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卷二太空戰斗導論 第二章 武器系統篇

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    大致講了戰場環境,現在來討論可能的武器系統。太空大戰中可能會有那些武器呢?一般主要會以導能武器為主,直接撞擊的質量兵器與飛彈等為輔。導能武器者directenergyweapon也,也有人翻成指向能量武器。講白一點就是把能量集中朝某個方向發射的武器。雷射與粒子炮皆屬之,以下分別介紹之。

    1.雷射武器(laserweapon)

    講到太空大戰當然少不了雷射炮。雷射炮屬于導能武器系統之一,它有幾個特點:

    一,彈道速度與射速快。

    雷射當然是光速前進,就射速而言通常也會比其它武器快些。

    二,有效射程遠與精確度高。

    這點是從速度來的,如果要求同樣的精確度,速度越快的武器當然有效射程就越遠。這也就是你拿手槍打人通常比拿石頭丟人容易打中的緣故。而在相同的射程要求下,也是彈道速度較快的武器精確度較高。

    三,威力隨距離遞減。

    雷射看起來象是直線,實際上還是會擴散的。60年代美國登月時在月球上放了個反光版,從某天文臺向其發射雷射去測量地月距離。發射出去的雷射直徑不到一公分,但是打到月球表面就變成一個直徑約3.2公里的光斑了。所以雷射炮攻擊目標時如果距離太遠,則就會象是在幫人取暖一樣,單位面積投擲的能量密度不足,照的到但打不穿。因此雷射的聚焦能力(擴散角)也限制了它的有效射程。

    但是大家要注意,上面的例子只是用來讓大家了解概念的特例,那只是測距雷射,武器級雷射的擴散角是非常小的。雷射的擴散幅度單位稱為「微弳」(μrad)。1微弳就是百萬分之一個弳(rad)。通常我們把雷射源視為一個點,把目標距離乘上百萬分之一就是一微弳雷射的靶區直徑。也就是說具有1微弳擴散角的雷射射擊一百萬公尺(一千公里)遠的目標,則靶區將是一個一公尺直徑的圓。而各種雷射的收束力有幾微弳呢?這可以用一個簡單的公式表示之:

    rad=使用的光束波長(單位為μm)÷反射鏡直徑(單位為m)x1.2

    此為理論雷射擴散界限值。其中的μm乃微米,即百萬分之一(10的負6次方)公尺。將該代入的數字加減乘除之后會得出一個答案,這就是使用某波長某直徑反射鏡的理論微弳值。如果使用波長為10nm(0.01μm)的硬x光雷射,外加直徑十公尺的反射鏡,則打到一光秒(30萬km)以外會成為一個直徑36公分的圓形靶。這是差不多的數字。通常由于能量密度的因素,光束靶直徑大于一公尺的話算是擴散會太過嚴重,可能會打不穿裝甲或是只削一個淺洞而已。故這種雷射的有效射程上限約在一到三光秒之間。又根據上面的公式可知,想增加雷射的聚焦能力(即射程)基本上有兩種方法:使用更短波長的光束或是使用更大的反射鏡。而前者遠比后者困難,所以主要會以增加反射鏡直徑為主。

    雷射反射鏡多半是用抗熱材料鍍上數層特殊涂膜而成,并且也可以使用多個小鏡片組合構成的復合反射鏡組。復合鏡組只要調整各個小鏡片的角度便可以微調焦距,制造上也比單一巨大鏡面簡易,只是系統會比較復雜。另外要注意的是雷射炮可以在有效射程外做為雷達使用來偵測敵人位置。調整一下波長或是反射鏡曲率便可以增大擴散角以增加涵蓋面積,這樣一來雷射雖然打不穿敵人,但會有一部份光線反射回來可以作為資料分析,就跟雷達一樣。這可能是未來太空中的主要偵測系統之一。雷射炮必要時甚至可以作為通訊的工具,雷射炮塔也可以作為指向通訊的訊號塔。當然此時就要注意輸出和距離,不能強到打破友艦。

    四,雷射炮彈藥價格便宜且數量龐大。

    這個非常明顯,雷射產生裝置本身可能很貴,但用的彈藥便是能源,而能源通常是很便宜的,彈藥儲存空間的問題也很小,雷射彈藥的儲存空間可以視為燃料的空間,甚至可以直接使用主引擎的動力而不需要攜帶他種燃料。如果是飛彈或是其它東西,則還有導向系統與引擎彈體的價格,還要浪費空間與酬載量去裝,因此雷射武器的彈藥價格與其它武器相比,可說非常便宜。

    就目前的行情,一枚飛彈要數萬到上百萬美金之間,宇宙中用的大型飛彈將會更貴。但是目前雷射的燃料費一發只不過數百到數千美金而已(當然是地球上使用的低威力反飛彈雷射的價格)。雷射炮的缺點是與其它武器相比其威力不足,破壞范圍較小,要防御也較方便。

