【架空設(shè)定】【EVE宇宙航母預(yù)研計劃】統(tǒng)一戰(zhàn)線級星際航天母艦(6) 艦船武器系統(tǒng)

艦船武器系統(tǒng)總述--------------------------------------------------------------
尊嚴(yán)屹立于劍鋒之上,真理僅存于炮火之中。不論在什么時代,人民軍隊總是站在保護(hù)人民的第一線,從它初創(chuàng)的那個時代起,這支軍隊就做好了在最艱苦環(huán)境下作戰(zhàn)的能力,沒有先進(jìn)武器、沒有足夠后勤保障、甚至連他們想要保護(hù)的人民也一度離心離德,但這支軍隊依然戰(zhàn)勝了帝國主義入侵者,護(hù)國土之安,保社稷之寧。
即便過去數(shù)千年,這支軍隊的精神依然鐫刻在共同體星際聯(lián)合艦隊中。危難當(dāng)前,僅有責(zé)任,星聯(lián)艦隊毫不懷疑,人類的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、龐大的星海艦隊、完善的后勤保障,以及最重要的:以鮮血和鋼鐵鑄成的堅定信仰,能夠帶領(lǐng)他們贏得一個又一個的勝利。
勝利者雖然不能書寫歷史,但勝利者能保有尊嚴(yán)、領(lǐng)土、以及最重要的:人民群眾的生命安全。而對于“如何取得勝利”,沒有人會認(rèn)為先進(jìn)的武器不是其中最重要的一部分。雖然共同體星聯(lián)艦隊的前身---人民解放軍曾經(jīng)在艱苦的環(huán)境中作戰(zhàn),但這并不代表先進(jìn)武器對戰(zhàn)局的影響就小,正如“窮則戰(zhàn)術(shù)穿插,達(dá)則轟他丫的?!比绻苡邢冗M(jìn)的武器使用,又有誰會愿意討論“需要多少架殲-8才能打下一架F-22”這種問題呢?
不論統(tǒng)一戰(zhàn)線級星航母艦在船電系統(tǒng)、艦船防護(hù)、動力系統(tǒng)等方面下了多大的工夫,她終究是一艘不折不扣的戰(zhàn)艦,多種多樣的艦載武器系統(tǒng)和戰(zhàn)略投送手段才是她賴以直接殺傷敵人同時予以自保的鐵拳。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級在其艦體外部設(shè)置有大量的導(dǎo)彈垂直發(fā)射系統(tǒng)和艦炮、近防系統(tǒng)以應(yīng)對各種威脅。統(tǒng)一戰(zhàn)線級在前部上方兩側(cè)船體安裝有30座IV-100通用垂直導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng),下部相同的位置則布置有4座足以容納重型載荷的IV-200重型轉(zhuǎn)輪導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)。除導(dǎo)彈系統(tǒng)外,統(tǒng)一戰(zhàn)線級在船體中部和第一、第二艦橋區(qū)域配備有電磁軌道炮、宏粒子點防炮、自由電子激光炮等多層次、多種類的打擊系統(tǒng)。其中,在第一艦橋(艦船中部上側(cè))位置以前2后1的形式部署有3座MK-67 ASEGS雙聯(lián)裝400mm/L85曲速場包裹電磁軌道炮,同樣規(guī)格的6座艦炮以前4后2的形式被部署于第二艦橋(艦船中部下側(cè))位置。此外,在艦體中部平直部分還以上下對稱形式布置有8座MEA1000 1000聯(lián)裝1mm/L3500靜電加速式曲速場包裹宏粒子近防炮。16座MK-50 IOKPS單裝1000mm自由電子激光炮則位于中部兩側(cè),以左右對稱形式布置。4座MK-75 ENPAS單裝500mm電中和高能粒子炮則以側(cè)面各二的布局布置于第二艦橋兩側(cè)。統(tǒng)一戰(zhàn)線級的艦載武器系統(tǒng)集合且平衡了動能、定向能兩種殺傷方式,足以在護(hù)自身周全的同時執(zhí)行一定的進(jìn)攻性作戰(zhàn)任務(wù)。
