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飛彈

飛彈

  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TNT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炸藥彈頭,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。 無彈窗小說網(www.nzedifgb.buzz)
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