《空想科学读本》

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空想科学读本- 第8部分


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  器都抱反对态度……他如果活在EVA的世界里,会是JA那一派的人吧?)
  好吧,就算我们特搜EXEDRAFT的超能战警都身穿超合金制装甲战斗服,不怕高温,
  也耐得住任何重力加速度好了,那么真的出动一次这个超音速车,会是什么情景?
  别忘了我们第十一章 说过的,物体在超音速前进时会发生“冲击波”的事!就算
  超音速车的车身极为坚固,这冲击波对道路两旁的人或物依然是不可忽视的!协和式喷
  射机要在2    以上的高空才敢飞出音速2。05倍,是因为怕冲击波伤及下面的居民及建
  筑物!因为冲击波对5000公尺之内都有杀伤力!
  图标:超音速车经过以后的市街情景……
  音速2。5倍的超音速车一出动,道路两旁的建筑物玻璃全部震碎,周围居民全体鼓
  膜爆裂、七孔流血,地面也被冲击波挖出巨大的断层……不只如此,超音速车的前方还
  要有喷射战斗机,以每秒17万发的机炮向地面扫射,以便为超音速车“开道”,把市街
  的路面轰出无数坑洞……
  如何?特搜EXEDRAFT的超能战警不同凡响吧?出动一次就杀得尸横遍野,民不聊生,
  这一来坏人们都不敢出来做坏事了,否则要是引来超音速车出动,又要害死满坑满谷的
  无辜市民,岂不是会因此而良心不安吗?
  由此可见,超音速车真是防治犯罪的利器啊!恶徒们乖乖伏首认罪吧!否则超能战
  警一来,大家就一块儿死吧!
  次回预告:咦?好久没提到巨大机械人了?没问题!次回我们的主角就是盖特机械
  人与孔巴特拉V!请看次回“合体吧!超级机械人!”
  第十五章 合体~超级机械人!
  由许多架战斗机在空中合体成巨大机械人,这种构想说是多如牛毛。
  “合体”的始祖是在特摄“超人力霸王七号”中,超级警备队的巨大战斗机超级鹰
  一号能做出漂亮的三机分离合体。而“合体机械人”也是最早出现在此剧中,贝旦星人
  侵略地球用的巨大机械人“乔王”,能从四架幽浮自由的分离合体变形。之后在动画界
  出现了“盖特机械人”,三架飞机能自由合体成三种不同的机械人(Arslan注:因为无
  法合理的解释它的合体机构,所以本章我们尽量不以它为讨论对象。)。而变形合体机
  构合理化的结果,就产生了动画界的不朽巨作“超电磁机械人孔巴特拉V”!
  图标:这是孔巴特拉V的分离合体结构图,看起来十分合理。(Arslan注:这是基
  于“卖玩具”的考量,因为像盖特机械人那样不合理的变形合体方式,根本做不出与卡
  通画面一样变形的玩具来卖!会降低顾客的购买欲……)
  五台战机分别能进行空中,陆上,水里及地下的作战,又能合体成巨大机械人战斗,
  在战斗上确实满有利的,可是,真的没问题吗?
  现实世界中也有不少“合体”连结的机械,例如列车、太空实验室等等。可是,列
  车是在固定的轨道上进行连结,听起来好象比较简单,即使如此,在自动连结机发明前,
  依靠人手来连结的时代,还是送掉了不少列车工作人员的性命!当然,连可以诱导的东
  西都没有的宇宙中,要合体连结就更难了。
  航天飞机靠手动控制的机械臂,要回收一枚卫星到货舱,得花十五分钟以上!让计
  算机控制来计算似乎是唯一的方法,但还是有一个问题。正在合体中的两部分,它们的
  速度应该是如何呢?如果两部分速度相同的话,那一百万年也合不了体,所以一定要后
  面比前面的“快”!问题是快多少?特别是在飞行中合体,这可是大问题!要是后面太
  快,那结果不是“合体”,而是后面的机体把前面的机体追撞!
  图标:Change Getter One!Switch……哇啊啊啊啊!!