本節(jié)將對統(tǒng)一戰(zhàn)線級配備的所有除艦載機外的武器系統(tǒng)進(jìn)行簡要的描述,以電磁、激光、粒子、近防、導(dǎo)彈等多種殺傷方式展開不同的小節(jié)。同時,電子戰(zhàn)系統(tǒng)也將涵蓋其中,綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)則由于已和船電系統(tǒng)高度融合,因此已經(jīng)在船電系統(tǒng)部分予以討論,本節(jié)僅會作為背景簡要提及。艦載機和相關(guān)運維設(shè)施由于體系高度復(fù)雜,則作為獨立的一節(jié)討論。

電磁發(fā)射武器系統(tǒng)
從廣義上來說,統(tǒng)一戰(zhàn)線級的電磁發(fā)射武器系統(tǒng)不僅包括顯而易見的MK-67雙聯(lián)裝電磁軌道炮,實際上還可以包括四座利用高能粒子加速器(屬回旋式電磁加速器,也屬于電磁彈射技術(shù)的一種應(yīng)用)噴射高能粒子束的MK-75高能粒子炮。但由于后者主要依靠高能粒子束本身的穿透性將粒子束的全部能量全部釋放在目標(biāo)內(nèi)。絕大多數(shù)的殺傷力并不來源于電磁彈射技術(shù),因此本小節(jié)主要討論的對象是以電磁彈射帶來的動能和自身裝藥殺傷敵人的電磁發(fā)射武器系統(tǒng),即MK-67 ASEGS雙聯(lián)裝400mm/L85曲速場包裹電磁軌道炮。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級在艦船中部上側(cè)位置以前2后1的形式部署有3座MK-67 ASEGS雙聯(lián)裝400mm/L85電磁軌道炮;艦船中部下側(cè)位置則以前4后2的形式部署有同樣的6座艦炮。作為共同體二類甲等采購項目,發(fā)展至今的先進(jìn)艦載電磁炮系統(tǒng)(Advanced Shipboard Electromagnetic Gun System,ASEGS)項目在各成員國的通力合作下已經(jīng)結(jié)出了累累碩果,形成了使用范圍覆蓋民用船只到軍用主力艦的艦載電磁炮家族。
作為ASEGS計劃結(jié)晶之一的MK-67 ASEGS雙聯(lián)裝400mm/L85曲速場包裹電磁軌道炮以其高性能和良好的模塊化和通用性享譽全星聯(lián)艦隊。作為一種全自動、垂直裝彈的400毫米雙管四軌液冷式電磁軌道炮系統(tǒng),MK-67能按照存儲、初始化/可編寫的程序裝填和發(fā)射彈藥。其主要任務(wù)是對艦/站攻擊,可在其有效射程內(nèi)精確、快速、大范圍地對視距外的友軍單位進(jìn)行火力支援,在艦隊決戰(zhàn)時也可為友方艦隊提供支援和掩護(hù),必要時也可兼任對陸攻擊作戰(zhàn)。
從設(shè)計初就考慮到面向無人戰(zhàn)艦的MK-67內(nèi)置模塊化供彈系統(tǒng)與自動化彈藥庫,其供彈系統(tǒng)所使用的供彈結(jié)構(gòu)為盤式供彈機+固定式輸彈鏈的組合。主炮的輸彈鏈為固定式,并在供彈井上端設(shè)置了一段4/9Π的弧形結(jié)構(gòu)(剛好可以貼合俯仰中主炮的尾閂)。在炮塔的下層結(jié)構(gòu)內(nèi)一共存放著6個彈盤,每個彈盤裝有48枚彈藥,可通過炮塔內(nèi)的電機進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。