空想科学读本-第5章

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　　能轻易击破5000公尺以外的玻璃窗！因此这些超音速飞机如协和式……等等，都只能在
　　2　　　　公尺的高空进行超音速飞行，以免危及地面。（记得有一集“怪医秦博士”就有
　　讨论过这个“隐形凶手”，原因是火箭发射场发射火箭后的冲击波扫到附近的村庄……
　　这应该就是日本人说的“镰鼬”吧？FSS中怀燕的真空斩、南斗圣拳的真空波、还有快
　　打旋风中凯尔的音速刃，应该都是类似的道理。）
　　冲击波的发生范围很容易画，以1㎝为半径画一圆圈，从圆心向外画一直线，音速2
　　倍就画2㎝长，3倍就画3㎝长……依此类推。从直线的端点向圆圈的两边各画一条切线，
　　与圆圈相切。这两条切线的夹角，就是冲击波发生范围！（记住，看起来这范围像三角
　　形，实际上是个“圆锥体”的范围！）只要是超音速飞行的物体，物体的前端就会发出
　　这个形状的冲击波。而且各位可以从自己画的图上看出，超音速越多倍，这个夹角就越
　　小！安全范围也越小！在这范围之外，都会被冲击波破坏！就连机体本身也不例外！因
　　此，各位可以明白协和式客机的机翼为什么是呈锐角三角形的形状，黑鸟的机体又为何
　　如此尖锐了吧？如果它们的机翼是像AT…3那样平伸向外，在超音速飞行时，冲击波会把
　　突出在安全范围外的机翼一并砍掉！
　　好，回题！我们来看看这些超级英雄的体型在超音速飞行下是否安全？
　　首先来看看能以音速3倍飞行的宇宙大怪兽三头金龙（六度空间大水怪）。音速3倍
　　飞行时，会以头部为前端，形成35度夹角的冲击波！
　　图解：被自身的冲击波砍掉另外两个头与双翼的三头金龙……
　　（其实，在飞行时三个头都是前端，会各自发出冲击波砍掉另外两个头，就看哪个
　　头比较耐命撑得久，能干掉另外两个……其实我也常常会想：这种多头的生物意见不合
　　时要怎么办？民主表决吗？）
　　这一来，与三头金龙对决的大恐龙哥吉拉大可以逸代劳，只要等它自己飞上天就可
　　以干掉其中两个头了，不会飞的怪兽果然比较吃香……
　　另一个图是我们初代的超人力霸王，他能以音速5倍飞行。因为超人是两手平伸向
　　前飞的，所以发生冲击波的前端应该是在手指，形成23度的夹角（如图）。还好啦，冲
　　击波只会砍到额头一部份。
　　但下一个可就不好了，超人七号的飞行是音速7倍！
　　冲击波夹角16度！这个无论如何都不可能没事了……
　　图标：音速7倍形成的尖锐圆锥冲击波，砍掉了超人七号半个脑袋……
　　慢点！这还不算！既然他们超人是“双”手向前飞的，那应该两手尖端各自产生冲
　　击波！两道冲击波恰好把超人七号从中一劈为二！
　　根据特摄及卡通的原则，越晚出来的英雄飞得就越快。所以力霸王卫司与光荣就更
　　可怜了……音速20倍！冲击波夹角才2．3度！
　　图标：无论如何也躲不进安全范围的两人？
　　特别是光荣，头上那双角也会变成发出冲击波的尖端，脑袋瓜会被切成5瓣……
　　付录：安全正确的“英雄飞行方法”！
　　想要安全的飞，这种体型无论如何是没办法的！所以只剩下一条路：
　　‘变形！！’
　　反正超人力霸王能变身又能变大变小，大概变个形也不是什么难事……
　　（力霸王：“你当我会七十二变呀？”）
　　图标：当超人力霸王准备飞行时，飞行体形变形开始！
　　变成什么形？简单！全身上下手指、掌、臂甚至头、颈与腿都不能有，让头部与双
