2023-01-31 01:00:09 来源:哔哩哔哩
天历前1575年某日,当清晨的第一缕阳光投射在工程师墨卡拉耶夫·帕米里房间里时,他正在为自己的“孩子”发愁。
他的“孩子”可不一般:长10千米,重量8亿吨,主机功率2E瓦,是墨卡拉耶夫王朝——至少在很长一段时间内,大概,接下来一到两个世纪?——最强大的太空战舰。
(资料图片仅供参考)
现在,他要为自己的孩子取一个好名字。
仆人敲响房门;意料之外的声响把帕米里从自己的世界里拽了出来,他猛地抬头看向窗外,并且几乎是立刻惊呆在座位上。
令他呆住的并非仆人呈上来的珍馐,而是远处的天空:作为诞生于太空的皇室旁系、高级星舰工程师,帕米里是个大忙人,很少有机会离开自己的岗位,自然也不曾见过地面上的日出日落。这次下来地面是与星舰控制中心接洽工作,或许是为了表达对总工程师大人的敬意,地面人员专门安排他住进城郊的一处府邸;据传这是某位贵族举办聚会的地点,但作为休息处也足够静谧。
终日生活在人造光源中,一“天”见过数十次昼夜交替后,哪怕是最平常不过的日出都显得那么震撼。帕米里呆呆地望向窗外:太阳刚刚跃出地面,被大气散射拉抻成扁平的形状;窗外的草坪如同挂满繁星的太空,每一片草叶都反射着太阳的光辉;更远处是城市群,在那个拥挤着全国十分之一人口的超级大城市里已经见不到任何自然地表,整座城市都闪烁着金属的光泽,仿佛一个巨型艺术品……
太阳播撒下的赤红团聚在地面附近,越是往上颜色便越淡;到半空中时已经变成有些灰蒙蒙的白色,在更高的天空则呈现与太空非常接近的深蓝色。几颗亮星挣扎着,想要最后一次炫耀自己的身姿,但很快它们便被阳光所吞没。这时再低下头来,太阳已经明亮到不可直视,且颜色也转变为金黄色——与正午时分的太阳无异。
就这么定了,帕米里强忍心中的激动与狂喜,拿来纸和笔,郑重地写下:
“朝霞”
随后,他拉开房门,命令仆人立刻安排去太空行宫的穿梭艇。他要面见沙皇,为即将驶离船坞的超级战舰送上自己的祝福。
朝霞,墨卡拉耶夫星际舰队的第八代旗舰。百余年的繁荣促成新沙皇日渐膨胀的野心,他变得愈发好大喜功。“都马琪”号便是其代表作:这座以上古传说为名的惯性重力空间站直接依附于一颗小行星建造;花费小半个世纪将之掏空后,富丽堂皇的太空行宫终于宣告竣工。随后,沙皇又耗费大量资源将其拖曳至天球低轨道,以填充来自天子之城近郊的无污染土壤,并方便他往返于天地之间。由于仅配备姿态维持发动机,“都马琪”几乎不可能靠自身动力改变轨道;如此对轨道资源的浪费足以让任何太空事业机构破产,但沙皇依旧我行我素。
最豪华的太空行宫需要最强大的太空力量保卫;沙皇的选择是建造一型体量前所未有的超级战舰以展示天球的力量。整个星舰控制中心和大半个帝国工业集团都被动员起来参与其中,投入的人力物力前所未见。经过十数年的建设,这艘巨舰已经装配完毕,即将迎来她的第一缕曙光。
“宇宙大爆炸”
作为下一代旗舰,沙皇要求她装备帝国最具威力的武器系统——按照彼时墨卡拉耶夫王朝之科技水平,帝国工业集团拥有的中性粒子线性加速器是当之无愧的头号候选者。该加速器位于帝国腹地最稳定大陆板块上,使用专门的发电站和配电线路,能将不带电的中性粒子加速到创世能量——意味着其同时拥有极强的破坏力。在沙皇的命令下,数万科学家与工程师开展相关研究,人们的努力很快有所收获:一具完美的复制品被制造出来,并拆成零件送进太空。这么说并不全对,因为其大部分结构是在重力更低的天球卫星上生产,“本身就在太空里”。
“枪管”即加速轨道是一条真空腔,直接通向舰体前方的太空。正常航行时,舰首的屏蔽门会关闭,以免星际物质损坏加速轨道内精密设施;两扇比核掩体出口还要厚重的屏蔽门需要数分钟才能打开,但是对如此一艘巨舰而言真的算不上多慢。
一台部署在比实验室制造的超真空还要真空的星际空间里的大型粒子加速器无疑是最为理想的基础理论实验平台,而事实也的确如此:一小部分科研结构就布置在加速轨道末端附近,没有作战任务时偶尔启动,获取些许科研数据。当然,科学家们会在作战时疏散到后勤结构里,毕竟舰首是最容易遭攻击的位置,没有人想要科学家无辜牺牲。
加速轨道周围密布着数百个约束单元,以避免任何散射的中性粒子危害舰体。要知道加速过的中性粒子有着宇宙初创时的能量,能轻易贯穿任何装甲,破坏一切设备、杀死一切生物。更换约束单元绝非易事,因而它们有极高的可靠性要求,通常是全舰寿命期内只允许出一次故障——是对几百个约束单元来说!
