这是一个很有意思的话题,人类要团结一致做一个不可想象的项目,真的是不可能的!就像在《告别亚特兰蒂斯》中,人类把制造诺亚方舟的重任交给了中国,当然这和中国的基建狂热者有关,因为在全世界人类的眼中,中国几乎没有什么项目可以完成!
既然要开始建造太空战列舰,就要从各个子系统的科技水平去预测未来的战舰样式,否则,以空的想象,可能就是空星空!
与军舰相关的关键系统
首先,航天器的形状和规模
二、电力系统
第三,通信和指挥系统
第四,攻击武器系统
动词 防御系统
不及物动词生命支持系统
七,........
其实一艘军舰涉及的系统相当广泛,但我相信你只对上面的关键系统感兴趣。我不妨简单地扩展一下,看看我们能造出什么样的东西!
首先,航天器的形状和规模
到目前为止,人类还没有生产反重力动力系统,所以这艘船必须在Tai 空制造,但是它没有大规模进入Tai 空的能力,所以所有相关配件只能在地面上建造然后组装!
按照这个模型,人类制造的飞船要么是类似国际空站的圆柱连接结构,要么就是桁架结构!
上图中的模型甚至包括,或者像《阿凡达》和《火星救援》这样的宇宙飞船更有代表性,这两款宇宙飞船真的是以人类科技为背景设计的!
《阿凡达》中的企业家号,巨大的结构,是桁架+圆柱结构的综合体
《火星救援》中的赫尔姆斯主要是圆柱形的装配结构,完全基于人类技术的假设,所以设定时间离现在不远,最多也不会超过100年!
然而,这些宇宙飞船的外观并不适合战舰。我们更喜欢《星球大战》中的超大型“帝国歼星舰”。三角宇宙飞船霸气十足,内部空分配更方便!
其实花店也很喜欢《星际迷航》中飞船的形状。盘面更适合空,从力学角度来看强度可以达到最高!所以有网友曾经在《三体》中对飞船进行建模,主体形状和《企业号》相似,所以《星际迷航》中飞船的形状想得很周到!
帝国歼星舰的规模达到了几千米,企业号达到了几百米,但人类能达到的规模估计也就几百米,外形尽量接近盘面,这是空之间综合考虑实力和利用率的结果!
第二,飞船的动力系统
直径数百米甚至数千米的歼星舰总质量将达到数万吨。化学火箭显然是不现实的,会消耗很多能量。核聚变还没有实现,曲速驱动还在传说中,所以我们只能使用两种动力!
1.核裂变动力
2.离子推进
前者早在20世纪60年代就有核裂变动力航天器的设计案例。当然,这没有实现,因为这纯粹是反人类的。动力模式是在飞船尾部投掷核弹。哪个国家敢建发射基地?
当然,如果是在Tai 空建成上线,接受度会直线上升。毕竟在近地轨道上辐射本身比较强,放射性沉降不会集中在某个地方。另外,在飞离近地轨道时可以使用化学火箭,到达安全距离后可以全速启动核裂变弹的爆炸模式!
巧合的是,mockumentary的《地球撤离》中的“诺亚方舟”是核裂变蛋爆推进模式。“地球撤离”告诉我们,一颗中子星将闯入太阳系,地球将在大约75年后毁灭。全人类已经用尽一切努力建造诺亚方舟来逃离太阳系。上图是人类50年辛勤劳动的成果。之所以没有选择核聚变,是因为它必须100%可靠,因为它关系到人类文明的生存。
后者是现代航天器最先进的推进方式。其原理是将易电离物质加热到离子状态,然后将电子与离子分离,再在电场的作用下将离子排到后方,然后将电子注入尾流中和消除航天器发动机的电位差。这就是离子发动机的原理。但是它的推力太小,但是比冲很高,所以最适合作为长续航发动机。然而,一艘容量数万吨的航天器可能需要在近地轨道加速数年才能摆脱重力的限制。
不知道什么时候离子发动机的推力可以达到几十牛甚至几百牛,然后可以作为歼星舰的动力。即便如此,也需要数百个并联才能组成推进阵列!
第三,通信和指挥系统
按照现在的地球技术,通信指挥系统无非就是电磁波,所以我们还是会把雷达放在歼星舰上,但其实雷达在宇宙中并不是很有用,这主要有几个原因:
1.距离太远,雷达的有效距离是几万,甚至几十万甚至几百万公里。比如在火星轨道上,当一个地方以每秒数百公里的速度撞击并接近时,雷达的效果就像盲人摸大象一样!
2.30万公里/秒的通信延迟,类似于宇宙中的蜗牛爬。太阳系的通讯延迟从几分钟到几个小时不等,确实无法满足我们的需求
前者可以通过光学和红外进行补偿,可能比雷达好很多,但后者没有办法。如果对方掌握量子通信技术没有任何延迟,就会直接被干掉!
第四,攻击武器系统
都说进攻是最好的防守,那么我们有什么进攻手段呢?我们在地球上最先进的狙击步枪、远程火炮甚至导弹可能已经没有多大用处了,但是可以使用的只有两种:
1.电磁动能武器+制导武器
2.激光或高能粒子武器
只有这两种武器不能使用,但是这两种武器在Tai 空中的效果还是值得怀疑的,但是除了这两种武器之外,人类以前从来没有燃烧的棍子!因为前者的速度只有30KM/S,即使速度提高到30k m/S,对于几万公里的距离来说真的很慢!激光和高能武器也有远距离发散的问题,而且容易屏蔽!
动词 防御系统
在《歼星舰》里谈防御是不可能的。在几十公里的距离上使用动能是不可能的,普通装甲无法防御!
放电速度小于2KM/S,均质钢板穿透力超过1M,在歼星舰上如何达到这样的条件?所以我们只能用主动防御来防御对方的动能武器,当然用激光更简单,就像星际迷航11开头柯克船长的父亲指挥星舰对抗罗慕伦飞船的那座桥一样!
如何像一群蜜蜂一样防御来袭的导弹,也许遇到这样的场合只能要求更多的快乐!
不及物动词生命支持系统
这可能是大家认为最不重要的部分,但实际上它是整艘船的灵魂,因为它可以持续几天不吃不喝,但没有氧气它会倒数几分钟!空站间耗氧量是储备,然后再生药板,但长期以来,必须有绿色种植循环。与国际空站间不同,深空可以从地面获得补给,所以内循环平衡是基本需求,储备是补充,再生是应急!
还有食物储备、保养储备和人才储备......
这是一个极其庞大的系统,除了歼星舰的条件比航母差,环境更极端,装备更独立之外,类似于海洋中的霸王航母系统!准确的说,人类现代科技制造的歼星舰更有可能是一艘救生船,脆弱不堪,最多只能自保,祈祷它不要失败,否则泥菩萨过江,无法自保!