　　臂融合成纺锤型！这一来只有一个尖端会产生冲击波，而且全身都在安全角度内。同时
　　身上没有任何空隙，才不会发生扰流。
　　完美的飞行体势！帅吧？（老电影“领航者”中的幽浮就是这样变的．．）
　　（超人力霸王：“哇咧……我们超人兄弟全身硬逾钢铁，谁理它十么鸟冲击波啊？
　　还要我们变成那副蠢像来飞……谁叫你们的行星有“大气层”这种玩意儿的？我们超人
　　兄弟多年来保卫地球，劳苦功高，你们一会儿嫌我们太重，一会儿又说我们必杀技滥杀
　　无辜，还怀疑我们不会飞，要我们当什么比目鱼、纺锤……这种行星我们再也不来了！
　　怪兽来了你们自己对付吧！”）
　　呃……好吧！既然如此，本所也别再拿超人兄弟做文章了，那么本书的第二部份也
　　到此告一段落。下一回起将进入第三部份：“超科学技术……能用吗？”
　　请期待！
　　次回预告：地底怪兽来袭！该怎么办？没关系！中本静名言：“大钻子是英雄机械
　　人的必备之物！”请看次回：“出击！地底战车！”
　　第十二章　出击！地底战车！
　　一般特摄或卡通中登场的机械都是将现实中的科技在性能上提升，例如飞机、汽车、
　　潜水艇……等等，唯一例外就是“地底战车”这个设定，因为这种“用一个大钻头就在
　　地下前进”的想法，在现实中的土木工程技术（如地下铁等等），完全没有这种事！可
　　说是最“非科学”的机械设定。
　　自从英国特摄“Thunder　Bird（雷鸟神机队）”中的喷射地鼠坦克开始，“超人七
　　号”中超特警也有岩浆潜地车的出现，之后“地底战车”就成了空想科学世界中正义的
　　一方必备之物，不论是为了救难或是为了击退地底怪兽，用它巨大的钻头钻破坚硬的岩
　　盘向地底前进。
　　可是，要是真有这玩意儿，那些地铁、捷运，隧道什么的工程干嘛那么费事？
　　挖个大半天都挖不好，用一辆地底战车钻过去不就大功告成了？
　　以下，我们就来看看“为什么世上没有地底战车”？
　　第一，这种东西根本不会钻进地底，一旦钻头钻进地面，会转的就是车体本身而不
　　是钻头？原因很简单，没东西固定车身嘛！好比用手握紧停止中的电风扇扇叶，再打开
　　开关时扇叶不会转，到是电风扇本身会反方向转起来。没错，雷鸟神机队中的喷射地鼠
　　号是在车身上有防机体回转的钢履带，但那种小东西没啥效果的。这一逆回转起来，地
　　底战车的驾驶舱就成了果汁机，里面的人也……
　　“超人力霸王光荣”剧中出现的地底战车“贝尔米达2世”，有左右两个并排的大
　　钻头，这样就能防止车体逆回转了吗？不，更危险！！！
　　图标：贝尔米达2世号的两个钻头，只要其中一个钻进了岩盘或较硬的地面时，这
　　个钻头就被固定而变成支点，把整个车身翻转过来！这一来就像乌龟翻了身，车轮及履
　　带都毫无作用了，整个车子动弹不得，等待怪兽来宰割……
　　即使是两只钻头同时接触地面，这个战车也只钻到钻头部份进入地面，然后就动不
　　了了。要防止车体逆回转，必需使车体也有抵消逆回转的出力才行。但是一个能钻进岩
　　盘前进的？钻头要有数万马力，车体也要有对等的力量用在防止反转上；这种出力，非
　　喷射引擎或火箭引擎是做不到的。然而，喷射引擎在缺乏空气的地中是无用的，火箭引
　　擎则是出力大小难以控制（Arslan注：这里指的是固态燃料火箭引擎，因为日本在这方
　　面的技术较先进。），对于要钻进软硬不一的地层而言，相当不适合。
　　第二个问题是“热”！！
　　钻探石油时所使用的钻头，是人造钻石制成，需要大量的水予以冷却之用。因此，
