第216章 番外:22世紀的武器世界
時間鑰匙:互換人生!拯救未來! 作者:江南皮革廠門衛枯老師 投票推薦 加入書簽 留言反饋
關於人類進化史,詳見第二十四章。
在120年前,也就是2063年和2065年,出了兩件改變人類曆史的大事件。
第一件事:2063年以雨霖科技公司為代表,人類初步解決了高溫超導技術及材料問題,使得超導邁斯納效應在室溫下能長期保持。
第二件事:2065年,一種感染唿吸道乃至全身的y型病毒肆虐全球。找不到發源地,也找不到0號病人,這種病毒形狀像字母y,所以叫y型病毒。
我們重點說說超導技術引發的武器發展。
21世紀60年代後,超導市場開始啟動和發展,經過40年的不斷研發和優化,到了2100年,超導技術真正逐步應用白菜化,性能穩定下來。
大規模化和小型化成為兩個重點發展方向,大規模化使得整個工業製造、電力傳輸、交通運輸、宇宙探險有了革命性的跨越式發展。
交通物流變得極其快捷和廉價,電力能源變得損耗極少,大大提高了人類的能源使用率,使得整個社會和經濟開始有點觸底迴升,並且科技開始高速飛躍。
而小型化,特別是微型化超導技術在醫學、生物學、核物理學上應用前景光明。
經過大半個世紀的發展,到了2130年代,宇宙探險由於超導技術的開創性使用,高溫超導蓄能器(smes)和高溫超導電機的大量使用,使得長距離宇宙探險成為可能。
人類迅速向外擴展,很快人類的腳步就踏上火星,在火星上建立了第一個封閉式城市——龐貝。
短短十年後,人類就走出了小行星帶。
根據天文學家的驗算和推測,在土星的第六個衛星上,比月球還大一點的土衛六(泰坦星)上可能存在生命,於是突破小行星帶後並沒在木星周圍建立基地,而是直奔土星環係,並在土衛六上著陸,成功建立探險基地,開始探查一直很可能有生命存在的土衛六。
微型化的另一個巨大的跨越式發展,全世界國家都避而不談,就是——武器。
隨著超導材料的進一步發展和優化,在超導微型化背景下,槍械逐步淘汰了火藥推進技術,超導體做槍管內軌道變成現實,用高壓電磁閥推進,其槍管初速度比用傳統火藥推進的子彈初速度快了不少。
在病毒發作的2065年以後的二十年,人類各國為了搶奪更多的資源,拯救自己的國家和民族,不得不大打出手,史上稱“病毒戰爭”或者“二十年戰爭”。
在這期間,武器工業得到飛速提升,武器威力、射程、製導精確度都得到質的飛躍。
所有100毫米以上的加榴炮的炮彈都實現了導引頭製導,固定目標的首發命中率達到了驚人的98.5%,幾乎可以說是百發百中。
在45毫米口徑以上到100毫米的迫擊炮和榴彈炮上,隻有一部分使用了製導頭。
為什麽不在100毫米以下口徑的武器甚至是槍支中大量普遍使用製導頭呢?