    但有一點要注意的是,船殼采用反射材質來抵抗雷射的概念是沒有用的。高反射率材質在宇宙中極端不利于匿蹤,它將會反射大量日光,使船艦可以在非常遠的地方被偵察到。而即使是高反射率的材質也不可能反射所有波段的光線,此時只要偵測其吸收頻譜便可以輕易攻擊之。吸收頻譜觀察技術目前被大量運用在恒星與行星觀測時的物質光譜分析上。也就是將從目標反射的光線(即目標影像)予以光學分析,找出其最易吸收的波段,這在分析光譜上是黑色的部份,亦即被目標吸收掉而極少反射出來的部份,便可以用可調頻的自由電子雷射調整到該波段進行攻擊,讓能量盡量被目標完全吸收;再者若使用高能的x射線雷射與迦瑪射線由于波長太短也十分難以反射,故反射防御法實用性并不大。

    又,若船殼采用低反射率的光線吸收材質,則會不利于隔熱散熱,特別是在接近恒星的地方會大量吸熱而導致機件故障,故船殼將會在匿蹤與散熱兩者間取個平衡。但對于船艦本身的運轉需求而言,隔熱/散熱的需求優先度將會高于匿蹤的需求。

    不過雷射是主要是讓船殼吸收熱能來打洞,因此若是在船殼中加上夾層灌進具有高吸熱量的液體便可以吸收雷射的威力,亦可以對流來削減部份的熱能與脈沖傷害。如此一來雷射雖然穿了洞,但是大部份威力將會被吸熱液體材質吸收,然后這些液體從洞里流出去的時候由于外面溫度是3k,所以會立刻冷凝把洞封住。

    或者象是銀英傳動畫中的伊謝爾倫要塞外殼的液態金屬。雷射炮可以蒸發一部份,但金屬蒸汽很快就會冷凝降回外殼表面。這就是把雷射的瞬間能量投擲殺傷的時間拉長以減低損害,這些防御方法在船越大預備空間越充足的時候越可能被使用,故大型艦對雷射防御力會較強。雖然雷射有這些缺點,但是其精確度,射程,彈藥量高以及最重要的價格便宜的優點,應該會成為太空船的基本武器配備才是。

    雷射炮與下面要講的粒子炮還有個特點,就是無法預知也無法閃避。因為那是以光速或是極近光速前進的武器,唯一的偵測方法就是其打到艦身上發生的震動。當然如果是阿姆羅、夏亞之類的newtype的話可以感應敵人心理從而預知其行動而進行閃避動作,但nt素質過低的雜魚就辦不到了。「必躲」的精神指令應該只有newtype辦的到才是。這是0083里面有個小bug,某一幕中浦木曾經先看到閃光而躲過光束攻擊。勉強要解釋的話只能說他看到的閃光是敵人ms的機體反光,不然他就得是newtype才行。

    2.粒子光束炮(particlebeam)

    粒子光束炮簡稱為粒子炮,它也算是導能武器的一種。通常人們把雷射炮與粒子炮這些導能武器通稱為光束武器(beamweapon,bw),這是因為粒子炮打出來的粒子團速度依種類的不同可能會到光速的90%以上,加上在地球上實驗室里加速器的高能粒子束與大氣分子撞擊發光現象會形成一道漂亮的光束的緣故(宇宙中就不會如此了)。

    粒子炮有很多種,基本上可分成帶電與不帶電兩類,各有其特性與優缺點。荷電粒子炮所發射的粒子團帶有電荷,視種類的不同正電荷或是負電荷都有可能。其優點是構造會比較簡單,同時電荷特性會對目標的電路造成短路這些的附帶傷害。當然這只是附帶的,主要的破壞還是打洞。其缺點則是有效射程較短,因為荷電粒子團本身的粒子會互斥,因此會很快的擴散開而降低威力。再來就是它易受磁場偏轉,故在地球或是其它具有高磁場星球周邊使用的彈道偏轉會讓射擊解算處理十分困難。

    中性粒子炮則沒有上述的缺點。由于彈藥是用中性粒子,因此沒有彈道受磁場影響而偏轉的問題,也沒有荷電粒子炮的互斥問題,使威力隨距離下降的擴散效應也幾乎不會發生。中性粒子炮通常會比較復雜些,有中子光束炮,發射中性粒子的粒子炮(例如發射氫離子在其出炮口時導入電子使之回復電中性),或者是電漿炮(電漿是電中性的)。粒子炮的優點是威力通常比雷射大些,因為具有質量的關系。要攜帶彈藥,但質量較少。所以雖然比雷射炮多耗些儲存空間,還是比飛彈或是大型炮彈這些省。

    粒子炮還有個特性,就是可以隨時調整質量與彈道速度。例如以同樣的炮管而言,若把發射的粒子團質量增加,就可以增大破壞力。不過彈道速度會因此而下降,也就是說精確度也會跟著下降。但這可以依目標距離來進行自由調整。如遠一點或是小而高機動的目標使用較高速較輕的彈頭攻擊之,較近與較大較遲緩的目標則可以用較低速的大彈頭來打。如此精度的降低便不至于有太大的影響,反而能更有效利用彈藥與能源。