  (解说:速度控制失败的盖特队,流龙马就此殉职……)
  速度差是很严重的,如果两机间的速度差是秒速10公尺的话,好比一辆车以时速36
  ㎞的速度追撞上一辆静止的车!即使是相差秒速1公尺都很严重!那么正确的应该是怎
  样?后方的机体以较快的速度追上前方的机体,然后在快追上时煞车,刚好在速度差为
  0的时候合体!
  其次的问题是:合体时,前方机体的喷射口会接在后方机体的前端上。喷射引擎的
  火焰大约1500℃,这个温度刚好会把铁熔化。一般的喷射机使用的轻量的铝合金材质,
  在660℃就会开始熔化。超音速的喷射战斗机多半使用钛合金,可以耐到1675℃。若是
  盖特机械人和孔巴特拉V的机体也是这样的话,那就危险了。合体的瞬间,前方机体喷
  射口的火焰会把后方机体的前端熔解掉!那不叫“合体”而是“熔接”了,从此两架机
  体黏在一块儿,永远分不开……所以,合体的瞬间,前方机体的引擎一定要先停止喷射
  才行!
  但就算如此,前方机体的喷射口周围还是会因为高热,体积会有1%左右的膨胀,而
  冷却后又会缩回去……用这样体积会变化的部分来连结,没问题吗?
  图标:忘记考虑热胀冷缩的合体设计,做出来的孔巴特拉V就这是这样……
  因此,前后方的机体要以相同材质制造,并且合体前要把后方机体的前端做适当的
  加热让它膨胀,要与前方机体的喷射口加热到差不多的温度才行。可是,要在合体前停
  止引擎,飞行机不就掉下来了吗?特别是孔巴特拉V的合体画面是“水平飞行”的,引
  擎一停就成了拋物线运动……而且还要考虑机体的扬力、空气阻力,要把当时周围的气
  压、温度、天候等因素都算进去,即使是用计算机来算也很难算出各个机体的飞行路径,
  要合体?难啊!
  基于现实的考量,应该采用:全机垂直上升,到达一定高度,再切掉引擎,以自由
  落体的方式合体(Arslan注:就像机战系列中盖特机械人的合体画面那样啦)
  。可是,上方机体以9。8m/sec2的加速度降下时,还是会“撞”到下面的机体啊?
  要是下面的机体也停止引擎,那也是以重力加速度向下掉,两个机体永远合不到一块儿。
  解决的方案是:下方的机体原本以较快的速度追上去,但在上方机体停止引擎的时
  候,机体前方也进行逆喷射!将两机速度逐渐调成一致,刚好在速度差为0时合体!
  在卡通画面看来,孔巴特拉V连接一个机体大约10秒钟。以此计算,两机之间以秒
  速20公尺的速度差(时速72㎞)接近,到两机体间距离约100公尺时,上方机体停止引
  擎,下方机体也停止引擎,同时以重力20%左右的力量逆喷射!
  这一来不但可以合体,而且若把逆喷射的喷射口装在下方机体的前端,这逆喷射的
  火焰温度不就可以用来加热下方机体的前端吗?一举两得!
  不过,因为这是在大气中,所以前面的机体会替后面的机体挡掉不少空气阻力(这
  在赛车场上是一种紧跟着对手的技巧),因此,减速用的逆喷射的力道并不好控制,即
  使是计算机,要随机因应不定的空气阻力变化,驾驶员要有极严格的训练和身经百战的
  经验才行。可是,孔巴特拉V的驾驶员都是些火爆的机车少年、高中生、甚至小孩(北
  小介虽然是天才儿童,但小孩就是小孩……),要他们做这种高难度的动作,这也太……
  好吧,解决了上面的问题,但是在与敌人交战的状况下合体,还是有很大的问题,
  一是推力,一是时间。
  孔巴特拉V的重量,照设定是550吨,所以推力要大于550吨。日本的国产固态燃料
  火箭,发射时的重量是260吨,推力是400吨。依此推算,机械人要这样飞,也要差不多
  的推力/重量比。所以孔巴特拉V的推力大约要800吨。可是啊,孔巴特拉V的推力就是全
  靠两只脚嘛!那就是五号机而已啊。合体后,一到四号机的喷射引擎都没用了,就全靠
  五号机……照这么算,它们的推力应该是从一号机到五号机越来越大才对。可是,卡通
  中是一、二号机合体,三、四、五号机合体,然后再把二号机与三号机之间接起来