一句話,成本原因。
隨著口徑的變小,炮彈直徑變得更小,則導引頭就得做小,而工藝就得做得更精細;精細度越高,則代表著工藝成本越高,反而抗震動能力卻變得更差。
大家都知道,越精細的東西越不抗震。在炮彈出膛一瞬間,加速度是驚人巨大的,對導引頭的抗震能力有著變態的要求。這就是一發製導炮彈成本等於50發普通炮彈的原因。
而且,小口徑彈藥的射程和爆炸威力遠遠比不上大口徑彈藥,使得費效比更加不好,從而使得各國軍隊不願購買小口徑製導彈藥,隻青睞大口徑製導彈藥。
至於小於12.8毫米以下的子彈,包括雨霖科技公司武器分公司等一大批優秀軍工企業都研製成功過,但是主要問題還是糾結在成本和可靠率上。
以通用的5.56毫米彈藥為例,每一顆裝有導引頭的子彈的成本是275.66顆普通子彈的成本,而出於導引的需要,以前銅彈頭必須做成空心,裏麵裝上精細的導引頭,並且加長彈頭體,並加裝尾翼,否則飛出後無法控製飛行軌道。但是彈頭體一旦加長,其在飛行途中就容易翻滾,造成彈道改變,使得導引和尾翼變得徒勞,不可控。
而最關鍵的是彈頭的頂部必須是非金屬,才能可靠的傳輸自帶的雷達波或者激光束。這對於有穿透要求的子彈來說,這就致命了,因為非金屬頂的硬度始終比不上金屬頂。
工程師們發現12.8毫米以下的小口徑彈藥的非金屬頂和金屬彈體結合是個非常棘手的工藝。
後來工程師們幹脆淘汰金屬做彈頭,直接用透明材料做,但很多年過去了,還是不能解決彈頭硬度和傳輸信號的矛盾,也意味著成本無法控製下來。
對於大口徑的榴彈類和穿甲類彈藥,這些都不是問題。榴彈類主要靠爆炸毀傷目標,導引頭做在前端沒有任何問題。而穿甲彈的導引裝置可以做在頭部後側,隻要開的窗口不影響雷達波穿透就可。這在隻有幾毫米直徑的子彈上是無法做到的。
子彈實現這些導引成本太高,而且可靠率也低下。
在實際戰鬥中,必須先用槍對目標照射一次,經過槍裏的電腦芯片告訴子彈目標方位,否則子彈隻會按普通子彈飛行;而這個過程至少需要2秒以上,這就使得在緊張的戰場上,使用製導子彈根本沒有先機。
一句話,成本高,可靠率低,使用複雜,所以製導子彈根本沒有市場。
這就是22世紀輕武器彈藥的實際情況。
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再來說說激光武器和等離子炮的發展。
激光武器一直被功率和大氣阻攔所困擾,一直不能作為主流的武器使用。
直到人類開始在太空活動後,特別是有了高溫超導蓄能器(smes)和高溫超導電機,以及太空中沒有空氣幹擾,才使得激光武器作為有效的近距離防衛武器,不過那時人類已經統一為一個政府,即國聯政府,各國已經不需要互相攻擊了。
高能激光束激發材料主要涉及激光器中的增益介質,這是決定光子增幅與激光輸出的核心材料。增益介質的性質決定了激光的頻率、波長、輸出功率等重要特性。常見的增益介質材料還是沒多大變化,比如:
氦氖(he-ne)激光器,染料激光器,nd(釹摻雜的釔鋁石榴石)激光器,砷化镓(gaas)等材料;
這些增益介質通過外部能量源激發到較高能級,從而實現粒子數反轉,這是產生激光的必要條件。不同的增益介質適用於不同的激光器類型和應用場景,它們的選擇對激光器的性能有著直接的影響。
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等離子炮是在人類開始在火星上生存,並開始向小行星帶擴展的22世紀初期蠻荒年代開始開發的。
其核心原理是利用等離子體的高溫高壓特性來實現強大的殺傷效果。
等離子體是物質四態之一,由帶正電荷和帶負電荷的離子所組成,具有極高的能量。在等離子炮中,通過激光將重氫加熱至百萬度高溫,使其變成等離子態,然後利用超導電磁技術將這團帶電的粒子包裹成“球狀”並發射出去摧毀目標。
這種武器係統具有極高的速度和能量密度,因此具有強大的殺傷力和遠程打擊能力。
當目標接觸到這個高速流動的等離子體流時,會受到極高的熱量和衝擊力,從而造成破壞。在一些設計中,等離子炮通過磁場或電場控製等離子體的運動方向,最終將其加速並發射出去。