每個彈盤均可安裝不同種類的彈藥。待選定彈藥后,對應(yīng)的彈盤會開始旋轉(zhuǎn)(其他彈盤則保持不動),選中的彈藥會經(jīng)由彈鏈輸送至炮尾。并且待發(fā)彈在炮身俯仰時可以跟隨炮尾作上行或下行運動。但考慮到彈鏈長度和火炮最大俯仰角的限制,MK-67的最大待發(fā)彈藥量為9發(fā)。單個彈盤重達(dá)12噸,由于是電磁炮所以不需要藥包,因此相比于同口徑的火炮彈藥而言節(jié)約了不少重量。而所有的彈盤/供彈模組都在位于艦體核心區(qū)內(nèi)橫貫3層甲板的全自動化彈藥庫內(nèi)由可塑性機械臂進(jìn)行效率遠(yuǎn)高于手動裝填的高速自動化裝填,并在裝填完畢后通過穿梭輸送機送往炮塔。統(tǒng)一戰(zhàn)線級的主彈藥庫裝有500發(fā)炮彈,還有4個容量200發(fā)的輔助彈藥庫,并能通過自動輸彈機以每小時100發(fā)的速率向主彈藥庫補充彈藥,使得全艦各級艦炮均能實現(xiàn)一面射擊一面裝彈。統(tǒng)一戰(zhàn)線級整合所有艦上彈藥需求的先進(jìn)自動化彈藥庫不僅將占用的體積重量降至最低,而且是一個完整的模組,制造工作能與艦體建造同步進(jìn)行,并且以整體吊裝的形式將整個電磁炮/彈藥庫模組直接插入艦體,節(jié)省了建造時間。
雖然MK-67的炮口內(nèi)徑只有400毫米,但炮口處身管直徑卻達(dá)到了1000毫米,身管最厚處(外附反邁斯納磁體和電磁減速器)更是高達(dá)1868毫米。這使得MK-67的炮管相較于其他軌道炮顯得極為厚實且粗壯。造成這樣的設(shè)計主要是因為MK-67在設(shè)計之初就充分考慮了電磁炮在短距離加速彈丸上相較傳統(tǒng)火炮的巨大優(yōu)勢。
為了發(fā)揮長身管軌道炮對彈體的極限加速能力,MK-67安裝有四條加速軌道,并將其以“萬”字形布置于內(nèi)管周圍。且軌道也被設(shè)計成了一段較窄另一端略粗的類水滴形剖面結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計的目的在于讓內(nèi)部安裝了良導(dǎo)體的待發(fā)彈藥可以在磁場的作用下脫離炮管內(nèi)壁懸浮在內(nèi)管中央,且在炮彈開始加速時給予彈體一個相對較小的順時針或逆時針(主要取決于電流方向)加速度,使炮彈以較慢的速度自旋從而獲得一定程度上的自穩(wěn)定能力。這一設(shè)計讓MK-67可以在四條軌道中的任意三條或?qū)ΨQ兩條正常工作時即可維持彈藥的擊發(fā)。同時四條軌道的平攤壓力也讓MK-67的加速軌道相較于普通的雙軌電磁炮更加不容易因受力過大造成結(jié)構(gòu)彎曲或者變形。得益于此,MK-67得以安裝85倍徑甚至以上的高倍徑身管而不致于擔(dān)心身管因自身重量折斷。
此外,為了對抗軌道在超導(dǎo)態(tài)下產(chǎn)生的磁場排斥現(xiàn)象(邁斯納效應(yīng)),MK-67除了將四條主要軌道加工成一段較為接近內(nèi)管而另一端相距較遠(yuǎn)的萬字形外,還在靠近炮尾的位置安裝了厚度225毫米,長度達(dá)到8520毫米的反邁斯納軌道。這套系統(tǒng)通過產(chǎn)生反向磁場抵消掉一部分軌道產(chǎn)生的外部磁場,從而強行使一部分磁感線進(jìn)入身管內(nèi)部。同時這套系統(tǒng)也可作為輔助加速軌道,可在四條軌道全部故障的情況下維持最低限度的彈丸投送(考慮到反邁斯納磁體1450毫米的直徑和位于耳軸前方不遠(yuǎn)處的高被彈區(qū),四條軌道全部損毀而反邁斯納磁體還能保持完好的情況幾乎不可能發(fā)生)