    粒子炮的缺點是精確度與有效距離會比雷射炮低些,因為畢竟達不到光速。粒子團本身是可以一直增加能量來加速,但速度的增加會在接近光速時遞減,丟進去的能量會增加粒子團的質量而不是增加速度,當然這可以增加破壞力,但對精確度的幫助就不大了。故基于經濟因素,粒子炮彈道速度大致會限制在光速的95%左右。

    其次就是粒子炮的加速器會非常長,比雷射炮的長多了(雷射炮大的部份主要是反射鏡的直徑)。使用環形的回旋加速器可以縮減體積,但有一個問題,就是在其切線方向會放出致命的輻射,幾乎沒什么擋的住。有個想法是用組合的方式,以環形軌道在其切線部份拉出線性軌道來發射,但還是要仔細安排讓乘員避開輻射區。因此粒子炮的設計與裝備會比較麻煩,系統會比雷射復雜,體積會比較大。

    以上也就是銀英傳里的光束炮主要都集中在艦首的原因了,有很多人都質疑這點,但其實那是合理且是必然的(不過我不認為殺人魔王田中是因為知道理由才這樣設定的)。能夠在遠距離擊毀敵方大型軍艦的粒子炮,其線性加速軌道會長到塞不進炮塔里,其長度甚至可能占艦身長度的90%以上,同時大型雷射炮的震蕩管也有一定的長度,反射鏡直徑也會相當大。

    而能裝在炮塔里朝四方開火的主要會是中小型雷射炮,因為炮塔的長度限制會大幅減低粒子炮的彈道速度與威力,從而限制其精度。而雷射炮塔的彈道速度不會降低(光),只是出力也不會很大。因此炮塔的功用主要是當作近迫防御武器,用來攔截接近的飛彈與戰機這些皮薄的東西。注意這里的「近迫」指的至少也是幾千公里以上的距離。

    有一點要注意的是,射程從數百公尺到上百公里的步兵用微型光束兵器主要會是以粒子炮為主,反而不會是雷射炮。前面說過雷射的聚焦力跟鏡面直徑有關,而細細的槍管會限制反射鏡直徑,反射鏡直徑太小也會因為鏡面散熱的問題而有能量投擲限制使威力與射速降低,所以單兵用或是ms的微型光束槍發射的主要會是粒子光束而非雷射。

    粒子束的速度與威力跟加速軌長度有關,跟槍管直徑沒什么關系關系,而槍一般都是長度遠大于直徑的。小型雷射武器作成戰艦的炮塔炮管會較短但是會比較粗,從外表看起來甚至可能只是一個半球形而看不到炮管,要作成單兵用或ms用的武器則會變成粗短的管子,大概就象是短管火箭炮之類的樣子。但是粒子炮受限于槍管長度,其射程遠比同威力的雷射短。所以即使是使用具有戰艦主炮威力的光束來福槍的鋼彈也得很靠近目標才發射,戰艦的話就是遠遠的射擊了。

    基于一個重要的因素,個人認為粒子炮將會是太空戰斗中的重要,甚至是主要武器。關鍵就在于粒子炮乃使用質量彈頭而非雷射炮的能源彈頭。

    一般粒子炮的質量彈頭是以撞擊的方式來發揮威力,在能源傳遞數量級上與雷射炮相比不會有非常大的差異。和一般的觀念完全不同的是雷射炮與一般粒子炮的打洞方式對于太空戰艦上并不一定能造成致命傷害,這跟工業革命以前,戰艦火炮沒有爆炸彈頭的海戰非常類似。因為設計結構與工程上的因素,太空軍艦將會具有極為強大的防護能力。除非把敵艦打的千瘡百孔,否則幾發命中彈是很難讓其失去戰力的。詳細的原因會在以后的太空軍艦設計篇里提到。

    但如果粒子炮發射的是反物質彈頭的話那就是完全不同的兩回事了。反物質彈頭擊中目標時,將會與目標的正物質發生殲滅效應放出能量,也就是說會發生爆炸。一毫克的反物質擊中目標時,將會與目標表面的一毫克物質發生反應,總共兩毫克的質量將全數轉為能量。而這個能量則相當于430噸*爆炸的威力,直接命中在船殼表面產生的430噸當量等級爆炸足以在瞬間重創乃至于摧毀一艘十萬噸級的戰艦,即使目標僥幸沒有解體也會立刻喪失戰力。舉個淺顯的例子,這相當于860發2000磅炸彈同時在尼米茲級航空母艦甲板上爆炸的威力。此外,反物質對消滅的破壞效果乃是來自于艦體表面的爆炸反應,而非雷射炮與一般粒子炮的穿透打擊效應,故屬于一種可以擴散破壞面積的攻擊方式,因此其破壞力將遠大于雷射武器。

    注:一發2000磅炸彈裝藥量約為1000磅出頭,約500kg。

    以反物質粒子炮而言,做為彈藥的反物質可能會以反氫離子或是反氫電漿的方式制造,并以磁場封閉儲存之。由于粒子炮可以在開火前任意調整彈藥投射量,故可以視目標種類與其距離之不同來選擇不同的當量應付。這代表彈藥總當量威力/總質量是固定的,但單發威力與可供射擊次數則可視使用狀況任意調整。例如總共攜帶10公克的反物質則共有430萬噸*當量的總威力,能夠以1毫克/430頓的射擊模式發射10000次,或者用0.5毫克/215噸的的較低威力射擊模式發射20000次。因此在使用彈性上非常大。