等離子炮在軍事、太空探索和防禦領域具有廣泛的應用前景,但由於其不穩定的性質,等離子武器比任何已知的武器係統都要來得危險。在實際應用中,等離子炮麵臨著如何穩定產生和控製等離子體流、如何在大氣層中傳輸和聚焦能量、以及如何確保武器的可靠性和安全性等技術挑戰。
等離子炮的能量來源主要有兩種方式:
1.核燃料反應堆:等離子炮的能量來源於核燃料反應堆,這些能源裝置可以提供高溫、高能的能源,用於加熱氣體或液體形成等離子體。
2.電力驅動:等離子炮也可以使用電力作為能量來源,例如核電池或者高溫超導蓄能器(smes)和高溫超導電機。同時也作為推進裝置:電力被用來產生等離子體,並通過從發動機尾部噴射出陽離子來推動飛船前進,這種驅動方式也被稱為電力驅動方式。
這兩種能量來源都可以提供等離子炮所需的巨大能量,以產生和控製高溫、高壓的等離子體流,進而實現對目標的摧毀。
在120年前,也就是2063年和2065年,出了兩件改變人類曆史的大事件。
第一件事:2063年以雨霖科技公司為代表,人類初步解決了高溫超導技術及材料問題,使得超導邁斯納效應在室溫下能長期保持。
第二件事:2065年,一種感染唿吸道乃至全身的y型病毒肆虐全球。找不到發源地,也找不到0號病人,這種病毒形狀像字母y,所以叫y型病毒。
我們重點說說超導技術引發的武器發展。
21世紀60年代後,超導市場開始啟動和發展,經過40年的不斷研發和優化,到了2100年,超導技術真正逐步應用白菜化,性能穩定下來。
大規模化和小型化成為兩個重點發展方向,大規模化使得整個工業製造、電力傳輸、交通運輸、宇宙探險有了革命性的跨越式發展。
交通物流變得極其快捷和廉價,電力能源變得損耗極少,大大提高了人類的能源使用率,使得整個社會和經濟開始有點觸底迴升,並且科技開始高速飛躍。
而小型化,特別是微型化超導技術在醫學、生物學、核物理學上應用前景光明。
經過大半個世紀的發展,到了2130年代,宇宙探險由於超導技術的開創性使用,高溫超導蓄能器(smes)和高溫超導電機的大量使用,使得長距離宇宙探險成為可能。
人類迅速向外擴展,很快人類的腳步就踏上火星,在火星上建立了第一個封閉式城市——龐貝。
短短十年後,人類就走出了小行星帶。
根據天文學家的驗算和推測,在土星的第六個衛星上,比月球還大一點的土衛六(泰坦星)上可能存在生命,於是突破小行星帶後並沒在木星周圍建立基地,而是直奔土星環係,並在土衛六上著陸,成功建立探險基地,開始探查一直很可能有生命存在的土衛六。
微型化的另一個巨大的跨越式發展,全世界國家都避而不談,就是——武器。
隨著超導材料的進一步發展和優化,在超導微型化背景下,槍械逐步淘汰了火藥推進技術,超導體做槍管內軌道變成現實,用高壓電磁閥推進,其槍管初速度比用傳統火藥推進的子彈初速度快了不少。
在病毒發作的2065年以後的二十年,人類各國為了搶奪更多的資源,拯救自己的國家和民族,不得不大打出手,史上稱“病毒戰爭”或者“二十年戰爭”。
在這期間,武器工業得到飛速提升,武器威力、射程、製導精確度都得到質的飛躍。
所有100毫米以上的加榴炮的炮彈都實現了導引頭製導,固定目標的首發命中率達到了驚人的98.5%,幾乎可以說是百發百中。
在45毫米口徑以上到100毫米的迫擊炮和榴彈炮上,隻有一部分使用了製導頭。
為什麽不在100毫米以下口徑的武器甚至是槍支中大量普遍使用製導頭呢?
一句話,成本原因。
隨著口徑的變小,炮彈直徑變得更小,則導引頭就得做小,而工藝就得做得更精細;精細度越高,則代表著工藝成本越高,反而抗震動能力卻變得更差。
大家都知道,越精細的東西越不抗震。在炮彈出膛一瞬間,加速度是驚人巨大的,對導引頭的抗震能力有著變態的要求。這就是一發製導炮彈成本等於50發普通炮彈的原因。
而且,小口徑彈藥的射程和爆炸威力遠遠比不上大口徑彈藥,使得費效比更加不好,從而使得各國軍隊不願購買小口徑製導彈藥,隻青睞大口徑製導彈藥。
至於小於12.8毫米以下的子彈,包括雨霖科技公司武器分公司等一大批優秀軍工企業都研製成功過,但是主要問題還是糾結在成本和可靠率上。