全部這些軌道所需的能量都由固定在座圈下方的納米電容器陣列提供。它們通過向軌道接通高壓直流電進(jìn)行充能,一次完全充能所需的時間約為12.6-13.3秒,具體取決于身管工作環(huán)境。在所有部件運轉(zhuǎn)正常且所有軌道完全充能下,MK-67可以將350千克重的彈丸加速到30馬赫(10209m/s)的速度。
軌道套筒的剩余空間被注入了液氮,以高壓泵從軌道下方泵入并從上方溢出的形式進(jìn)行強循環(huán)。完成冷卻后的液氮會被吸入炮塔內(nèi)部的壓縮機進(jìn)行二次加壓冷卻,從而達(dá)到重復(fù)利用的效果。此外值得一提的是,這個結(jié)構(gòu)從正面看去剛好是一個邊長1000毫米,中央包裹著一個406毫米圓洞的正方形。
MK-67還采用一種被稱為LL-1000 “萊頓閃電”的儲能放電裝置(據(jù)推測該綽號是為了向第一代電容器的雛形萊頓瓶致敬)。作為共同體聯(lián)科院的最新作品,“萊頓閃電”的構(gòu)造極其簡單,制造成本很低,且完全不需要任何電子設(shè)備控制,僅靠自己儲備的靜電的電勢就能進(jìn)行自我調(diào)控。其主體結(jié)構(gòu)為一個直徑1000毫米的中空球體,球殼一共分為三層:最外層為絕緣體,通常為氧化鋁基陶瓷。(部分LL-1000的最外層被改裝成了壓電陶瓷,考慮到LL-1000的瞬時高電壓放電,我們并不推薦這樣做)中層則為以石英砂為主的玻璃纖維材料,最內(nèi)層則是一層由純銅制成的完美球體,直徑950毫米.球體內(nèi)部以左右上下四極為支撐點鋪設(shè)了共計18層60X60的銀網(wǎng),最上部安有一根中空銅棒,固定于球體中央。銅棒的周圍共計分布著18條輕質(zhì)導(dǎo)線。
當(dāng)LL-1000的上端被接通電源時,源源不斷的電子會優(yōu)先選擇電阻較小的銀網(wǎng)通過,并在懸空的銀網(wǎng)上逐漸聚集。待銀網(wǎng)上的電勢達(dá)到飽和狀態(tài)后,電子開始向中空銅棒的底端聚集,并使得周圍垂掛的輕質(zhì)導(dǎo)線逐漸向外部飄散(類似的例子便是當(dāng)觸摸靜電球時頭發(fā)飄起的效果)。一旦其中的某根導(dǎo)線接觸到了任意一層銀網(wǎng),整個電路就將被接通,巨量的電子會在一瞬間涌入導(dǎo)線及其上方的放電電極,形成一道1.5億伏但持續(xù)時間僅為0.01秒的高壓電弧。這道電弧會直接接通炮彈末尾的良導(dǎo)體電極,使其在軌道磁場的作用下受到一個向前的力,從而達(dá)到投射的效果。由于“萊頓閃電”是直接儲存電子的電勢,而非普通電池一樣將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能才能儲存,所以其損耗比普通的電池小的多,而且瞬間放出數(shù)十億伏脈沖電的能力更是傳統(tǒng)電池所望塵莫及的。
MK-67在其炮塔內(nèi)部安裝有6個“萊頓閃電”作為激發(fā)器,小巧而高效的激發(fā)器陣列使得MK-67能在短時間內(nèi)獲得高達(dá)每分鐘10-12發(fā)的超高射速(此射速下軌道并不能完全充能,屬于高射速模式下對初速度的妥協(xié))。值得一提的是,短時間內(nèi)連續(xù)施放脈沖電流會給“萊頓閃電”的記憶效應(yīng)銀絲帶來比較大的損耗,加上“狴犴”的供彈機構(gòu)自身尚存物理結(jié)構(gòu)上限,這使得“狴犴”的最高射速實際上是受供彈機構(gòu)的供彈速度限制而非激發(fā)器陣列的充能時間限制。不過這樣的設(shè)計實際上也是為了能夠減緩激發(fā)器的起電頻率,減小納米銀合金絲的損耗,同時對于設(shè)備散熱也起到了緩沖作用。當(dāng)然了,“萊頓閃電”作為一種即插即用的消耗品,在統(tǒng)一戰(zhàn)線級的備件倉庫里存有備份,當(dāng)銀絲受到較大損耗時,大可直接打開炮塔外殼,取出內(nèi)部采用模塊化設(shè)計的激發(fā)器陣列,并對損耗組件進(jìn)行更換。
