标题: 【100K马力算个球】从炉子开始的分析总结内容
FA怪叔叔 (重装甲禽兽)

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【100K马力算个球】从炉子开始的分析总结内容

RT,为了庆祝纸娃娃的下台,虽然还是那句话确实不知道有啥庆祝的,这么多年下来我E绅士账号都快490级了,鄙人还是觉得要把陈年老坑填了再说。这次先发MSL吧。毕竟这个问题是鄙人来MSL的最初的几个原因。
首先,让我先来谈谈炉子本身,炉子,要是用翻译比较到位,并且比较表意的说法,应该叫做紧凑型米诺夫斯基粒子核聚变反应堆。下面就讲讲这东西的细节,里面有大量伪科学的内容,有本事看穿的高手们还望高抬贵手要不然高达这出戏是没法演下去的,不过呢其实鄙人也觉得这事儿挺扯淡的。
A.        关于核聚变的类型,如果我没记错的话,初中的物理教科书上就已经提到了裂变和聚变,只是裂变和聚变都没细说。不知道高中课本里有没有,我记得好像是没有,所以这里我觉得还有必要细说一下。核聚变也是有很多不同种类的。实际上,在铁以前的元素都是可以聚变并放出能量的。不过呢,UC时代的人类掌握的聚变类型还是比较弱鸡,最多到氦核聚变的程度,什么一直聚变下去到铁之类的还是做不到的。其燃料,是氦三,聚变类型有可能是氘氦三反应,也有可能是氦三和氦三反应。个人认为是后者因为只有后者才能做到真正干净无中子流,否则高达这片子其实好多东西都没法演了,理由会在下面说明,其次,氦三的储量在宇宙中还是挺可观的,还需要氘啥的反倒是麻烦。
B.        关于核聚变的实现方法。众所周知,目前人工受控核聚变依旧是一个非常困难的问题。到现在为止,核聚变依旧无法实现输入大于输出。(不要说什么已经有了之类的云云,到现在我也没见过说核聚变反应堆能自持并解汽轮机往外发电的。这问题我已经不想再去战了,有人倒是到天涯战过了,地址http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-1362406-1.shtml)主要问题,因为这世界上有种东西叫库仑力阻碍了核聚变的发生。要穿透库仑力,高温高压。这条件实在太极端,目前人类实现的比较成功的核聚变是氢弹,用核裂变能量引发核聚变。而高达的世界里有一个叫做米诺夫斯基粒子的神奇的小玩意儿,这东西能帮忙突破库仑力的障碍,实现核聚变。而且,米诺夫斯基粒子是产生于聚变反应当中,所以这东西可以看做是核聚变的副产物,炉子也是就此能自持下去。
C.        紧凑型。上面已经说了,既然炉子采用的是氦三聚变,首先被解决的问题是核聚变产生的中子流问题,这东西已经没有了,因此中子流防护什么的就不需要担心了,这是小型化的第一步。第二步就比较扯淡了,涉及到了高达系列中的最大伪科学的部分,米诺夫斯基粒子相关内容。上面说了,米诺夫斯基粒子是充当突破库仑力的一个触媒,但是在炉子里这东西还发挥了一个更重要的作用,那就是充当隔热层和发电系统。不错,米诺夫斯基粒子就是这么大能,不服不行。另外,关于此物额外的分析,请参考这一帖,链接在这边 http://bbs.cnmsl.net/viewthread.php?tid=54449  最后,关于这一段,还在后面的部分还有一个更重要的描述,这里就容鄙人卖个关子,先不讲了。
好了,上面是炉子的部分,接下来鄙人觉得有必要提一下关于MS的动力部分和一些其他问题,牵扯的方面比较多,但是逻辑主线还是比较能理清的,当然里面还有很多伪科学的成分,反正鄙人还是那句老话,有本事看破的高手先别动手撕,请温柔,否则高达就会被玩坏啦。
   1.首先是关于MS的动力系统,虽然在早期的设定当中曾经提到了鸡瘟一方到了09以后才使用核火箭,之前是化学火箭之类的说法,但是现在这东西怕是已经被吃书了,统一是核火箭,这样反过来说倒是也不错,因为毕竟核火箭和化学火箭的比冲差实在是大的吓死人,在个人看来,MS的推进系统,包含姿态控制喷口在内必须都是核火箭否则的话这MS战根本没法打。关于这点如果诸位有异议的话可以单独开贴讨论一下,这里因为篇幅问题就不在仔细分析了。上面的说了这么多核火箭,究竟什么是核火箭呢?说白了,就是利用炉子的高热来烧热工质(注意,不是燃料,提供热能的是聚变反应)引发工质膨胀以后喷出去。在多年以前有个台湾网站老战友曾经有一个图,(当然了,具体是官设还是同人不可考,不过这问题上都一样,不见得能有什么区别)基本上,炉子就是一个开放式的结构,工质喷进去加热膨胀以后喷出来。这东西的一个变体就是所谓的核涡喷,有点军事常识的估计已经猜出来是什么东西了,不错,就是一台涡喷发动机,燃烧室是核反应堆。