    反物質粒子炮的使用有幾個問題。其一是彈藥的來源。反物質的生產耗能龐大,產量亦將極為稀少。一般的想法是在近太陽軌道配置大量太陽能光電板,用以驅動環繞太陽的環形粒子加速器來大量制造反物質。但即使采用此種最經濟的方法來生產,反物質的產量仍將十分有限,價格也會十分昂貴。

    第二個問題是反物質需要消耗相當大的能量以磁場封閉或是慣性封法來儲存之,同時其運輸的管線需要經過仔細的設計,采用集中儲存法的話任何儲存與輸送時的失誤都會立即造成致命性的大爆炸而毫無挽救的機會。為了要避免這個問題,應當會采取大規模的細胞室(cellroom)儲存法來微量儲存,比如以十萬分之一毫克為一個儲存單位。這樣即使一個細胞室故障讓反物質漏出而發生殲滅反應也只有4.3公斤的*當量威力,不至于立即摧毀船艦造成無法挽回的損失。特別是在戰場的嚴苛境中更需要此法來保證整個作戰系統的安全運作。

    但如此一來前述的10克反物質便需要十億個細胞室來儲存,這會讓整個儲存系統的重量與空間極為龐大,且其連結輸送管路會十分復雜,并需要消耗十分龐大的動力。故小型船艦可能沒有足夠的空間與動力可以容納大量的反物質儲存細胞室,更大的問題是由于系統的復雜會使其造價十分驚人,這就會嚴重限制它的運用范圍。不過只要在設計粒子炮時將反物質彈藥的使用納入考量,則粒子加速軌道將可以共享。也就是說設計來發射反物質粒子炮的炮管可以同時用來發射一般粒子團彈頭或反物質團彈頭,這可以增加運用彈性。但反物質粒子炮的運用最大的問題應該是反物質彈藥的成本才是。受限于成本,其數量將會十分稀少。

    反物質粒子炮的另一個特點,是它可以讓輕型艦在近距離內具有擊毀重型艦的火力,這是因為其威力來自于每發炮彈質量,而不是射擊威力。當然,前提條件是輕型艦要能裝的下反物質發射/儲存系統才行。一般而言,粒子武器的彈道速度與使用的加速軌長度,以及動力源大小有關,在射擊普通粒子團彈頭的粒子炮里,這也直接影響其彈頭之撞擊威力與穿透力。

    但反物質彈頭的破壞力主要來殲滅效應而非撞擊效應,加速軌的長度并不直接影響其威力。因此若輕型艦能裝上反物質發射/儲存系統,則其破壞火力與大型艦的差距便能夠縮小。

    一般而言,輕型艦的粒子炮可能由于加速軌長度較短與動力輸出較低,因而使精確度與有效射程皆遠低于重型艦,于是在遠距離為了獲得較高的精確度,必須使用較輕的彈頭,這導致其在遠距離接戰時必須在火力與精確度上做一取舍。唯有在近距離可以在相同的精確度下使用威力足以擊毀重型艦的較大彈頭。

    重型艦由于體積龐大,故可以容納相當長的加速軌道與提供巨大的出力,使其具有很高的發射速度與極高的精確度及有效射程,當然在近距離時也可使用比平常更大的彈頭,不過其在遠距離射擊的彈頭威力已足以擊毀大型目標,故并不需要于近距離提高彈頭質量。這代表重型艦會傾向于遠距離炮戰,而輕型艦則必須拉近距離以增加威力。

    其次就是由于動力源、冷卻系統與儲存系統空間的差異,重型艦的射速應當會遠高于輕型艦的射速,而其攜帶的彈藥總當量也會遠大于輕型艦。也就是說,在射程、射速、攜帶彈藥總量與單發投擲質量/威力上,重型艦會高于輕型艦,但若能依靠反物質的特性,在近距離輕型艦仍有擊毀重型艦的機會。當然,太小的船艦會沒有足夠的彈藥儲存空間因而無法使用反物質粒子炮。

    3.電磁道道炮(railgun)

    所謂的電磁道道炮,便是用電磁加速軌道發射彈頭的武器,簡稱為磁道炮。從這個定義來看,磁道炮跟粒子炮其實是相同的武器。只不過后者發射的是極微質量的粒子團塊,前者發射的是大質量的物質而已。地球上使用的磁道炮發射的彈頭多半只有數公克,至多不超過十公克,這么輕的彈頭只要以數公里的秒速發射便可以輕易擊穿任何戰車裝甲。但大氣中使用磁道炮是有限制的,過高的彈道速度會讓彈頭與空氣劇烈摩擦而將其燒毀,跟流星一樣。但太空中便沒有這個顧慮了。