加速轨道外侧是和舰体外壁一样厚的间隔装甲,用以在最极端的情况下防止中性粒子外溢造成破坏。舰体结构便依附在内壁装甲上,从中间向四周展开;如此来看,她像极了一座中心掏空的摩天大楼,推进器所在处是其地基。在加速轨道末端有一个力场透镜,能将中性粒子束扭曲成需要的形状:聚焦,或者散射;无论哪种发射模式,在它的有效射程之内都具有相当的威力。
加速轨道起始端是一台超大型中子发射源,将核聚变反应堆产生的中子收集起来供作战时取用;当然,若是战况紧急,也可直接装载“上膛”完毕的中子源。每个中子源只能承受数十次点火,随后就会被抛弃;好在该舰可以装载数十个这样的中子源,完全不用担心作战中弹药告罄。
中性粒子加速器的超高能耗决定了她必须在关闭推进器、反应堆全力生产中子的条件下预热、击发,甚至需要启动第五座反应堆确保供能平稳。这是战舰最脆弱的时候,她无法机动,只能靠舰载护卫舰和小型武装自卫。好在充能过程不算久,她很快便会重返战斗——此时,一个目标已经在相对论质量数百万吨的中子辐照下化为灰烬。
“防空刺猬”
体积大能有什么坏处呢?那可多了去了。比如受到小型军舰无止尽的骚扰,还不能浪费主武器的开火机会歼灭它们。为了自卫,该舰搭载有大量小型武装,按攻击距离由远及近,有舰载护卫舰、导弹、定向能/电磁炮,以及难以计数的传统化学能武器。虽然对她而言所有副武器都是“小型”,但其中一些由于体积过于庞大、对能量的极高需求甚至很难被安装在小型军舰上。
舰载屏卫舰是最大型、最常使用的远程攻防手段,也只有她这般超大规模的旗舰才有可能搭载三位数的屏卫舰,自成一支舰队。即使该舰独自突入敌对空域,也可以在短时间内将这些额外的“眼睛”和“拳脚”布撒出去,为本舰提供更多战术信息。屏卫舰作为短程机动舰艇通常有10kps左右的Δv和1.4以上的推重比,足够进行一次不太久的卫星系探测;其编制一般不会超过20人,是可以承受的损失。
(至于为什么不是无人舰艇?……参考墨卡拉耶夫一文,能够承载人工智能的电子网络早在建设太空舰队以前就崩塌了,至前1575年天球帝国境内大部分远距离通讯仍然依靠无线电报和电话,星际通讯则由交通快艇承担)
导弹是另一种远程打击手段。由于资料大多遗失,我们无从得知她曾使用过导弹的具体参数,但可以确定的是,这些有着惊人过载的导弹可以命中数万千米外的目标,并对敌舰造成相当可观的破坏;若安装核弹头更是可以一击定胜负。大型导弹以核热引擎提供动力,拥有超高的Δv,是超远距离狙击作战的首选。
定向能武器可不只有激光。但在该舰施工建造之时,绝大部分作战舰艇都已装备烧蚀装甲,激光的进攻效果变得奇差,不得不退居防卫阵线。新旗舰也如此:既然有可堪一用的正电子和中性粒子武器,为何要发展那无用的自由电子激光呢?她装备有数百台小型激光器,功率兆瓦至吉瓦不等,用于在数十至数百千米距离上拦截来袭弹头。
粒子束武器则更多被用于进攻:高能粒子渗入敌舰装甲(而非如激光只破坏表面),即使不能立刻瘫痪之,也会使得舰体结构变得脆弱不堪、难以机动,继而在后继战斗中处于劣势。由于离子束武器体积、能耗更大,她装备的粒子束武器数量要少得多,只有十余座,分散布置在舰体表面的突起上,以获得更大射界。