(来人啊,把问后燃室在哪里的丢反应堆里面去,实际上真要像后燃室一样加个力啥的直接除了进气以外丢点工质进去一起喷出来不就结了,真是的,要啥自行车,更何况你们可以看看核战机和Z高的加速度,MAHQ上有,这数据,好吧虽然确实不高但是还要啥后燃室牌自行车?这两反正我没见过有后燃室)所以这里是揭开上面卖的关子的时间了,为啥要用纯氦三反应而不是氦三和氘,因为氘和氘也是会进行核聚变的,这样的聚变是有中子流产生的。因此可以说聚变反应中存在氘那你就就没办法避免氘和氘之间产生聚变所带来的中子流,而众所周知,中子流要屏蔽起来那是很麻烦的,再加上之前说了,炉子是个半开放结构。核火箭什么的在太空用也就算了,核涡喷这样的要是在大气圈内用,这就是个活动的大杀器,低空飞一圈啥都不剩下了,所以这里鄙人也只能认定这聚变反应是氦三和氦三,完全排除氘。另外,这里顺带提个脑洞,如果把核燃料从氦三换成别的东西,然后做好驾驶舱中子流屏蔽什么的,做个核涡喷,超低空到敌人战场上放飞一圈,这画面简直太美。现实当中据说冷战旗舰美国佬甚至做过更丧病的核裂变飞行器,具体的如果有兴趣可以搜索一下冥王星计划,再多的这里就不说了,牵扯的太远了。
2.反应堆的输出问题。这个问题鄙人觉得不得不提,炉子的输出,其实远不止XXXKW,我们看到的炉子输出多少多少,实际上指的是电功输出而非全部。这里刚好有个非常鲜明的例子。在漫游亚纳海姆这本资料册里,明确记载了Z高达搭载了三台炉子,其中一台是为了平衡的,于是我们姑且把这玩意儿排除在外,算两台炉子。接下来我们来回归一下Z高达的数据,全装备重量62.3T,推进力1.81G,可以推算出两个炉子在动力方面实际输出为0.5X(1.81X9.8)²X62.3≈9800KW,考虑到无论你是核火箭还是核涡喷,说到底也就是个热机的结构,这样的东西效率实在是高不起来,物理方面的极限摆在这里,这里我就取个比较高的数字来算,0.5,那么可以算出单台热功率为9.8MW,单台电工输出,取1010KW。也就是1.01mw。另外补充一个有趣的现象,这热电转化率的比例,比较接近于现在的热离子堆,不过从原理上讲,一个是靠裂变反应烧热金属迫使金属放出电子靠别的金属吸收发电,另外一个是靠IF,也就是M粒子的格子结构来吸收核聚变反应来发电,或许,可能,大概,会有哪个大神可能会有这个本事把炉子发电的原理从基础上补全了也说不准,亦或许这只是伪科学什么的,反正到这份上鄙人是没本事也吗,没心思再往下走了。总之,这里我们可以得出一个结论,那就是紧凑型的米诺夫斯基粒子核聚变反应堆,直接电功输出其实效率不高。多年之前,鄙人在多出辩论的时候,有人曾提出过几个反对观点,1.设定中提到的发电机不是炉子 2.MS上存在不同类型的炉子。关于第一点,额,鄙人觉得似乎真的没有什么好说的了,除非你在MSL上找到汽油桶氧化剂什么的要不然鄙人看来这个问题似乎可以歇菜了。至于说第二点,我们还是回到Z高达本身上来,如果真存在这样的炉子,那么很明显Z高达的电功输出是要落后于别的型号的MS的,事实呢?比电功输出,MKII卡碧尼百式清一色跪了。当然了,鄙人手里还有个更厉害的大杀器,“奥坎姆剃刀律”,如非必要,勿增实体,尤其是科幻作品,这方面尤为重要。
3.反应堆爆炸问题。这个问题同样在漫游亚纳海姆提到过,炉子就算被击中,也不会变成大爆炸的。实际上,这问题其实根本不需要有这样的设定就能得出这种结论,首先无论你哪种武器的攻击,哦,等等,先把说殖民地镭射啊之类的大杀器的人给我拖出去丢反应堆里,想要引发核聚变简直天方夜谭,而上面我们已经算过了炉子的总输出了,假设炉子被击中,那么热核反应一定是马上就停止,好,为了计算方便,我们这里取1S的值来算好了,实际上取这么大的数据简直扯淡,继续用Z高达的数据来算,那,这撑死了也就是10MJ左右的能量,这能量相当于啥?目前AP类坦克炮弹的炮口动能吧,最多炸个MS,想要成走路的核弹那是差远了。但是这里要注意一个问题,小型化的MS,为了加大输出,反应堆用的是临界的核聚变材料,如果被光束武器直接攻击,那是真的会变成氢弹的。嫌上面的那段太长?不要紧,这里再给你来个简单易懂的:在MS小型化以前,炉子就算被直接攻击打爆了,最多也就好比汽车发动机给人打爆了,油箱里的汽油好好的,真炸了也没太大的问题。小型化的MS可不得了,连油箱一起炸问你怕不怕?
大概就是这么多了,说实在的这个文章,鄙人想写都已经快10年了吧?到现在总算写出来了。可喜可贺。
大家注意,加红部分是鄙人搞错了,既然搞错了就得认错改正,所以特别加红了,修正在楼下一贴