    為了對付大型軍艦,太空戰斗中磁道炮發射的主要是公斤級的彈頭,彈道速度至多達到秒速數百km到數千km,再上去就很困難了。這是因為磁道炮由于彈頭體積與質量太大,故無法像粒子炮一樣能夠經由環形的回旋加速器進行長時間加速,只能完全靠線性軌道,所以其加速軌必定比粒子炮短很多。加<!--中间广告位置-->上彈頭質量大,同樣出力下加速度會比較低。

    例如假設加速軌道長一千公尺,則根據中學的速度計算物理公式,我們可以算出在一千萬g、一億g與十億g三種加速度下所得到的炮口初速:

    v^2=2*a*s

    (10000000*9.8*1000*2)y.5/1000=443km/sec

    (100000000*9.8*1000*2)y.5/1000=1400km/sec

    (1000000000*9.8*1000*2)y.5/1000=4427km/sec

    這是使用windows小算盤的自動計算公式,*9.8之前的數字即為以一倍地表重力為單位的加速度的倍數,大家可自行修改此數字,然后把等號(含)以前的部分復制到剪貼簿,再貼到小算盤里,即可立即求出答案。

    從以上的計算結果可以看出,即使施以十億個g的加速度,一千公尺長的磁道炮的炮口初速也只有秒速4427km而已。這個速度與光束武器的每秒三十萬公里比起來實在是低的可憐。距離一光秒的目標光束武器只要一秒便可以擊中,換成彈道速度4427/km/sec的磁道炮彈則要飛行68秒才能打到,并且前提還是炮管中的炮彈加速度還得要能夠達到十億倍重力才行。

    另外,由于過大的加速度會摧毀所有電子機械儀器,以及高加速時彈頭承受的巨大電磁場干擾(此為電磁加速原理,任何電磁加速系統均無法避免這個問題),故高速發射的磁道炮里面將無法裝備任何引擎或是導引裝置。這也就是說在同樣的命中率下,其射程會遠低于光束武器。所以磁道炮在遠距離時對于機動目標幾乎是沒有用的,只能用來對付數千公里內的機動目標。

    雖然如此,磁道炮卻有個光束武器沒有的特性,就是由于宇宙中阻力趨近于零,這種系統的射程幾乎是無限大,其威力不隨距離而降低。而光速武器與粒子武器則會受到彈頭擴散的問題而有一個射程上限(不過粒子武器擴散的影響比雷射武器小的多)。所以磁道炮會成為太空船在距外對付大型固定目標的一種好武器。例如浮游要塞、小行星基地、月面基地或是太空殖民地這些具有穩定軌道的目標。

    以上這些固定基地不需移動,沒有運動所需的燃料消耗問題,所以其質量與體積可能會比軍艦大上數千倍到上萬倍之多。這使固定基地能夠裝備大量遠較艦艇更長軌道與更大反射鏡的粒子武器與光束武器,其火力與射程當然也就會比戰艦上的同類武器高上許多。而應付這些固定目標最好的方法便是在其射程外發射大量威力不隨距離而降低的磁道炮彈頭。

    由于固定目標的軌道十分穩定又難以機動,故命中率不是問題。而磁道炮彈藥價格也會比使用飛彈低很多,所以磁道炮會成為遠距離對要塞與對地轟擊的主要武器。但需要注意的是對于攻擊星球表面目標而言,它只能轟擊沒有大氣的星球,如月面基地或小行星表面的基地。射擊地球表面基地的話,磁道炮彈頭有可能會在大氣中燒毀,或至少受到空氣干擾而使精確度降低許多。

    具有大氣護盾的星球會是難以攻擊的目標。高能雷射會被大氣吸收或偏折而大幅影響威力與射程,粒子炮則會被大氣分子干擾而影響彈道,威力也嫌不足。反物質粒子炮則由于會與大氣分子產生大量殲滅效應因而會使其在大氣內的彈道無法預測,甚至在空中便被消耗完畢。唯一的方法是用低速磁道炮發射表面有隔熱層,速度不高的大質量彈頭轟炸星球,為了顧及威力,可能還得動用核子彈頭。總之一句話,攻擊具行星并不容易,特別是具有大氣層的行星更是困難。這在以后的行星強襲登陸篇會有更深入的解說。在這里要指出的是低速大彈頭的磁道炮很可能是行星降下作戰部隊所能獲得的唯一的艦炮支持火力。而這種彈頭質量與體積太大,無法與一般太空戰斗中用的磁道炮彈頭共享線性發射軌,必須使用特別(軌距比較寬)的軌道。幸好此種軌道亦可用以發射飛彈,不至于淪為單一用途而減低整體的戰斗效益。

    4.飛彈(missile)

    大家所熟知的飛彈也會是太空戰斗中使用的的主要武器之一。但有幾點要注意,與一般印象稍微不同的是太空戰斗中用的飛彈會非常大。目前只有一種飛彈可大約類比,那就是洲際飛彈。原因非常簡單,小型飛彈不可能追的上也不可能打的中目標。現今的飛彈之所以可以做的很小,小到甚至可以由單兵攜帶完全是因為使用化學推進劑。在目前所有推進系統中,最簡單也最小的推進系統便是使用固態燃料的火箭引擎。大家應該都曾放過沖天炮,沒錯,那就是最小最簡單的火箭。其它如液態燃料火箭與噴射引擎之類的體積就會比較大了。