要说该舰表面最明显的结构,当属平均分布于舰体四周的十座大型电磁炮。每座大炮的座圈都有百余米直径,炮口动能万亿焦耳,足以洞穿任何一个太空人造物。对中小型战舰来说,一枚展开后直径数十米的动能弹头足以带来灭顶之灾,高达1000kps的初速确保它在中近距离交战中几乎不可能被躲避。虽然射程无限,但受限于弹头本身的性质,其作战距离通常在数千千米以内,对高机动目标更近。
和星际舰队的任何一艘战舰一样,她的最后一道防线是由化学能弹药编织的末端防御网。这些小口径、高敏捷的火炮已经伴随星际舰队服役了数千年,并且仍将继续服役下去,直到舰队的末日。初速不高、弹头质量不大,但对导弹那脆弱的外壳而言已经足够。至于对舰效果——除非目标是小到不足以装备复合装甲的超小型快艇或者民用船只,否则它极难对其造成伤害——破坏力还不如一场微陨石。
“大纵深防御”
虽说进攻是最好的防御,但被动防护也不可忽视。对一艘以极高速度滑行的星舰而言,比战损更可怕的是日常使用过程中的天然损耗。能级堪比粒子束武器的高能射线辐照产生的级联簇射足以损坏金属材料的深层结构,相当于埋在舰体内的定时炸弹,在未来的交战中随时可能被引爆。更加危险的是具有宏观规模和质量的微陨石;在1%光速甚至更高速度下,哪怕最微小的星际尘埃也会带来重磅炸弹级别的碰撞能量,能够轻易贯穿舰首装甲。
为了应对日常损耗和战斗损伤,星际舰队开发了层叠式装甲。(在我们地球,这通常被称为惠普尔盾)随着战舰体量的膨胀,层叠式装甲的规模变得愈发巨大,以该舰为例:舰首大量空间都用于安装层层叠叠的间隙装甲,其纵深可达70米以上;在侧面,这一厚度亦超过10米,并且在关键部位,如突出表面的电磁炮座,增加至30米。
层叠式装甲通常拥有多层结构,比较经典的配置是:(括号内代表材料密度,以铝为分界线)烧蚀涂层(低)-射线屏蔽层(极高)-气凝胶隔层(极低)-中层轻甲(中)-吸能隔层(低)-基甲(高)。在一些大型战舰上,该结构会重复出现多次,进而达到极其恐怖的厚度。
烧蚀材料的应用无疑是航天时代最伟大的创举:早期,它帮助天球原人制造出返回式航天器;星舰时代,它为天球原人的战舰提供了对抗激光最有力的手段。以蒸发烧蚀材料换取舰体完好,这买卖简直太值当;唯一的问题是,如何补充它们。一次性材料在返回大气时尚可接受,在持续数小时乃至数日的作战中则完全没有实用性:没人想在枪林弹雨之中冒险启动机械臂或出舱作业。自凝结烧蚀材料提供了一种解决方案。只需在真空中接受太阳照射,这种材料便会自发固结在物体表面,形成一层数厘米厚的涂层,从根本上解决了烧蚀材料的再生难题——哪里的涂层被激光破坏,就启动哪里的喷涂喷嘴,几秒钟后,新一层烧蚀材料准备完毕,准备抵御下一次攻击。
超高密度外层装甲、超低密度气凝胶,性能差异极大的两者竟然都是为屏蔽粒子束做出的努力,听上去有些不可思议。但事实既是如此:对能量不那么高的粒子流,毫米级厚度超高密度材料足够将其削弱至不会构成危害的水平;而对那些能轻易穿透高密度薄层装甲的高能射线,气凝胶是最后的对抗手段。米级厚度气凝胶能提供远超高密度材料的路径阻力(即射线路径上受到多少物质量的阻拦),能最大限度减少其对更深层结构的影响。当然,和普通材料一样,气凝胶会被高能射线折磨得千疮百孔,其质量、力学特性都会发生极大变化。但是对密度极低、又不用承力的气凝胶而言,体积膨胀个百分之十几又有什么影响呢?