　　为了减少摩擦热，水管是不可或缺的。再者，除了摩擦热，引擎自身的热能也很可观。
　　一般引擎的能源只有20％是转为动能，其余80％都是变成热量。在地底战车而言，既不通
　　风，也无法让热能从周围的岩盘、土石吸走（传热系数很低），车内会形成灼热的地狱！
　　用冷房来降低车内温度更是不可行，那只是把热往外排，外面的土吸不了热，一样会传
　　回来……
　　图标：地底战车的乘员自救之道！驾驶舱内侧装上数十层隔热材料外，全身穿消防
　　用的隔热服（又让人想起EVA的D装备了？），身上再抱一根冰柱消暑……
　　就算是为了救人或击灭地底怪兽，这种严重违反劳动基准法的工作环境……
　　谁要去开这玩意儿？
　　第三个问题：挖出来的土要堆哪儿？
　　别忘了，挖出来的土壤中因混杂了空气，所以体积会涨大好几倍，所以是绝不可能
　　就放在后面的坑道中的！在地铁或隧道工程中，要有管道不停的将挖出来的废土运出去。
　　但地底战车没这种配备，前进不到几公尺就会被自己挖出来的土活埋了。
　　图标：还没挖到地下铁的深度，就变成“自动棺材”的地底战车……
　　要避免这种事，就要有大批的后援部队，用输送带把土运出去。这已经不是战略行
　　动，而是土木工程了呀！与其交给正义组织，不如给建设公司接手……
　　而且这种比美火山喷火口的热度和巨大的噪音，根本不是人类适合的工作环境，如
　　果要采用大量自动化工作机，还要先设计耐热的陶磁材质与电气系统，再量产这种机械
　　人……为了打倒一只地底怪兽而干出这种严重影响经济产业的事情，好象不是科学特搜
　　队该做的？
　　附录：正确的“地底战车”设定（？）
　　首先，引擎不要放在车上！置于地面上的引擎，以Flexible　Shaft（可弯曲的轴，
　　即使弯曲也能传动的强韧金属管状轴，目前正开发中。）把动力传达到地面下的钻头部
　　分。还要有通冷却水用的管子、以及用能吸收噪音振动的材质制造。车体后面还要有许
　　多输送带及台车将土石运到地面。
　　图标：这个……该叫做“地底电车”吧？不过这种“地铁式地底战车”的另一个优
　　点是：一旦追击怪兽失败时，还可以用拖的把它拉回来……
　　不过，这个“正确”的地底战车还是有个问题。那就是“慢”，一天之内能前进几
　　公尺就该要偷笑了。但是根据设定，地底怪兽在地下的速度都很快（“帝顿”是时速17
　　㎞，“沟卡”是时速30㎞，“幽统”是时速120㎞，“哥尔顿”是时速150㎞，“巴哥斯”
　　是时速180㎞……都非常快速，不过，在画面上看来，这些怪兽上了地面后的速度都很
　　慢……奇怪？），那这种地底战车根本派不上用场嘛！
　　话说回来，这种地底战车还有个用处，就是它的冷却水相当热，又富含地下的矿物
　　质，可以当成温泉来用！地底战车本部兼营温泉旅社，倒是不错的经费来源……不过每
　　天挖出的废土倾倒问题恐怕就难以解决了……
　　次回预告：再见了，地球。这里是宇宙战舰大和号……为了拯救地球，迈向来回29
　　万6千光年之旅！但是，一路上都要过着无重力状态的日子吗？呜……：~~
　　请看次回“人工重力发生装置”！
　　第十三章　人工重力发生装置！
　　自古以来有宇宙船的科幻作品，例如“宇宙战舰大和号”、“宇宙海贼哈洛克船长”
　　中的黄金乡号、或是StarTrek的企业号，都有一个共同特征，那就是：他们的船上都有
　　“重力”！（其实，就连Gunndam中的白色基地、阿尔比昂号也都是有舰内重力的，反