    需要注意的是,在太空船還在用化學火箭當作主要動力的時候,太空戰斗是打不起來的。這就像還在使用蒸氣機的年代不會直升機空降突擊作戰,還在使用螺懸槳飛機的時候不會有洲際飛彈一樣。當人類進行大規模行星間飛行的時候必定至少是使用核能引擎,可能是核分裂,更可能是核融合動力。這才能夠讓太空船以經濟上能夠接受的速度與價格在行星間航行。而想追上核動力太空船就必須要使用核融合動力的飛彈才行。使用化學火箭的飛彈其速度在光束近迫防御系統眼中不會比爬行中的烏龜快多少。

    核引擎是可以在技術成熟后縮小,但基于其特性,能夠縮小的程度會有限制。比如核電機組也沒法縮小到能夠裝進汽車的引擎箱里面。能夠裝到飛彈上的最小引擎有多大?這可以依照飛彈的飛行性能來分析。因為是在偵察到敵人位置(至少是大略的位置)后才發射,飛彈需要的是在幾十分鐘內的短時間內加到最高速的能力,不能像太空船一樣可以悠閑的花上幾十個小時甚至數天的時間來加速。因此體積小,高效率但低推力的核能離子推進系統就被否決了,必須使用具有大推力能在短時間內加速的熱推進系統,這就表示幾十噸甚至上百噸的推進系統是跑不掉的。再者,核融合燃料多半是輕元素(核分裂則使用重元素),因此燃料箱會有龐大的體積。

    而為了要增加速度追上太空船,甚至要能夠達到軍艦的十倍以上的速度以盡快穿越其近迫火力圈,飛彈的燃料必須帶的夠多,同時彈頭重量必須盡量縮小。又因為大型軍艦非常不容易擊毀,而太空中的軍艦會比地球上的同級艦更不容易被擊毀(原因在以后的章節會有進一步說明),因此彈頭威力必須夠大,數百噸到上千噸*當量威力的彈頭是跑不掉的。但為了速度需求又不能真的裝上數百噸重的zha藥彈頭,于是只剩下一種可能性:低威力的戰術核子彈頭。

    根據前述推論,我們可以大致描述一下太空戰斗中飛彈的形式,基本上本體形狀與大小和現在使用的火箭非常像(目前的icbm重量多在數十噸到上百噸左右),但將會采用最先進的小型融合引擎,使飛彈彈頭的終端速度能夠達到秒速數千公里甚至數萬公里以上。這使其得以在數十秒內突破目標的近迫火力網以增加生存性。其攜帶的彈頭應該具有千噸級核武的威力,而為了在強大的光束武器近迫防御網中殘存下來以擊中目標,可能會采取多彈頭的方式。

    例如一枚飛彈攜帶十個彈頭,在目標的近迫火力圈外釋放,彈頭群分布面積則以目標為中心含蓋一個區域以增加目標閃躲時的命中率。現在假設核融合火箭引擎可以縮小到每顆50噸的水平,則一枚100噸重攜帶十個500kg重的末端歸向核彈頭的飛彈速度大約會在秒速8600公里左右。如果能把引擎縮小到20噸,則整枚飛彈的大小便可以減半,可以用50噸重的飛彈攜帶同樣數量的彈頭達到一萬公里的秒速。換句話說,引擎技術是飛彈運用的關鍵。

    至于飛彈的優點則和軌道炮相同,射程幾乎是無限大的,威力也不隨射程降低。只不過飛彈具有導引能力,所以有效射程會遠比磁道炮大許多。只要得到目標座標矢量的話,飛彈甚至可以射擊數十光秒到數光分距離遠的敵人,當然這得花上數小時的飛行時間。攻擊遠方敵人時飛彈會在發射后把燃料燒到剩一點點以加到最高速,之后關閉引擎采取慣性航行,直到接近目標后再開啟引擎做最后的修正,進入敵人近迫火網前切離推進段,釋放大量體積與熱訊號較小的彈頭以增加生存性,而推進段的最后用途便是作為混淆敵人攔截解算的誘餌。

    磁道炮受限于軌道長度因而加速過大而無法裝備導引與航向修正系統,速度也很難超過秒速一千公里。飛彈的加速度雖然比磁道炮低很多,但由于可以長時間的加速,故能達到非常高的終端速度。又因為裝備了歸向系統,在遠距離時的精確度會遠高于磁道炮與光束武器等直接射擊的無導引武器。加上可以裝備核子彈頭,威力會遠高于其它的武器,這方面上大概只有反物質粒子炮可以與其相比。