更向内,便来到物理对抗层;其实这一部分也包括最外层的超高密度装甲。实体弹药撞击超高密度装甲后破碎,穿过气凝胶而不留下痕迹,并在中层装甲上被拦截或进一步破碎。对于最顽固的弹药破片而言,中层装甲之后还有低密度吸能隔层和高密度基甲等着它。如此多层拦截足以硬吃相对速度数十至上百千米每秒的小型实体弹药,但是这一结构绝无可能抵御准相对论速度的超高速射弹——别不相信,那确实是天球原人能制造出的武器。
(有关“超高速射弹”的记载:在对抗萨比入侵过程中,一些超大型空间炮台被秘密制造出来并部署于天球轨道。这些以核爆炸供能的超级电磁炮能将数十吨的弹药加速至光速的5%,炮口动能相当于千万吨级核弹。有效射程高达千万千米,只需一击便可彻底摧毁一艘战舰;即使两千年之后,人类建造具有超光速航行能力、配备偏转护盾的星舰也无法保证能在如此攻击中幸存)
“太阳之光”
朋友,你可曾见过10^18瓦级别的能量释放?我是说,在行星引力范围内。那大概……会是比太阳还要亮的光源吧。
据推测,“朝霞”4台主推进器的总功率2*10^19瓦,算上冗余反应堆,最大输出功率高达2.5*10^19瓦,相当于一个1.34级文明(按卡尔达肖夫指数计算)的能量消耗总和;正常输出功率下,每秒消耗约32吨原子氢,并将氦废气由从尾喷管以36000kps的超高速排出;排气羽流有着极高的温度密度,使得该舰后方数万千米皆为危险区,任何擅入其中的物体会被瞬间汽化。
本来氦核作为较重粒子不会有如此高排气速度;但是根据一份在星舰控制中心出土的设计图纸所记载,天球原人在建造“朝霞”前数十年即掌握了磁激励助推技术,从而将排气速度提升数倍,相应地比冲也大幅提升,真正具备将星舰加速至相对论速度(1%c)的可能。但经由磁激励助推加速过的排气伴随有极强的磁性,哪怕只是靠近行星都会引起大规模磁场扰动。
本舰搭载的3亿吨原子氢提供约100天的(开机)续航力、18000kps以上的Δv,允许该舰达到1.5%光速的最高速度;当然,在低推力模式下,加速过程要持续数十天、跨越30天文单位——大约是太阳到海王星的距离!
3亿吨听上去是个十分恐怖的数字,但实际上氢储罐仅占本舰体积的一半左右——别忘了她前所未有超大体量带来的超大容积。氢储罐在超低温条件下保存液氢,其采用某种隔热能力极强的薄膜贴附内表面,从而维持超低的蒸发率;据信在为期一年的常规部署中,燃料流失量不到千分之三,在远离太阳的外太阳系活动还能有更好的表现。与之相反是内太阳系部署;高辐射、强磁场,哪怕是停在港里也会大量流失燃料,更别提极高轨道速度和缺乏轻物质带来的补给困难了。
除去内外装甲和粒子加速管道,余下空间大多被后勤结构和作战结构占据,沙皇行宫、科研结构等占全舰容积的不到3%,且大部分集中在防护良好的内层,与作战结构和后勤结构之间有层层叠叠的内嵌装甲保护。
作为一艘战舰,仅1.46m/s^2的缓慢加速度将难以遂行紧急任务,因此她设有“加力燃烧室”,允许向尾喷管内注入原子氢,提高排气质量流以大幅增加推力。在功率不变的情况下,该过程可以将排气质量流增加156倍,使加速度达到18.3m/s^2,代价是排气速度下降至2800kps;换言之,比冲下降92%。虽然此情况下战舰可以在约9小时内达到最高速度(700kps),且加速距离缩短至0.06天文单位,但比冲的下降会极大恶化该舰的战略机动性;正常模式下可持续燃烧100天的燃料在加力模式下仅能维持17小时,且Δv会下降至“仅有”1400kps,对后续行动中的燃料管理提出较大挑战。
受限于舰体结构强度,该舰的加速度在任何时候都不能超过24m/s2,意味着在低燃料储备量下较小的功率;当然,和满功率时相差不大,此处不做更多讨论。
尾喷管采用磁约束原理隔绝超高温聚变喷流和实体构件,避免一开机便被烧毁。由于不需要实体物质约束喷流,喷管的90%以上为镂空结构,使得排气加速轨道和喷管总重量仅有万余吨。喷管本身不可摆动,但她可以依靠喷管之间的推力差异进行转向;当然,更高效的做法是使用布置于舰首和舰尾的rcs组件,后者使用混合冷原子氢的聚变喷气系统,具有较大推力和够用的比冲。
“壮丽征程”
比建造这样一个恐怖巨兽更不可思议的事情是什么?是再建造三艘姊妹舰。“经济恢复时期中兴”的繁荣冲昏了沙皇的头脑,他指手画脚地对工程师下达命令,要求建立他的无敌舰队,一劳永逸地终结一切可能存在的叛乱和暴动;可是工程师们再清楚不过,帝国没有那种能力。
长达百年的享乐中,帝国社会早已失去进一步扩建星际舰队的动机,“朝霞”花了整整二十年才完工,这么长的工期在以往看来是不可想象的。但是工程师们给出了令人信服的理由:他们将战舰的舰首对准一颗小行星,开火。顷刻间小行星便化作一团发出刺眼光芒的火球,亮度之高甚至超过了远方的太阳。沙皇这才满意地点头,说:
“一切等待都是值得的,立刻投入编队!”