以通用的5.56毫米彈藥為例,每一顆裝有導引頭的子彈的成本是275.66顆普通子彈的成本,而出於導引的需要,以前銅彈頭必須做成空心,裏麵裝上精細的導引頭,並且加長彈頭體,並加裝尾翼,否則飛出後無法控製飛行軌道。但是彈頭體一旦加長,其在飛行途中就容易翻滾,造成彈道改變,使得導引和尾翼變得徒勞,不可控。
而最關鍵的是彈頭的頂部必須是非金屬,才能可靠的傳輸自帶的雷達波或者激光束。這對於有穿透要求的子彈來說,這就致命了,因為非金屬頂的硬度始終比不上金屬頂。
工程師們發現12.8毫米以下的小口徑彈藥的非金屬頂和金屬彈體結合是個非常棘手的工藝。
後來工程師們幹脆淘汰金屬做彈頭,直接用透明材料做,但很多年過去了,還是不能解決彈頭硬度和傳輸信號的矛盾,也意味著成本無法控製下來。
對於大口徑的榴彈類和穿甲類彈藥,這些都不是問題。榴彈類主要靠爆炸毀傷目標,導引頭做在前端沒有任何問題。而穿甲彈的導引裝置可以做在頭部後側,隻要開的窗口不影響雷達波穿透就可。這在隻有幾毫米直徑的子彈上是無法做到的。
子彈實現這些導引成本太高,而且可靠率也低下。
在實際戰鬥中,必須先用槍對目標照射一次,經過槍裏的電腦芯片告訴子彈目標方位,否則子彈隻會按普通子彈飛行;而這個過程至少需要2秒以上,這就使得在緊張的戰場上,使用製導子彈根本沒有先機。
一句話,成本高,可靠率低,使用複雜,所以製導子彈根本沒有市場。
這就是22世紀輕武器彈藥的實際情況。
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再來說說激光武器和等離子炮的發展。
激光武器一直被功率和大氣阻攔所困擾,一直不能作為主流的武器使用。
直到人類開始在太空活動後,特別是有了高溫超導蓄能器(smes)和高溫超導電機,以及太空中沒有空氣幹擾,才使得激光武器作為有效的近距離防衛武器,不過那時人類已經統一為一個政府,即國聯政府,各國已經不需要互相攻擊了。
高能激光束激發材料主要涉及激光器中的增益介質,這是決定光子增幅與激光輸出的核心材料。增益介質的性質決定了激光的頻率、波長、輸出功率等重要特性。常見的增益介質材料還是沒多大變化,比如:
氦氖(he-ne)激光器,染料激光器,nd(釹摻雜的釔鋁石榴石)激光器,砷化镓(gaas)等材料;
這些增益介質通過外部能量源激發到較高能級,從而實現粒子數反轉,這是產生激光的必要條件。不同的增益介質適用於不同的激光器類型和應用場景,它們的選擇對激光器的性能有著直接的影響。
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等離子炮是在人類開始在火星上生存,並開始向小行星帶擴展的22世紀初期蠻荒年代開始開發的。
其核心原理是利用等離子體的高溫高壓特性來實現強大的殺傷效果。
等離子體是物質四態之一,由帶正電荷和帶負電荷的離子所組成,具有極高的能量。在等離子炮中,通過激光將重氫加熱至百萬度高溫,使其變成等離子態,然後利用超導電磁技術將這團帶電的粒子包裹成“球狀”並發射出去摧毀目標。
這種武器係統具有極高的速度和能量密度,因此具有強大的殺傷力和遠程打擊能力。
當目標接觸到這個高速流動的等離子體流時,會受到極高的熱量和衝擊力,從而造成破壞。在一些設計中,等離子炮通過磁場或電場控製等離子體的運動方向,最終將其加速並發射出去。
等離子炮在軍事、太空探索和防禦領域具有廣泛的應用前景,但由於其不穩定的性質,等離子武器比任何已知的武器係統都要來得危險。在實際應用中,等離子炮麵臨著如何穩定產生和控製等離子體流、如何在大氣層中傳輸和聚焦能量、以及如何確保武器的可靠性和安全性等技術挑戰。
等離子炮的能量來源主要有兩種方式:
1.核燃料反應堆:等離子炮的能量來源於核燃料反應堆,這些能源裝置可以提供高溫、高能的能源,用於加熱氣體或液體形成等離子體。
2.電力驅動:等離子炮也可以使用電力作為能量來源,例如核電池或者高溫超導蓄能器(smes)和高溫超導電機。同時也作為推進裝置:電力被用來產生等離子體,並通過從發動機尾部噴射出陽離子來推動飛船前進,這種驅動方式也被稱為電力驅動方式。
這兩種能量來源都可以提供等離子炮所需的巨大能量,以產生和控製高溫、高壓的等離子體流,進而實現對目標的摧毀。