенно снижается. В таких случаях ведущее колесо срезает грунт и углубляется, т. е. буксует. Это явление характерно для сильно накаченной шины, не имеющей зоны плоского контакта с грунтом.
Если грунт под действием вертикальной нагрузки уплотняется колесом, что характерно для шин, работающих с низким внутренним давлением, то величина колеи получается меньшей, а тяговая реакция такого уплотненного грунта существенно возрастает."

http://g-classe.ru/index.asp?zz=m2112484

С Мкр, т.е. крутящим моментом, у шагохода несколько напряженно, потому как он шагоход и у него нет колёс, а горизонтальные перемещения ног происходят при минимальном контакте с грунтом. Рв у него направлено под хорошим углом к горизонтали. Результатом является минимизация деформации грунта в горизонтальном направлении. Колеи шагоход не создаёт - только цепочку следов. Сравнив площади и объём перемещённого грунта в том и другом случае, вы получите представление о сравнительной экономии этих способов движения по слабым грунтам.

Таким образом, следует отметить существенные различия в принципах движения между колесно-гусеничной и шагающей техникой, что делает бессмысленым прямое сравнение по такому параметру как удельное давление на грунт.


В отношении иных схем шагающего движителя, отличающихся большим количеством ног, хотелось бы сказать, что две ноги есть минимальное количество, обеспечивающее заданную скорость. Поясню эту мысль. Скорость движения складывается из длины шага и частоты шагов. Чем длиннее ноги, тем длиннее шаг и тем они тяжелее, поэтому увеличение их количества сверх двух при одинаковой длине лишь увеличивает общий вес. Увеличение нагрузок при увеличении частоты шагов также приводит к необходимости утяжеления ног, поэтому увеличение их числа при равной длине заканчивается избытком веса. Попытки увеличить частоту шагов при уменьшении длины не дают должного эффекта, в основном по причине того, что при увеличении частоты шагов, нагрузки растут быстрее, чем при увеличении длины ног. Единственной альтернативой для схемы с большим числом ног является использование гибкой несущей связи между парами ног.



Если немного подумать, то становится ясно, что это не более чем усложнённая схема с двумя ногами. Столь же ясно, что любой действительно быстрый аллюр - статически неустойчив.

Зачем же вообще нужны все эти "лишние" ноги? Устойчивость. Минимальное количество точек опоры в статически устойчивой конструкции - три. Ещё нужна одна нога для собственно перемещения. Итого четыре. Избыточность. Даже при утрате двух ног, четырёхногое существо может продолжать движение. Грузоподъёмность. Больше ног - больше общий полезный вес.

Это лишь подтверждает мысль о том, что конструкция с двумя ногами - минимально достаточная для передвижения со сравнительно высокой скоростью. Всё лишнее попросту выброшено. Хотя правильнее будет сказать, что другим конечностям нашлось более выгодное применение - работа с инструментами.

Одна разновидность инструментов самоочевидна для боевой машины - оружие. Преимущества рук в обращении с оружием сводятся к универсальности, т.е. возможности оснащения любой системой вооружения и возможность использования данной системы разными способами, например из-за стены, причём сверху, сбоку и даже с возможностью засунуть руку с оружием в пролом. Говоря о возможности оснащения любой системой, не следует забывать, что менять их можно своими силами, без помощи инженерных служб и без ограничений на физические возможности экипажа. Столь же очевидно, что значительно упрощается обслуживание оружия, например загрузка боеприпасов (весь боекомплект танка может быть загружен за одно движение) или смена узлов, требующих замены (например, перегревшийся ствол пушки). Зачем нужны именно руки, а не простейшие манипуляторы? Как уже было сказано - универсальность. Если у вас есть телескопическая мачта, которая в данный момент оснащёна ПТРК, а вам нужно заменить его на лазерное орудие, то, имея в своём распоряжении лишь эту мачту и ещё одна стрелу с экскаваторным ковшом, вам придётся таки покинуть боевую машину для того, что бы отсоединить ПТРК и присоединить на его место другую систему. При этом крайне желательно, что бы ни одна из систем не весила или не имела в своём составе унитарных частей весом более 100-150кг, т.к. это предел возможностей экипажа в три-четыре человека. Наличие же сложного и точного манипулятора позволяет выполнять практически любые действия без непосредственного участия человека.

