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雷射武器(LaserWeapon


更新時間:0001年01月01日  作者:浪翎翱  分類: 科幻 | 古武機甲 | 浪翎翱 | 星際之機械帝國 
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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μ)÷反射鏡直徑(單位為)×1.2

此為理論雷射擴散界限值。其中的μ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(0.01μ)的硬光雷射,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。


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