　　倒是后来的阿卡马号只有居住区有回转的离心力，到后来连拉凯拉姆这些旗舰都只有磁
　　铁靴可用……越混越回去了？）
　　事实上，长时间的宇宙飞行中，如果没有重力，不只是生活不便，连带会发生肌肉
　　萎缩、骨骼钙质流失等现象。因此，像“2001太空漫游”中的发现号，就是用旋转居住
　　区发生离心力的方法，使船员有重力的感觉（Gundam中的宇宙殖民地也是相同道理。），
　　古早以前的太空站也是设计成圆环型，以便旋转造出离心力。为什么一定要圆的才能旋
　　转呢？理由很简单，因为离心力的大小与回转半径、转速有关，圆型的设计可以使所有
　　人员在相同的回转半径，以相同的转速，获得相同的离心力。
　　可是回头看看前面这些宇宙船，除了阿卡马的居住区以外，它们都不是“圆”的啊！
　　（企业号的舰桥部分是圆的啦……不过那部分要如何“转”呢？）
　　如果大和号要用离心力的方式，那么有以下三种旋转方式：
　　第一：前后滚翻式（如图）。大和号就这么一路“翻”到伊斯康星去……
　　这样子出来的离心力主要是在舰首（波动炮的地方）和舰尾（喷射口处）、以及舰
　　桥最上部的舰长室（如图）。这样的话，回转速度只要18秒一回，让舰首、舰尾以秒速
　　42公尺的速度回转，即可发生相当于重力的离心力。
　　但这一来有些问题：一是全员都要挤在舰首、舰尾，生存空间极小。而且冲田十三
　　舰长必需倒挂在舰长室，有失威严……
　　最大的问题是：因为离轴心的距离不一致，无法让这三个地方在同一转速下得到相
　　同离心力！舰长室的离心力只有舰首，舰尾的2/3，若是要舰长享受正常重力，那其它
　　船员就只好挤到舰首、舰尾忍受1。5倍的重力了……生存空间如此狭小，还要忍受高度
　　重力的压迫，不会爆发叛舰喋血事件吗？长时间的航行，最好别做这种安排……
　　第二个方法是左右横向回转（如图）：这个方法，舰长室也变成无重力状态了，只
　　剩下舰首、舰尾有离心力。回转速可以更慢一点，约22秒一回，舰首舰尾的回转速度约
　　秒速34公尺。不过，这一来生活空间更小。
　　以上两种回转方式都有个严重缺点：因为主喷射口（舰尾）和波动炮口（舰首）都
　　在转，所以根本不能改变方向！也无法发射波动炮！
　　来看看第三种：侧转。也就是以进行方向为轴，像钻子一样前进（如图）。这一来，
　　全舰除了舰首及舰尾以外的绝大部分都有离心力了，居住区面积大了不少。不过可是有
　　个地方特别突出，那就是舰桥！尤其是舰长室！如果要使舰身的离心力达到地球重力，
　　必需6。3秒回转一次，而此时舰长室的转速是秒速79公尺！重力是正常的8倍！嗯……对
　　身负重病的冲田十三老先生，这种居住环境好象不太适合？
　　（超赛亚人孙悟空：“没关系！我就是在8倍重力下才练成超赛亚人3的！照这样下
　　去等29万6千光年走完时，你一定已经练成‘超冲田人13’了！加油吧！”冲田十三：
　　“哇咧X#@！……”）
　　不过，这个回转方式还是缺点一堆。首先，主炮甲板不停的翻转，怎么射击？舰尾
　　的舰载机发射口也转个不停（特别是这种方式因为回转半径小，所以转速需要特别的快！
　　才有足够的离心力！），发射容易，归舰可就难了……
　　而且别忘了，当回转半径改成这么小的时候，人类的“身高”也变成不能忽视的因
　　素了！也就是说：一个人的“头”所受的离心力会比“脚”小得多！
　　以身高170㎝的人而言，他头所受到的重力只有脚部的83％（回转半径少了170㎝），
　　这么一来，头部的血液会集中到脚上，除