值得一提的是,當(dāng)統(tǒng)一戰(zhàn)線級位于大氣環(huán)境內(nèi)時,為了應(yīng)對以30馬赫炮口初速出膛的炮彈產(chǎn)生的強烈激波,兩個給不同炮管供電的“萊頓閃電”會以0.001秒的時間差間隔起電,進(jìn)而賦予主炮相同的開火時間差,而這個時間差則能讓出膛炮彈產(chǎn)生的激波錯開,進(jìn)而規(guī)避強烈激波給炮彈彈道、結(jié)構(gòu)的影響。
此外,30馬赫的超高炮口初速在給MK-67帶來究極性能的同時,也賦予其以遠(yuǎn)比同口徑火炮強大的后座力。不過值得一提的是,電磁武器的加速模式與傳統(tǒng)火器不同——在彈藥被擊發(fā)后,投射物從傳統(tǒng)火器身管尾部直到身管前部射出的過程中,投射物的加速度大多呈現(xiàn)出一個逐漸衰減的趨勢(假定推進(jìn)藥完全燃燒,不考慮二次引燃的作用),而電磁武器對彈丸的加速度則是恒定的。這使得從體感后坐力角度(人體通常會記住某個施加在其身上較強的力的峰值而不會過多關(guān)注峰值較小持續(xù)不斷的壓力)來說,同樣槍口初速度下電磁武器與火藥武器相比,電磁武器的后座力比火藥武器要小很多。
但這些優(yōu)勢對于初速可達(dá)30馬赫的MK-67艦炮系統(tǒng)而言微乎其微。為了對抗高初速帶來的強大后座力,MK-67的內(nèi)管被設(shè)計為固定式,但外管連同內(nèi)置的四條軌道(正是發(fā)射時主要受到反作用力的部件)被設(shè)計為在發(fā)射時可以向反方向運動,同時安裝在耳軸前方的兩臺電磁減速器會產(chǎn)生與身管相反的磁場,利用中央身管已經(jīng)完成做功的線圈將部分動能重新轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電勢,形成一種類似現(xiàn)代管退火炮的反后座系統(tǒng)。在尾閂上的萊頓閃電裝置到達(dá)最大后座行程后的數(shù)秒內(nèi),身管會在磁場的作用下復(fù)位,同時炮閂卡筍會打開,將輸彈機中的待發(fā)彈藥推入炮塔從完成下一發(fā)彈藥的裝填。
作為一種帶實驗性質(zhì)的新型電磁炮,MK-67最初擁有兩種炮塔方案:MK-67-1和MK-67-2。其中以滿足實驗要求為目的的MK-67-1方案完美地詮釋了什么叫做赤裸裸的實用主義——炮塔的內(nèi)部空間十分狹小,三座主炮均采用開裂式炮塔設(shè)計,主炮獨立于炮塔運動,身管和大部分電磁減速器均裸露于炮塔外部,其給人最直觀的印象便是火炮和炮塔的尺寸極不協(xié)調(diào)——在可折疊式射擊諸元測算器收起時炮塔頂蓋甚至僅比前方的減速器高25毫米。這一從外觀上非常不協(xié)調(diào)的設(shè)計所帶來的是高達(dá)70度的最大火炮仰角。同時,較小的炮塔也讓MK-67-1有裝甲保護(hù)的部分獲得了非??植赖姆烙芰ΑK-67-1炮塔的初始設(shè)計案中,炮塔正前方的裝甲厚度為1000毫米。側(cè)面防護(hù)稍弱但也達(dá)到了650毫米,頂部為406毫米,后部則為850毫米。并且以上區(qū)域均可根據(jù)用戶需求再附上至多兩層的1000毫米裝甲而不對主炮的機械性能產(chǎn)生太大影響。
