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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  上帝的杖
 

那福忠 July 20, 2004

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   世上戰爭似不可避免,所以武器要不斷的創新,軍事專家希望新的武器更精準、以減少傷亡、縮短戰役。近年的幾場戰爭,無論哪方,用的多是老式樣的武器,像攻擊用的直昇機、步兵用的 1960 年代步槍,早該汰換。新式武器的概念是自動化,用無人駕駛的海陸空部隊,以網路連接通訊,讓資訊即時的在戰役舞台暢通,而且要用新的技術:不用火藥。是科幻電影?專家說差不多。「上帝的仗」(Rods from God) 就是其中之一。

「上帝的杖」

   一捆直徑一呎、長 20 呎的鎢棒,從衛星上丟下來,鎢棒塗有一層防熱濟,經過大氣層不會燃燒,以每秒 3500 呎的速度撞擊地面,力道有如一顆殞石,無論地面或地下的軍事目標,都會因下降的重力與鎢的燃燒力,完全毀滅,從衛星到地面約 15 分鐘。這種靠重力撞擊地球的武器概念,早在五十年前就有人提出,不過不是在衛星上,是綁在洲際彈導飛彈上。現在把一捆捆鎢棒打上天去、放到衛星上,並不是很困難的事。

   要用這俗稱「上帝的仗」(藝術家筆下圖)做武器,不是沒有瓶頸。瓶頸之一是鎢棒的防熱,以殞石般的速度穿過大氣層,所產生的熱會把鎢棒蒸發不見,用什麼方法防熱是一大挑戰。另一個瓶頸是瞄準,衛星每 100 分鐘繞地球一圈,想要摧毀那個目標的時候,衛星正好不在頭頂上,沒法丟下上帝的仗。所以有人提議回到以前用洲際飛彈的想法,飛彈帶鎢棒增加重量,速度減緩,通過大氣層的溫度不會那麼高,容易控制;而洲際飛彈是在地面發射,省錢、可隨時發射。不過分析家還是認為軍方會認真考慮從太空而降的上帝作法,不過技術成熟要 15 年以後了。

電軌砲

   一艘驅逐艦接到情報,在 200 哩外有一個恐怖份子的老巢,要立即摧毀。發射一顆彈導飛彈?太麻煩了,艦長下令停船、把全部引擎動力轉到砲台,對準方位之後,向天上發射了一枚一米長、40 公斤重的沒火藥砲彈,以七倍音速的速度、以拋物線飛向大氣層,然後以急速下降,經衛星定位,六分鐘後正中目標,砲彈裡雖然沒有火藥、也僅有 40 公斤重,但下降的驚人速度,使目標頓時化為灰燼。

   這種砲稱為電軌砲 (Railgun),砲管內有兩條 20 呎的超導體金屬條,當中以一個滑動導電橋連接,砲彈(什麼東西都可以)放在橋上,當電流從一條軌道、經過橋、從另一條軌道回流,橋的縱向產生強大磁場,把橋推向前方砲口,橋上的砲彈就被拋射出去(示意圖)。這一簡單的物理,早在早在二十年前就被提出,但必須要強大的電力才有效,當時的戰艦不能製造出這麼大的電能。現在新的戰艦,可以把引擎的馬力全部轉給砲台,放砲之後再轉回做船的動力,所以能配置這種砲。

   據英美兩國海軍的測試,砲彈的速度已經達到六倍音速,將來達到七倍應無問題,射程可以在 290 哩,六分鐘到達,砲彈起飛速度每秒 8200 呎,撞擊目標的速度每秒 5000 呎。目前遇到的難題,是砲彈要自己靠衛星定位系統調整方位,砲彈拋出時的高速可產生 45000 G(每一個 G 是一個地球重力),砲彈上的電子零件必須耐得住。電軌砲的好處太多了,現在驅逐艦僅能發射 12 哩射程的火箭,不會自己瞄準;如果換上自己可以瞄準的飛彈,射程與電軌砲相同,但僅能攜帶 70 枚,射完必須回到基地安裝,不能在海上安裝。電軌砲就沒這些限制,而且砲彈也不用火藥,安全不少。這項技術距正式啟用:15 年。

火箭魚雷

   潛水艇在美蘇冷戰期間最熱門,彼此鑽到對方海域密探究竟,或保護水面上的船隻,遇到狀況可以從水裡發射火箭。隨著冷戰結束,研發銷減,現漸改做特種運輸的用途。雖然如此,潛水艇的特殊優勢:發射魚雷,仍繼續研究之中。魚雷一般的射程約五哩,速度在時速 30 - 40 哩之間,電影裡有經驗的船長,看見魚雷來了都躲得過去。但新的魚雷就躲不過去了,因為快了許多,時速 230 哩(接近 400 公里),怎麼那麼快?因為用火箭推動。

   水的阻力相當大,即使用火箭動力,也走不了那麼快,技巧在先製造一個氣泡,讓魚雷在氣泡裡跑,等於在空氣裡跑,速度自然就快了。氣泡當然不能只有一個,要連續的製造才行,作法是在魚雷的前端裝一個製泡機,不停的發泡,正好把魚雷包在氣泡裡,冷戰期間前蘇聯已經製造出這樣的魚雷了。美國不甘示弱,要更進一步製造能轉彎、能自動尋找目標的魚雷,這比只會直走的魚雷就複雜多了。轉彎要靠氣泡各邊出泡的多寡來控制,尋找目標更要能分辨海裡的岩石、或是自己人的船。這項技術發展成熟正式啟用,也要 15 年。

從天而降的雷射光

   這就更像電影了,從天而降的雷射光,掃到地面上的建築、車輛、行人,立即起火燃燒、化為灰燼。波音飛機公司替美國國防部測試的結果,們認為雷射光的確有這樣的潛在能量,計畫中可用一架 C-130 做發射飛機,在飛機底下安裝雷射槍,用氧碘原料製出的雷射光,以 4 吋直徑光束、可照射 20 哩之遙,在千分之一秒內,準確擊中目標,精確快速為任何武器所不能及。雷射光的另一優勢是可調節,對不同目標可作不同的能量放射,尤其對人可僅喪失其戰鬥能力、不使致命。雷射也比別武器便宜,射一次估計為八千美元,飛彈放一枚則耗幾十萬美元。

   多大能量強度的雷射光、要照射多久才能達到預期效果,還要進一步研究,因為還是未知數。另外,笨重的化學原料搬上飛機,終究不是好辦法,最後仍要以電力做能源、用二極管電子方式射出雷射光,但需要克服過熱的問題,因為電力雷射有 90% 的能源,轉換成熱能而損失。電力雷射在體積上比化學雷射小,可以放在戰鬥機、或地面武器上,空軍人員認為用在靈活的戰鬥機上,更為恰當。這種「星際大戰」式的雷射光飛機,完成要比別的技術容易,時間是 2010 年。

連發槍:一分鐘打一百萬發子彈

   槍枝,幾百年來雖有改進,原理還是相同,靠子彈打出去的力量帶動機械,讓打過的子彈退殼、新的子彈上膛,以便繼續射擊。澳洲一家軍火製造公司 Metal Storm 做了徹底的改變,把槍裡的機械零件完全不要,改用電子數位控制,子彈裡也有晶片,什麼時候射擊、退殼、下一發子彈就位,完全以電腦程式控制,通常手持活動的槍枝每分鐘可發出六萬發子彈,固定地點、或直升飛機上,每分鐘可發射百萬發子彈。這種快槍除了傷人,可以用密集的子彈攔阻敵人打過來的手榴彈、砲彈。美國防部正測試這種快槍,如決定採用,最快在五年以後。

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