[ 本帖最后由 FA怪叔叔 于 2017-8-29 10:42 编辑 ]

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发表于 2017-8-29 18:48  资料  短消息  加为好友  QQ
修正修正,毁三观的东西来了

之前这帖子也发到了AEM,结果被AEM的 monolith171 大大丢了一块砖头,于是有了下面的修正,在文章里直接修正这种事情鄙人是做不出来的,所以这里直接把回帖放出来。



好吧,鄙人高中毕业已经12年了,其实功率什么的问题可能在15年前就已经没在折腾过了,鄙人是文科的,加速方面的只是停留在初中匀加速水平,F=MA已经是极限。光速逃。
好吧,我确实脑残了,回头算了算,如果是以2S计算,那么如果按照设想,0.5MVV+0.5MVV=0.5M(2V)²,好像,这个,确实,0=0出不来啊{:4_99:} ,之前想当然了,一开始鄙人以为的是瓦特这个单位的意思是每秒钟做功多少焦耳,于是,1S的动量增加不就是这么算的么,结果没想到不对,我认罪,我伏法

这么看来,这东西的功率是要按照P=FV来算才对啊。。。。一开始确实也想过这个公式,但是这个公式鄙人第一时间想到的是算汽车功率用,最大功率要算的话那得获得最高车速下所受风阻+摩擦阻力才能算,所以脑内自行屏蔽了这个公式。。。。没想到啊没想到,其实还是得这么算,P=F(这里就是1.81GX质量)XV(工质全部用光时候的速度),算复杂点直接P=W/T的话应该是【0.5X1.81GXZ高达质量XV(工质喷光的时候的速度)²】/工质最大消耗速度下从满工质到用光工质的时间 ,哎不对,这个好像,大概,可能,似乎,0=0出不来????????我算一下啊,假设持续时间600S,质量62T,算下来P=FV,F恒定,即62TX9.8m/sX1.81G,那么V是AXT,取得数据9.8M/SX1.81GX600S,总数据应该是62TX1.81*9.8m/S*1.81*9.8m/sX600S=11704483KW,P=W/T的算法,0.5*62*(9.8*1.81*600)²/600=5852241KW,这这这,这,不行,我要去睡一会儿。。。。。