  (Arslan注:可能是我们柳田理科雄所长记错了?我记得孔巴特拉V的三号机根本不能
  飞,是靠超电磁力把它“吸”上去的。反而是波罗5号才是在空中飞行合体的吧?)如
  果平均来算,一架算110吨重,那么一号
  机的推力只要160吨,二号机要320吨,三号机480吨,四号机640吨,五号机就要
  800吨……葵豹马身为主角,开这种推力最弱的机体,逊毙了……(葵豹马:鬼扯!依
  照设定,我开的一号机是推力最大速度最快的呀!呜呜……)
  在上升时,推力要先减去重量,剩下的推力再除以质量,得到加速度。所以,一号
  机的上升加速度约为4。5m/sec2。一号机上升,紧跟着二号机也追上,22秒后,一号机
  加速到秒速100公尺的上升速度,二号机则是秒速120公尺,两机之间距离100公尺。此
  时,一号机关掉引擎,二号机也关掉引擎,并以重力的20%(22吨)推力逆喷射!十秒
  后,两机距离0、速度差0,合体完成!然后,接下来三号机也如法泡制一番……(如图)
  不过,这时又要加速到秒速100公尺开始才行。合体后的一、二号机共220吨,推力
  (二号机的引擎)320吨下,也要花22秒。如此再反复三回,就合体完了。加速22秒,
  合体10秒,连结一次一共要32秒。五台合体也不过128秒,若是照画面的方法,一二号、
  三四五号分别进行合体再结合,则只要96秒。听起来很快,但别忘了,在战斗中,敌人
  的岩浆兽也是超快速度的!在你花96秒在那里垂直上升合体时,敌人若是以音速三倍的
  速度飞来,可以飞98㎞!合体地点若是在东京近郊,敌人从富士山麓来袭的话,还可以
  刚好合体完迎战。但若敌人从秩父一带山区飞来,合体途中就会被袭击!而且这个状态
  下既不是战斗机也不是机械人,全无迎战能力!
  图标:合体合到一半被打断的孔巴特拉V……好惨……
  因为是垂直上升的飞行,所以无法一面合体一面逃开。若是考虑先逃避敌人,等合
  体完了再迎战呢?可以,敌人以音速三倍追来,我方以音速四倍逃开如何?要争取到96
  秒的空档不被追上,至少要逃开6分48秒能拉开距离,这样一算……已经飞了390㎞远了,
  可以从东京飞到气仙沼。而且花了96秒合体完成后还要飞回去打战,又要花6分48秒!
  就算不考虑燃料消耗,30分钟的卡通已经被“逃”掉15分钟了……
  这十五分钟内孔巴特拉V不在东京,敌方只要派个别动队就可以把东京烧成灰,来
  回赶得半死的孔巴特拉队,回来只看到变成灰烬的首都,不知做何感想?
  说了半天,这种“有时是战斗机,有时是机械人”的战斗方式,根本不合理。五台
  超大推力的战斗机,一合体成机械人,就只有最下面一台的喷射引擎能用,这就好象把
  刀叉作在同一个握柄的两端,看起来好象可以两用,其实是两边无法“同时共享”的,
  是无用的发明。真的要得到这种作战效果,用战斗机与机械人编队共同作战不就好了吗?
  (Arslan注:初代的Gundam与G战斗机的编组不就是了吗?不过那种把战斗机踩在脚下
  当“筋斗云”的方式就不太……)反正合体的机械人也只要葵豹马一个人开,不如用
  “一台机械人搭配四架战斗机出击”的方式,不就有同样的效果吗?
  次回预告:说到光子力研究所就想到“防护罩”,看起来会发光,能挡住敌人机械
  兽的攻击,虽然每次都被打破……
  次回我们就代光子力研究所的弓所长召开防卫会议,一起来研究“光子力研究所铁
  壁之防御”!!
  用一层能源“膜”抵挡住种种的攻击,这个想法在中Arslan叫“防护罩”,日本的
  空想科学作品中多半叫“Barrier”,西方SF则多用“Shield”这个词(StarTrek、ID4
  等等),后来的I …field、AT…Field……等等不胜枚举,也都是出自这个概念。
  (Arslan注:中国武侠小说的“护身罡气”不知道算不算?)其实防护罩这种防御兵器
  
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