    飛彈的最大缺點就是其價格。太空中的環境十分單純,尋標與導航系統的技術難度并不大,因而這方面的成本不會多高。問題是每枚飛彈都需要一個引擎,還得是體積與重量最小、技術層次最高的引擎,核融合引擎并不像沖天炮一樣可以在地下工廠隨便做出來的。這種引擎會非常貴,且還是一次性使用就消耗掉了。加上飛彈的體積大,速度比光束武器慢許多,因此是可以預警也可以被干擾乃至于攔截的。軍艦上也會有一堆雷射點防御炮塔,因此會有大部分的飛彈擊中目標前就被攔住,唯一的方法是發射大量飛彈進行飽和攻擊,期望其中能有一兩枚能夠擊中目標。實際上也只要一枚命中彈頭便可以擊毀敵艦。但如此大量使用又會導致極高的成本,這就是飛彈系統要面對的最主要的問題。而使用多彈頭可以緩解飛彈成本的問題,比如十枚彈頭的飛彈比起單彈頭飛彈而言,可視為引擎減少為十分之一,但此種減少效果有其極限。

    有一點要特別提出的就是核彈頭(或反物質彈頭)等大威力彈頭的破壞半徑,這是常受人誤解的地方。太空中和大氣中是兩個截然不同的環境,一般大氣中的概念并不一定適用于真空環境。大威力核彈在大氣中的破壞主要來自于沖擊波損害,所謂的火球以及之后的沖擊波破壞乃是因為核爆放出的能量(主要是光子)對周圍的大氣分子施以能量,將其瞬間加熱,爆心產生的氣體游離電漿團便是火球,被高速膨脹推出的氣流鋒面便是沖擊波。

    換句話說,大氣是作為傳遞核爆爆震破壞(震波)的主要媒介。但太空中是真空的,沒有可以傳遞破壞的媒介,因此不會有震波。此外,大氣內核爆會由于發生「康普敦效應」而產生強大的電磁脈沖波(emp),但康普敦效應的前提是要有大氣分子參與,故于真空中引爆的核彈不會產生多少電磁脈沖波。因此太空中的核爆的威力只能以光子流等高能幅射線的方式輻射出去,因此實體與電磁破壞半徑會遠比大氣中核爆小許多。

    另外,核爆產生的中子流、輻射線等對人殺傷半徑則會比大氣中大,但輻射線卻比較容易用厚厚的船殼擋住。又由于太空船的速度非常快,至少是秒速數十公里以上,慣性會非常大,太空又沒有阻力可以煞車,所以太空船之間都會有數十到數百公里,甚至可能數千公里以上的避碰安全距離。而即使間隔上千公里,船艦彼此也還會在彼此的近迫武器射程內,因而仍然可以互相掩護支持。

    因此太空戰斗中運用的核子飛彈必須以直擊來摧毀敵艦。即使是最強力的爆破彈頭也只能一次摧毀一艘軍艦,不會有一次爆炸卷入摧毀數艘船的情況發生。除非是超新星等級的恒星爆發威力那才有可能。不過那已經是終極武器了。

    最后,基于加速的需求,太空中使用的飛彈會有射程下限。使用國中物理公式v^2=v^2+2*a*s可以算出物體移動距離與加速度之間的關系。在給定加速度與終端速度的情況下代入此公式可以求出物體達到最高速度所需的飛行距離。假設某飛彈具有100g的加速度,10000km/sec的終端速度,另外初始速度忽略,則所需的加速距離約為170光秒。若加速度提升到10倍的1000g,則所需的加速距離降為17光秒。低于這個距離飛彈就達不到最高速度。因此太晚發射的飛彈會因為無法加到最高速度,導致非常容易遭到對方的光束近迫系統的攔截。

    附帶一提,上述17與170光秒的距離可以視為飛彈需要的虛擬加速軌道。這其實就是飛彈與電磁道道炮的最大差別。因為飛彈的虛擬加速軌遠比電磁道道炮長的多,在長時間加速下的最終速度當然就會遠高于電磁道道炮的炮彈了。

    5.廣域光束兵器(wideareabeamweapon)

    這是種在科幻小說與acg里常常可以看到的有趣武器系統。基本上在這里要指出這種武器由于限制太多與不切實際,其可能性并不高。

    首先必須注意的是,雷射是聚焦發射的,反射鏡直徑必定大于具有殺傷能力的靶區直徑。道理非常簡單,用以將雷射聚焦反射的反射鏡必須全部承受其威力并將其反射出去,既然雷射打到敵艦上可以對目標表面投擲能量造成破壞,則其同樣會對反射鏡造成傷害。雷射之所以不會在打到敵人之前燒穿自己主要是基于以下三個原因:

    一、反射鏡比靶區大,故單位面積承受的能量密度較低。

    二、反射鏡的能量吸收率多在0.1%以下,吸收率遠比比船殼低,船殼由于需要有匿蹤以及散熱需求等而不能做到過高的反射率。

    三、反射鏡會有充分的冷卻系統支持來降溫。

    基于以上三個原因,反射鏡必定遠大于殺傷范圍,直徑十公尺的雷射炮不會有超過一公尺的殺傷范圍。想做廣域雷射武器,反射鏡面(或者亦可說是發射天線)的直徑可能需要達到千公里到數萬公里之譜,也就是說必須做的跟星球表面一樣大。

    粒子武器也相當類似。如果想在一個區域內投擲高密度的能量,發射源的體積(特別是橫截面積)則必然會更大,否則在光束發射出去破壞敵人之前會先破壞自己。因此廣域光束兵器必定有龐大的體積,這就是此類兵器的限制。