睡下以后,一个声音在脑子里响起,扶朕起来,朕还要装B,于是鄙人只好起来了。鄙人首先推测,P=W/S=【0.5X1.81GXZ高达质量XV(工质喷光的时候的速度)²】/工质最大消耗速度下从满工质到用光工质的时间 这个是应该没错的,毕竟P=FV是个推倒公式,于是开始绞尽脑汁逆推这个公式是怎么出来的,首先想到这东西典型的算法是算汽车功率的,那么在理想的情况下最大功率出现在最高速度时,推力和阻力的平衡,当然中间肯定有误差,比如速度太快没抓地力了,装了限速器最高只能跑多少了,不同地面不一样了之类的,甚至是什么被张召忠瞥见了,被黄旭东奶到了,哦这两个一旦出现数学物理什么的都是没意义的不过概率不大我们姑且不去看它,好吧回归公式,P=FV=FxS/T,其中S/T那就是速度了所以有P=FV,如果排除掉空气阻力,嗯?似乎也没什么变化?这下我特么彻底脑残了,G!G!G! SAN值都快归零了。于是使用技能场外求助,结果遭到刚刚高考完的一帮人一顿嘲讽,然则收到的最多的结果是这个只能用在匀速而非匀加速,问个为什么结果一大片答不出来。后来总算有人出来说了一句,你这个V不对,算的是瞬时功率。于是瞬间明白了,好吧,确实是这样,其实这里P应该是个定制,F也是个定值,那这V的话岂不是恒定了?所以V得算平均速度。。。。。。。这这这这这这这,瞬间感觉脑袋被10KG的榔头砸了一下。。。。。麻痹。。。。。。。。。。。。好吧,看来这样似乎确实算不出来。我跪地,我投降{:4_88:}

好吧,砸了就砸了,砸了朕还要继续起来装B。恩,按照上面的说法,似乎这东西的功率是算不出来了?不,还是可以算的,别忘了,Z高达可是能当灰机用的(核涡喷,核火箭两用),还有个参照物,NRX-044阿诗玛,2小时全球到达,马赫数3。那么Z高达这类比起阿诗玛那不说是云烟映像红河V8之类的那最少也得是个高级红塔山不是?有数据的我们可以找找看,查找数据以后,大气圈内飞行速度最高的数据查到一个核心战斗机,4.8马赫,好吧,区间大致可以划定了,最低3马赫,最高4.8,在看加速度,首先关于Z高达的1.81G加速度数据,我们并不知道这数据是基于使用核火箭时,还是在使用核涡喷引擎的时候,毕竟这二者之间存在的差距可能是非常大的,大气圈内使用工质空气那就得考虑进气的问题,实际上可能存在之前鄙人提到的“加力”的手段也说不准,这部分能量可能还得要算进去,不过这是个没设定的死坑估计没法钻。所以我们干脆死抠设定1.81G的加速度的话其实也没什么问题,但是鄙人觉得怎么着有点牵强,数字可能更小一点,而作为比较阿诗玛的加速度大概是1.03G左右。综上所述,总体区间大致圈定,V∈【3M,4.8m】,F∈【1.03G,1.81G】。
再从公式上分析,假设不考虑这样的破气动外形在这样的速度下有多少阻力,这点加速度够不够这样的破气动飞到这种速度,好吧实际上也不能考虑否则的话好多设定都没法说了,这里必须得关爱智障一把就当最高速度下是气动和推力的平衡好了。V和F也不能取的太极端,V取3.5马赫,G取1.5,于是有了下面的计算,P=FV=62.3X1.81X9.8X340.3X3.5=1316202KW=1.316202GW

至于之前阁下说的总功率问题,之前的文字里已经提到了,实际上,不管是热核火箭还是核涡喷,都是算做热机的结构,这类东西你有个50%的效率已经算很高的了,于是上面的数字X2,大致可以推算出热功率,去掉多余小数点,2.63GW两台,单台1.31GW。。。。。而且这数据可能还不是全部功率,尼玛这差距实在是大的有点惊人啊,比起来十万马力的阿童木都是乐色。

这样又涉及到了另外一个问题,如果炉子爆炸有多大的强度,查阅百度百科结果,1G TNT爆炸能量释放为4184焦耳,换算下来炉子被击破以后如果核反应持续一秒,那么释放的能量相当于314.57KG TNT。。。。当然持续时间这个可以随便编,不同型号也可以不一样,不过大致范围可以圈定。总之要给殖民地开罐头估计还是差了点意思。

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clayclee



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发表于 2017-8-29 20:21  资料  短消息  加为好友 
不知道FA你有没有算过,如果是第一宇宙速度的太空垃圾,要多少重量其动能能够达到300多KG的TNT炸药

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回复 #3 clayclee 的帖子

速度永远是相对的啊。太空垃圾什么的你得看碰到了啥

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