让全舰六万余人配合默契并不容易:在她一百年的设计寿命中,足有十二年留给最初的训练和适应,而经济形势恶化带来的诸多问题更是导致训练周期延长到十五年以上。船员们像科学家一般小心翼翼地操作舰上设备:本就接近技术支持极限的加速器在地面上都是一件易碎的艺术品,在辐射不断、机动频繁,偶尔还需要超功率运行的太空中更是如肥皂泡一般脆弱。好在船员们足够谨慎,“朝霞”终其一生也没有遇到人为操作导致的重大故障——在星际舰队里,这是极为难得的。
根据需要,“朝霞”会在两大舰队(内、外太阳系舰队)中轮流充当旗舰,无特殊任务时则停留于天球高轨,名义上保护“都马琪”。每当某区域发生冲突,她总是第一时间到达现场,放出携带的数十上百艘小型舰艇维持秩序,必要时则以压倒性武力平定事态。
绝对的体量优势带来的是无可比拟的心理威慑。诚然,她就像个巨型灯塔,只要引擎开机,整个太阳系都看得见她放出的热辐射;但是没有人会想尝试挑战她的地位。成百上千台武器站足够把一支舰队化为齑粉,或是让整个殖民穹顶——连同其中居民——消失的无影无踪。而能够与她对抗的武器,恐怕到她服役的终点都不会出现。
高昂的成本决定了即使生产力富如天球帝国也不可能大量建造她,独一无二的数量难以应付此起彼伏的殖民地事件。中兴年代结束后,在愈发动荡的局势中, “朝霞”注定要疲于奔命,处理已经变得极为棘手的地方割据问题。
一切事物终有终点。前1488年,服役末期的“朝霞”被派往内太阳系打击纽德利残党,为这场延续了十六年的大叛乱画上句号。
在极其靠近太阳的轨道上,一场早有预谋的陨石雨夹击了“朝霞”。大量人员伤亡、设备被毁,该舰战斗力大打折扣。更要命的是舰体中部的舰艇港遭破坏,使得她无法及时展开防御阵型;瘫痪了其最主要的防空手段,纽德利军团开始抵近攻击,并最终摧毁了她的两具尾喷口。
失去平衡的“朝霞”无法再进行机动——在距离太阳如此近的空间,肆意启动引擎很有可能导致一头撞进太阳。无奈之下,舰长只得向天球求援;可是无线电信号刚好被太阳辐射所掩盖,天球方面没有回应。
绝望之中,朝霞进行了最后的反击;她甚至启动了那门超级加速器。可是由于舰体失稳,她再也无法击中任何目标。直到加速器、粒子炮、电磁炮乃至化学火炮全都在剧烈的太阳辐射中过热甚至爆炸,纽德利军团终于决定对她实施登舰。
为避免被俘,朝霞启动了仅有的两台推进器,以一条十分陡峭的航线撞向太阳——登舰的纽德利军团来不及撤离,一同葬身火海。
虽耗尽燃料的舰体仍有5亿吨的重量,但对太阳而言依旧太过渺小。舰体在太阳光球层里汽化,最终消失的无影无踪。天球原人历史上最伟大的造物就这样遗落于历史之中,没有留下任何痕迹。