    至于不切實際的地方則原因更明顯。假如你知道敵人擁有廣域光束兵器,你會把部隊編成密集隊形給人家打嗎?很明顯的這是不可能的,一定會采取疏散的方式。一般而言艦隊即使間隔數萬公里,仍然可以用光束武器有效的互相支持。如果間隔十萬公里,則以光束兵器而言只需要約0.3秒的時間便可抵達,而一個廣域光束兵器想要在此種編隊密度中打到兩艘以上的船,則光束源直徑必須廣達三十萬公里以上。基于此一原因,對于廣域光束武器的防御遠比其運用簡單許多,故此種兵器的制造與使用非常不切實際。

    廣域光束兵器的唯一可能性在于一般系統的附加使用價值。比如大規模的太陽能軌道發電廠便有很多光電板可以反射光線,用作光帆船推進支持的反射式光壓推進系統也會有大量聚焦反光板。這些反光板基本上可能會配置在極近的太陽繞極軌道上(不會在太陽黃道面上,這是為了盡量減少對于行星的日光遮蔽效應以免對行星生態環境造成影響),平常用以發電或推動光帆船,必要時則可以使之高度聚焦造出一個高能光束集中區,以來執行區域性的攻擊任務。

    例如光壓推進用的光束聚焦陣列,那在平常時是用來聚焦造出一個廣域性的光束航道提供光帆船團一個穩定航線,戰時只要縮小此通道的面積便可增大其能量密度,這就可以有效烤焦覆蓋區域中的任何物體。其強度并不需要達到能夠瞬間氣化融化目標的水平,只要使指定區域內能量密度高到船艦的吸熱速度大于排熱速度,使其熱平衡溫度上升到數百度的水平,便可以有效的摧毀敵艦。也就是把敵艦變成烤箱,盤子上放的則是里面的乘員與精密電子系統。并不需要以一般電影與動畫中那么轟轟烈烈的方式來摧毀敵艦。

    而此種兵器至多也僅能一次摧毀數個到數十個目標,不可能一次摧毀數千個目標。最后要提醒的就是,沒有在光束殺傷覆蓋范圍內的目標不會有任何損傷。即使是人穿了太空衣在光束籠罩區域旁邊一公分也不會受任何傷害。能量只會集中在通道中,不會擴散到旁邊去。這是光束的特性。

    6.其它武器系統

    其它除了前述這些武器之外,還可能由于科技的進展而出現一些奇奇怪怪的武器系統。其中值得一提的有幾種:

    微機械炸彈。這是運用能自我復制的微機械做為武器。其大小可能是分子等級,將其釋放以后,可以尋找事先設定好的原料來自我復制。如果設定的復制原料是敵人太空船的構成原料,則可以看到微機械附到敵人太空船上大量繁殖將其分解的情形。不過這也不是無法防御的,最簡單的方法便是將船殼通上高壓電或是加熱之類的,而使用微機械也有反噬己艦的可能性。這種系統的可能性將視技術的發展而改變。

    warp炸彈。這算是威力最大與效能/價格比最高的一種武器。將隨便什么東西裝上瓦普引擎,設定其跳躍目標點為敵艦的位置,使其進行強迫空間跳躍,則就會在敵艦內部出現物質重合的情況而發生強迫性的核融合反應。當然此種系統的前提是發展出warp技術,并將其系統微型化到一個程度才辦的到。只要warp系統的價格能壓到夠低,這種系統可以說是最有效率的。甚至可以把軍艦的垃圾壓縮一下,warp到敵艦內將其摧毀,一舉兩得,還兼具環保功能。

    太空戰斗中還有一部份武器系統主要應是在行星降下作戰或是太空船太空艙組的強登作戰中使用的武器。這基本上是步兵用而不是太空船的武器系統,最有可能被運用的是人形作戰兵器。但不是機動戰士里面那種ms,應該說是單兵用的動力裝甲服。這并不是什么不得了的技術,實際上美國現今使用的制式太空裝便是一種個人太空船。為了使士兵能在真空的環境下長時間活動,太空裝自然是免不了的。又為了在強大敵人火力下生存,最好能夠加上一些裝甲等防護能力。結果就是單兵動力裝甲服了。這種裝甲服可能從作業用的太空裝改過來,體積至少要小到能夠通過通用的艙門口。

    實際上由于太空處于無重力環境,太空作業并不需要運用到大型機器人,所以工作機組本來就不會很大。再者過大的機器人也會難以操作,最容易操作的機器人便是將人完全包起來,由乘員肢體運動直接控制的系統。這就是所謂「外骨架」或是「延伸骨架」的概念。將其加上裝甲與武裝便是很好的單兵動力裝甲服了。補充一下,這類裝甲服的環境調節一定會作的非常好。會不斷累積熱量的是目前注重便宜不重效率的化學防護裝。現今的太空裝就有充分的空調讓太空人能夠長期活動,當然目前受限于動力源因而獨立活動時間有限。但這在技術層面上是可以解決的問題。關于這部分的問題,將再之后的行星強襲登陸篇內作更詳細的討論。

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