Общая характеристика и препятствия,

Возникающие в процессе разработки

И всё же, несмотря на бурное внимание к данной теме, принцип работы лазерного меча зачастую не имеет даже сколько-нибудь научной базы под собой. Максимум, чего можно ожидать при поиске информации на данную тему – это описания авторов научной фантастики и мысли поклонников Звёздных Войн. И главная проблема в том, что они используют некоторые термины и явления, многим из которых, по-видимому, так и суждено остаться в области фантастики.

Попробуем же на основе реально существующих явлений согласно ТЗ разработать прибор, обладающий аналогичными характеристиками. Забегая вперёд, скажу, что некоторые элементы ПЛМ не разработаны в настоящее время учёными Земли. Равно как и некоторые физические явления, применяемые в приборе, не изучены достаточно для практического применения. Однако перспективы развития Земных технологий и уже имеющиеся факты о данных явлениях позволяют предположить возможность их использования с высокой вероятностью.

В итоге мы получим общие теоретические принципы функционирования ПЛМ с некоторыми ограничениями, разделяемыми на две группы: 1) реальная возможность изготовления отдельных элементов прибора, но несовершенство современных технологий и недостаточная мощность существующих аналогов; 2) только предполагаемая возможность существования элементов – однако учёные говорят об их практическом осуществлении в будущем с большой уверенностью.

К ограничениям (с указанием их группы) отнесём следующее и примем за аксиому их осуществимость:

· Малогабаритный и мощный источник питания (2 группа).

Источник питания использует тепловую энергию для получения электрической – это упростит решение некоторых задач в процессе конструирования ПЛМ. Для конкретизации конструкции на чертежах изобразим уменьшенную модель ядерного реактора.

· Малые габариты аналогов реально существующих устройств (1 группа).

Например, лазера или электронной пушки. Эти приборы существуют и совершенствуются, что в будущем и может привести к требуемым их параметрам.

· Использование в конструкции качественных материалов (1 группа).

Широкая доступность необходимых качественных материалов (диэлектрики, низкоомные проводники, магнитные материалы) на сегодняшний день ограничена для рядовых конструкторов либо по причине дороговизны и сложности технологии получения, либо по причине засекреченности.

В работе будут изложены только общие принципы работы ПЛМ и произведены конструкторские расчёты для одного из вариантов технического решения. К сожалению, некоторые физические явления, на которых базируется работа прибора, относятся к малоисследованной области науки. К тому же, не представляется возможным в рамках данного курсового провести многие практические эксперименты, которые дали бы конкретные цифры для дальнейшего использования. Всё это приведёт к некоторой «расплывчатости» в конкретной конструкции ПЛМ. Однако с развитием науки и исследованием требуемых физических процессов элементы прибора приобретут более точные очертания. А данный вариант физических принципов функционирования и конструкции прибора – всего лишь попытка представить, используя конструкторское воображение, что может получиться из этого проекта через много лет.

Общие теоретические сведения

По теме проекта

Рассмотрев все возможности достижения требуемых параметров прибора, приходим к выводу, что из всех разнообразных физических явлений будут использоваться только нижеперечисленные.

Создать «чистый» лазерный клинок не представляется возможным из-за низкой мощности светового излучения и невозможности «остановить» свет. При увеличении мощности лазерного излучения (раздел 4.1) будет возникать световой пробой воздуха, образуется плазма (раздел 4.2). Это, при более детальном рассмотрении (раздел 4.3, 4.4), сыграет положительную роль, увеличив температуру клинка. Для питания такого энергоёмкого прибора понадобится чрезвычайно мощный источник энергии – в учебных целях рассмотрим возможность использования ядерного реактора (раздел 4.5).

В этой части курсового проекта совершим экскурс в некоторые физические явления, используемые в ПЛМ. Это необходимо, так как функционирование прибора основано на процессах, описываемых различными областями науки. И, по большому счёту, над этим проектом (в случае его осуществимости) должны работать многие учёные, имеющие различные специализации.