MK-67-1炮塔最大的特征便是圍繞在炮塔座圈下方的兩排納米電容器陣列。它們被三個環(huán)形軌道直接固定在炮塔彈藥井外層的上部。在所有電容器內(nèi)的電勢即將達(dá)到飽和后,中央固定它們的環(huán)形軌道內(nèi)會被接通電流,使得環(huán)繞在炮塔座圈下方的第二組電容器產(chǎn)生磁場。配合炮塔井內(nèi)同樣接通電流的軌道,整座炮塔會懸浮在軌道上方3.5到5.1厘米處。在需要炮塔旋轉(zhuǎn)時,位于炮塔底部的另一處電磁鐵會被接通電流,處于懸浮下的炮塔會像電機一樣進(jìn)行順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。這一設(shè)計在炮塔靜止不動時會消耗少量電能(用于給內(nèi)外磁軌通電),但驅(qū)動炮塔運動所需要耗費的能量僅為傳統(tǒng)軸承支撐結(jié)構(gòu)炮塔的44%,同時還讓重達(dá)1680噸,搭載兩座400毫米電磁炮的MK-67-1炮塔擁有了比肩小口徑火炮的每秒37.66度的回旋速度。
MK-67-2方案則是以追求實戰(zhàn)化綜合性能為設(shè)計理念的另一種體現(xiàn)。相較于過于強調(diào)主炮生存性而把所有機械部件都塞進(jìn)一座小炮塔內(nèi)的MK-67-1方案,MK-67-2給出了一個比例相對正常的炮塔。MK-67-2修改了主炮座圈直徑,重新設(shè)計了炮塔內(nèi)部結(jié)構(gòu),同時加大炮塔尺寸,使得全部減速器和部分反邁斯納磁體均可安置于炮塔內(nèi)部并受到更好的保護(hù)。同時保留了開裂式炮塔和供彈機的基本設(shè)計,將炮閂后部的LL-1000萊頓閃電放電球由原來的一個增加到了兩個,這使得MK-67-2的戰(zhàn)斗全重由MK-67-1的1680噸上升到了2276噸,為了維持炮塔的懸浮,設(shè)計團隊不得不安裝了第二條軌道,使本應(yīng)承擔(dān)為主炮磁軌充能職責(zé)的第一組電容器在靜止時承擔(dān)炮塔的部分重量。為了延長懸浮機構(gòu)的壽命,提高可靠性,炮塔座圈上安裝了傳統(tǒng)軸承,用于在電容器電勢短缺時承載主炮的結(jié)構(gòu)重量。,同時炮塔的回旋速度被降低到了每秒18.54度。
同時,MK-67-2的裝甲也被再一次加厚。其正面為裝甲預(yù)留的承載結(jié)構(gòu)最大可承載厚達(dá)3000毫米的任意種類裝甲,頂部為1200毫米,側(cè)后方則均為1800毫米。用戶依舊可根據(jù)需要在安裝重甲增強以主炮組生存性和放棄部分裝甲而減輕主炮組重量之間進(jìn)行取舍。
除此之外,MK-67由于面向無人戰(zhàn)艦設(shè)計,因此其兩個方案均強調(diào)高度自動化,使其只需艦載主機的遙控就能運行。為了達(dá)到這一目的,MK-67的兩個方案的所有轉(zhuǎn)動組件(包括炮塔回旋、炮身俯仰、揚彈裝填、彈庫輸彈等)均使用電動伺服裝置取代了傳統(tǒng)液壓系統(tǒng),在能通過艦載電子系統(tǒng)程序直接控制的同時還能簡化機械結(jié)構(gòu)、提升可靠度并降低了火災(zāi)風(fēng)險。
值得一提的是,MK-67采用基于低溫分子束外延技術(shù)而大量生產(chǎn)的錫基石墨烯蜂窩量子拓?fù)洳牧现谱麟姌屑铀俣?。由于襯底的外延作用,這一純平錫烯的晶格常數(shù)高達(dá)0.51納米,故存在因晶格拉伸導(dǎo)致的s-p軌道拓?fù)淠軒Х崔D(zhuǎn),即具有拓?fù)涮匦?。?jīng)過調(diào)控后,這種新型石墨烯材料能夠?qū)崿F(xiàn)拓?fù)涑瑢?dǎo)態(tài)、優(yōu)越的熱電效應(yīng)以及近室溫的量子反?;魻栃?yīng)。是一種極其優(yōu)秀的同時具備室溫超導(dǎo)能力、高導(dǎo)熱效應(yīng)的電磁炮炮身材料。
