¿Cómo describir de forma significativa la eficacia práctica de una gran bomba frente a una serie de muchas bombas pequeñas, todo lo demás constante?

Question

Antecedentes:

Dados dos conjuntos de bombas convencionales (constituidas por combustible que explota por reacción química de descomposición) :

Conjunto 1 - Una cáscara de un volumen determinado que encierra una cantidad determinada de combustible. (1 proyectil de 30 cm^3 con 3 kg de TNT)

Escenario 1 : El conjunto 1 se detona en un lugar.

Set 2 - Muchos proyectiles de igual volumen conteniendo igual cantidad de combustible, ambos acumulados igualando las cantidades respectivas del conjunto 1. (3 proyectiles de 10cm^3, con 1 kg de TNT cada uno)

Escenario 2 : Cada miembro del conjunto 2 se detona en lugares idénticos, entre intervalos de tiempo lo suficientemente largos como para que ninguna detonación interactúe con otra.

Comience con esta ingenua suposición: Combustible/Volumen en el Conjunto 1 = Combustible/Volumen en el Conjunto 2; por lo tanto, la efectividad práctica de detonar el Conjunto 1 = la efectividad práctica de detonar el Conjunto 2. Evidentemente, esto pasa por alto una importante desigualdad entre los dos escenarios, a saber, la cantidad de tiempo en que se producen las detonaciones.

Esta línea de pensamiento conduce en última instancia a una investigación hacia una descripción completa de la relación entre el escenario 1 y 2.

Mi descripción:

Mi descripción general intentará partir del término Eficacia práctica y retroceder hasta alcanzar los atributos del Conjunto 1 y del Conjunto 2, con la esperanza de estar entonces en condiciones de comparar significativamente el Conjunto 1 y el Conjunto 2.

Eficacia práctica : Insisto en comenzar con este término ambiguo para representar auténticamente lo que de hecho tengo curiosidad por comprender. Resolveré el término así: "la capacidad de causar daños" -> "fuerza y área cubierta por la sobrepresión de la onda expansiva resultante" (nótese que estamos ignorando el calor, en sí mismo; las ondas de choque; el viento de la explosión; la fragmentación, etc.) -> "Poder explosivo" - > Aquí es donde las cosas se ponen un poco dudosas para mí (y recuerde, estamos manteniendo constantes otros factores como los productos químicos constituyentes, la resistencia de la pared de la cáscara, etc.) "Volumen de gas y calor de explosión" -> "Cantidad de combustible por volumen de proyectil por lapso de tiempo de detonación"

Pregunta:

Estoy bastante seguro de mi descripción hasta "Potencia explosiva" .

Estos son los factores que considero pertinentes para continuar con precisión y sentido la descripción después de "Poder explosivo" :

Energía potencial química de las bombas, potencia de las explosiones, cantidad de combustible por proyectil y tiempo de detonación, volumen de gas y calor producido en el proyectil.

Sin embargo, me cuesta relacionar estos factores.

Entiendo que la potencia es trabajo/tiempo, por lo que la misma cantidad de trabajo realizado en menos tiempo indica una mayor potencia; sin embargo, tengo problemas para pasar intuitivamente de una energía química potencial igual en el conjunto 1 y en el conjunto 2 (¿es realmente así?) a una sobrepresión desigual (una fuerza).

Asumiendo que mis términos son adecuados, por favor ayude a reorganizar mi descripción de una manera más significativa e intuitivamente satisfactoria, o simplemente critique mi descripción. No pido tanto que se llene un vacío técnico, sino que se hagan algunas mejoras pedagógicas para aclarar un asunto para el que un pequeño cambio de perspectiva podría hacer maravillas.

Answer 1

Creo que su pregunta es demasiado ambigua para responderla adecuadamente, pero he aquí una forma de considerar la situación.

Supongamos que tienes un clavo y sabes que hacen falta 10 newtons (un valor inventado) para que haga una abolladura en una tabla. Si golpeas el clavo con un martillo, con una fuerza de impulso que alcanza un máximo de 1 Newton, golpear diez veces seguidas no hará nada.

La cuestión es: muchos de los comportamientos físicos son fuertemente no lineales, por lo que una gran fuerza de impulso puede tener éxito donde cientos de pequeños impulsos no tendrán ningún efecto.

Answer 2

En eso consiste esencialmente el ataque Time On Target. Hay un par de maneras de utilizar el TOT:

• "George, tú elimina este objetivo, John, tú elimina ese objetivo, tú allí elimina ese tercer objetivo..., y yo eliminaré este N th objetivo, con nuestras bombas a 3 segundos de distancia".
  La idea es eliminar a los oficiales, el puesto de mando, el equipo de comunicaciones, los cuarteles y las municiones, todo a la vez. Esto puede ser extremadamente devastador para el enemigo.
• "George, tú apuntas a este objetivo con la hora de llegada fijada a menos de 3 segundos de las 0600; John, tú haces lo mismo; tú, encima, también haces lo mismo; ..., y yo también hago exactamente lo mismo".
  Esto funcionó bien durante la Segunda Guerra Mundial, pero eso fue porque la sincronización y la precisión no eran particularmente altas.

Hay un problema básico con el segundo enfoque, que es lo que usted está preguntando. Si las bombas de todo el mundo llegan (por ejemplo) a unas decenas de metros del objetivo y con unos miles de segundos de diferencia, la primera bomba que explote eliminará parte del objetivo, y también todas las demás bombas que lleguen.

Si las bombas están más repartidas en el espacio y el tiempo, los efectos combinados son menos que aditivos. Una sola bomba grande es más que aditiva. Una sola de 10 4 Una bomba de kilotones hará mucho más daño que 10.000 bombas pequeñas.