И, конечно же, такие действия не исчерпываются обращением с оружием. Действия тяжелой техники в завалах и/или при использовании противником инженерных заграждений, не говоря уже о естественных препятствиях, подразумевают инженерное сопровождение. Как мы уже знаем, сам по себе шагоход способен преодолевать более сложные препятствия, но это не значит, что он или дружественные части могут преодолеть вообще всё, что угодно. Снова возникает необходимость в использовании инструментов. Собственно сами руки и являются таковым, причём одним из самых универсальных. Кран, погрузчик, экскаватор - меха может быть практически всем, чем угодно. Она не только может разрушить здание (в том числе и без использования взрывчатки), но и может разобрать то, что получилось. В условиях городских боёв, вторая возможность не менее важна, чем первая. Вне города, умение создать/разобрать завал в лесу или отрыть/засыпать ров, столь же ценно. Безусловно, специализированная машина равной массы решит задачу лучше, но всё остальное время она будет лишь очень дорогостоящим мёртвым грузом, ещё и постоянно отвлекающим силы на своё обеспечение.

Есть и ещё один важный момент, касающийся машины в целом. Управление. Лишь в случае антропоморфности можно использовать прямое управление человеком. При любой другой форме придётся использовать дополнительное звено управление, отвечающее за трансформацию управляющих сигналов пилота в действия рабочих органов машины, будь то шасси или манипуляторы. В результате, для неантропоморфной машины приходится использовать ограниченный набор жестко запрограммированных действий. Сравните возможности экзоскелета и робота.

Экзоскелет.



Робот.



Любое нестандартное действие означает необходимость программирование робота для выполнения этого действия. Или же необходимость решения задачи путем использования набора стандартных действий.


Так для чего нужна антропоморфность боевой машине? Для достижения гибкости применения, характерной для человека.

***

После прочтения всего вышеизложенного возникает закономерный вопрос. Зачем нам вообще тяжелая техника на чужой планете? Она же... гм... тяжелая и безумно дорогая. Тем более, что если нужно, то можно оснастить нашу пехоту силовой броней. Вот для этого техника нам и нужна - противодействовать бронетехнике и бронепехоте противника. То, что подобных встреч мы должны всячески избегать, не означает, что они не произойдут без нашего на то желания или что они не окажутся единственным выходом из ситуации. Само-собой разумеется, что у нас появляется возможность куда эффективнее действовать в ситуациях, когда у противника нет ничего кроме пехоты, ведь только техника даёт доступ к действительно мощным истоникам энергии. Быть сильным там где противник слаб - основа военного исскуства. Меха позволяет нам быть более сильным там, где противник слаб и менее слабым там, где он силён. Её гибкость и универсальность снижает цену этой силы.

Можно сделать очередной вывод - с точки зрения инопланетных войск, удешевление техники не играет вообще никакой роли по той причине, что стоимость одной-единственной перевозки с лихвой компенсирует всю "экономию", точнее её компенсирует безвременная кончина этой техники в первые пять минут боя стенка-на-стенку. Также очевидно, что любая единица техники должна быть предельно облегчена, но при этом универсальна и независима настолько, насколько это вообще возможно, просто потому, что их будет крайне мало, настолько мало, что никакие сложные оргструктуры выстраивать не будет возможности, а вражеские тылы вы, скорее всего, будете видеть куда чаще, чем свои. Любители общевойскового боя тут остаются не у дел - если к вашему танку нужно обязательно прилагать отделение пехоты, а к нему БМП, дополняя это САУ, БРЭМ, вертолётом и почётным кортежем грузовиков управления и снабжения, то, как уже было сказано выше, у вас просто не хватит денег.

Вот такие они глубокие, эти кроличьи норы...

Tags: mecha, war_in_space
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 26 comments