¿Se pueden disparar misiles gigantes desde los cañones a velocidades de 39,600 millas por hora?

El misil más rápido que tenemos (que es conocido por el público) es el Minuteman III ICBM. Tiene una velocidad máxima en algún lugar alrededor de 7 KM / so 16,000 MPH. Supongo que los silos de misiles en los que están almacenados podrían considerarse tubos. No es un misil o es lanzado desde un tubo, pero la nave espacial New Horizons logró una velocidad de escape de aproximadamente 36,000 millas por hora, por lo que * puede * ser posible. Sin embargo, New Horizons costó literalmente más de 100 veces el precio de un Minuteman III, y no alcanzó 39,600 MPH.

Este fue un experimento mental interesante, así que hice algunos cálculos de encabezado de correo electrónico. Utilicé suposiciones altamente simplificadas (todo constante, etc.) para hacerlas relativamente simples, y aquí están algunos de mis hallazgos:

Supuse que el misil que se estaba lanzando era un cohete Saturno V (que se ajusta muy bien a la descripción del tamaño del objetivo: 300 pies de largo y 33 pies de ancho).

La energía requerida para realizar esta aceleración, que al principio pensé que sería ridícula, es bastante razonable, del orden de 10 ^ 14 julios. Esto es bastante, pero bastante alcanzable especialmente si está dispuesto a usar una detonación nuclear como su ‘carga’ en el arma (la bomba de Hiroshima lanzó 10 ^ 13 julios, una ojiva nuclear de 1 megatón libera 10 ^ 15 julios … así que un energía perfectamente alcanzable). En realidad, esto se ha teorizado como un método de propulsión para una nave espacial (propulsión de pulso nuclear), por lo que no es en absoluto irrazonable.

El problema será la fuerza involucrada. La fuerza de un Saturno V en condiciones normales de lanzamiento (donde acelerará de 0 a ~ 25,000 kph) es 10 ^ 7 Newtons. La fuerza requerida para acelerar nuestro misil de 0 – ~ 12,000 km / h en la longitud de un cañón (supuse 100 m debido a las dimensiones involucradas) es del orden de 10 ^ 14 newtons. Al diseñar misiles y cohetes, los ingenieros ponen márgenes de seguridad pesados, pero estos márgenes se miden por múltiplos, no por magnitudes. Nuestra pistola de misiles va a convertir el cohete en escoria fundida instantáneamente, ya que las tensiones dinámicas aplastan el fuselaje como una lata sobrecalentada.

Sin embargo, como se señaló anteriormente, en la década de 1960 y la NASA desarrollaron el Proyecto Orión, que estaba destinado a ser una nave espacial de propulsión de pulso nuclear impulsada exactamente de la manera prevista por el experimento mental (coloque un cohete sobre una bomba nuclear y explótela). No habría ningún “barril” involucrado, ya que probablemente no se podría construir una estructura que contuviera efectivamente la energía liberada en un espacio tan pequeño. La nave espacial Orion habría consistido en una estructura fuertemente reforzada construida sobre un escudo en forma de cuenco cubierto con un lubricante. La nave espacial liberaría los dispositivos nucleares y los detonaría en el “recipiente”; el “empuje” resultante de la onda expansiva aceleraría la nave espacial. Se descubrió que las fuerzas involucradas eran de hecho manejables y de supervivencia, pero esta era una nave espacial especialmente diseñada, no un misil arbitrario.

Necesitamos presionar un botón para eliminar las preguntas de Quora que no tienen sentido. O, al menos, relegarlos a la tierra de fantasía de ciencia ficción. El autor de esta pregunta nunca explica qué tiene de especial 39,600 millas por hora.

No hay nada en física que impida alcanzar una velocidad de 39,600 millas por hora.

Diseñar un arma que disparó un proyectil a 39,600 millas por hora sería un desafío no trivial. En teoría, un cañón de riel podría ser capaz de tal velocidad.

¿Cuál es el significado de 39,600 millas por hora? No es un escape notable o velocidad orbital, por lo que puedo decir.