本來想講講川普級那個磁軌砲(?),不過扯太多又懶,就整理一下2個東西:與砲/炮有關的各種彈射系統,以及川普級那2個Mk.45是副炮還是中間炮的問題。 中間炮這名稱說冷門是冷門,但對無畏艦有興趣而往前找前無畏艦資料的人來說,又是很熱門的東西,這玩意到底幹嘛用?現代有類似的東西嗎? 前無畏艦主炮與中間炮的用途,現代最類似的應該是BMP-3,100mm炮與綁一起的30mm炮,都能用來攻擊敵人同級IFV,只是100mm還能發射反戰車飛彈或榴彈,可以對付戰車或障礙物,30mm打IFV/APC甚至人員反應比較快彈藥也少而能載多一點這樣,主炮有比較多的炸藥去炸敵人岸防要塞,中間炮以較高射速及較低伸彈道對付敵艦,副炮與BMP-3的7.62mm機槍或車上人員步槍一樣,能對付雜魚但傷不了大傢伙。 另一個類似的案例,則是1920~1930年代出現過的多炮塔戰車,輕機槍掃壕溝對步兵,長期應用、拆過北京城牆的75mm水準野戰炮,改造縮短後裝入主炮塔,繼續用來轟各種防禦陣地,反戰車反裝甲車呢?就引進步兵反戰車用、又容易拖帶的37~47mm步兵炮及戰防炮,裝在副炮塔。但這種構想在蘇芬戰爭一敗塗地,戰車最終只留下大口徑炮,同時對付敵戰車與拆房子;無畏艦也是這樣,戰鬥艦中間炮、也是裝甲巡洋艦的主炮,最後都升級到戰鬥艦等級,前無畏戰鬥艦變成無畏戰鬥艦,裝甲巡洋艦變成戰鬥巡洋艦。 那,Mk.45是引進其他小型水面艦主炮當中間炮用呢,還是單純的副炮?這或許就要看磁軌砲是與Mk.45用途是否相同:磁軌砲與Mk.45都能岸轟及防空用,只是磁軌砲對地面能打更遠或丟更重的東西、防空高到能打低軌衛星,磁軌砲只考慮登陸戰岸轟支援及中低空防空等戰術性自保性任務時,Mk.45等於低威力同用途中間炮,但磁軌砲主要用途是轟擊敵內陸及反彈道飛彈等戰略性攻擊性任務、又或當彈射器發射無人機的話,Mk.45就只是副炮。 那,美國到底期望拿磁軌砲幹嗎?這件事只有他們自己知道,搞不好與1980年代的MX飛彈爭議一樣:有人認為裝戰艦發射彈藥,有人認為裝航艦彈射戰機,有人認為垃圾桶報廢才是最佳歸宿……小弟不是付費的甲方或拿錢的乙方,不討論這個,只想講講各種廣義的砲/炮,投射系統的基礎。 最早期的投射系統,應該是槓桿滑輪的投石索/器,隨後是彈簧製造的弓弩,都是人類用了幾千年、多細胞生物肌肉骨骼用了幾億年的主流系統,這類系統的優點是容易抄作業,能直接使用動植物的現成器官,缺點則是投射速度,弓弩射出的箭,速度不可能超過形狀復原速度,因此這類系統適合將高質量物體以相對低速投出,現在多半用在缺乏殺傷力的玩具,或是不易產生破空聲的暗殺設備,但二戰時英國戰防武器PIAT主推進設備是彈簧,另有巷戰用手提式化學彈投石器,通常被歸類在搞笑武器領域,不過也是打破過戰車、擊落過飛機的東西;若把飛輪這種動能儲存裝置也算在這領域,這個用處就比較多。 不能抄作業而要人類靠大腦研究的投射系統,火藥推進的火炮及火箭投射物體時,速度能輕易突破音速,且能選擇高速投射低質量物體、或將高質量物體投射到遠距離,在地球及近地軌道的範圍內應用,還不會碰到速度或載重的瓶頸,因此是目前的主流;但推進穩定的火箭推進劑消耗太大,推進劑消耗少的火炮瞬間衝擊太大而難控,因而出現改良的燃油配大氣中氧氣的推進方式,以及電化學反應,至於這幾種方式共同的缺點,高溫,使這類熱動力方式雖為主流,仍有人想用其他冷方式。 19世紀先出現的新拋射方式,是壓縮空氣,蒸氣時代的電池,剛開始是代替蒸汽引擎的動力,用在車輛或魚雷潛艇,19世紀末出現壓縮空氣砲,控制比火炮容易,但受氣體膨脹速度限制,初速只有每秒百公尺等級,後來當飛機彈射器也沒用多久,現在其技術多用在手工具及玩具,偶爾有殺傷力;另有改用氫、氦等輕分子氣體的輕氣體砲,雖然只適合發射低重量拋射體,但其秒速可超過10公里,比目前的火藥火炮高,用在縮尺款高速穿甲體研究。 比起壓縮氣體,電的應用更多,只是不同於從壓縮容器內釋放就能轉換成動能的壓縮氣體,電需轉換才能成為動能,電池不會直接驅動物體,用電拋擲物體,被提出的是線圈與磁軌等2種方式,在1960年代都曾做成玩具,其中線圈砲的問題是高電阻、磁軌砲的問題是需要大電流;實用線圈砲初速只到19世紀中期火炮水準,高於投石機、彈簧、壓縮空氣而已,考慮到高電阻的散熱問題,因此現在研究主要方向在磁軌砲,理論秒速能到萬公里級的東西。 但理論歸理論,實際上磁軌砲測試公佈最高秒速僅達8公里,當時是美國陸軍研究能否取代戰車炮,但先不說電力與尺寸問題,投射彈頭太小,穿甲潛力暫時還不如秒速1.8公里的戰車炮,2008年以後陸軍放棄;美國海軍因為發展同技術體系的彈射器,就把磁軌砲一起撿過來,改成投射高質量彈頭到百來至數百公里外的相對低速用途,但美國海軍自己的造艦計畫搞不定,即使團隊追加反衛星的低質量高初速應用方式,還是在2021年換總統後取消,只是現在總統換回來了…… 磁軌砲現在的問題是,不只技術不成熟,實際上運用構想更不成熟,雖然拋射體可以不用推進藥,佔用空間不僅小於飛彈,甚至小於炮彈,但電力系統佔用空間超大,未來數百年發展潛能比火藥系統還大或許是真的,但現在技術進度,能怎樣用?或許川普級要裝2組Mk.45的原因,就是鑑於DDG-1000只有AGS、AGS失敗就不能用的教訓,磁軌砲失敗了,還有Mk.45…… |