MK-67 ASEGS雙聯(lián)裝400mm/L85曲速場包裹電磁軌道炮配備85倍徑400毫米口徑身管;擁有10發(fā)/分的射速,在炮塔內(nèi)設(shè)置的引力場發(fā)生器和統(tǒng)一戰(zhàn)線級量子鎖定曲速場定位環(huán)的引導(dǎo)下,炮彈從擊發(fā)到離開艦船曲速泡覆蓋范圍內(nèi)均會接受來自曲速場包裹效應(yīng)的高曲率空間不斷加速,使得其最后離艦速度遠(yuǎn)高于未經(jīng)場包裹效應(yīng)加速的30馬赫,甚至可以接近光速。(曲速)場包裹技術(shù)的引入在系統(tǒng)之外極大地提升了系統(tǒng)內(nèi)部的表現(xiàn),反映了共同體高度的系統(tǒng)整合能力和通用化能力。
經(jīng)過長期的發(fā)展,電磁炮早已不像它們自前星際時代被發(fā)明出來的時候那樣,只能搭載純動能武器,不能配備制導(dǎo)炮彈和裝藥炮彈。統(tǒng)一戰(zhàn)線級搭載的部分炮彈為次口徑制導(dǎo)炮彈,在吸取了尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈(Armor Piercing Fin Stabilized Discarding Sabot,APFSDS)的設(shè)計經(jīng)驗后,設(shè)計人員通過在次口徑制導(dǎo)炮彈外部安裝了一個內(nèi)覆純銀網(wǎng)絡(luò)的彈托來解決電磁炮加速軌道強磁場對電子設(shè)備的影響。通過這個形似整流罩的外殼,制導(dǎo)炮彈本身和外殼共同構(gòu)成了一個法拉第籠。由于銀網(wǎng)的低電阻特性,磁場產(chǎn)生的電流會首先通過外部的彈托而非制導(dǎo)炮彈本身引導(dǎo)頭的電路。在炮彈離開加速軌道后,炮彈攜帶的少量單組元推進(jìn)劑和內(nèi)嵌的微推力器就會開始運作,從而使彈托自行脫離本體,這套RCS系統(tǒng)主要用于調(diào)整炮彈的射入角度和方向。同時也可以使得炮彈在穿過星際塵埃帶等多阻礙區(qū)域時也能維持當(dāng)前姿態(tài)不變。
在裝填制導(dǎo)炮彈的情況下,統(tǒng)一戰(zhàn)線級會將射擊控制系統(tǒng)與采用電伺服的電磁炮后坐力緩沖系統(tǒng)連接,在這種情況下,一座MK-67將會同時裝填兩種不同的炮彈:一門裝填制導(dǎo)高爆彈,另外一門裝填穿甲彈。裝填高爆彈的那門炮將首先開火,裝填穿甲彈的另一門則會借前炮開炮對后坐力緩沖系統(tǒng)造成的側(cè)向偏移微調(diào)緩沖系統(tǒng),并以0.01秒的先后間隔以穿甲彈開火。
采取這樣的措施是為了達(dá)到這樣一個目的:第一枚高爆彈對敵艦裝甲表層造成一定損壞,第二枚穿甲彈則從第一枚炮彈造成的損傷處穿透已經(jīng)被削弱了的敵艦裝甲,就算不能穿透,也可以進(jìn)一步擴大對敵艦裝甲的損傷,為下一次的聯(lián)合炮擊做準(zhǔn)備。

激光武器系統(tǒng):
鑒于激光在統(tǒng)一戰(zhàn)線級的通訊、醫(yī)療、測距、作戰(zhàn)等多個領(lǐng)域均有使用。為這些來源配置多個激光器顯然不僅擠占艦內(nèi)空間,還導(dǎo)致激光器體系和散熱、供電等問題的復(fù)雜化。因此在綜合多方考慮后,最終決定在統(tǒng)一戰(zhàn)線級上采用統(tǒng)一的自由電子激光(Free Electron Laser,F(xiàn)EL)體制。自由電子激光器是一種高功率相干輻射光源,它通過將電子束動能轉(zhuǎn)變成激光輻射。一般的FEL由電子加速器、擺動器和光學(xué)系統(tǒng)幾個部分構(gòu)成。加速器產(chǎn)生的高能電子束通過擺動器內(nèi)沿長度方向交替變化的磁場時產(chǎn)生橫向擺動,并以光子的形式損失一部分能量。這部分能量轉(zhuǎn)變成激光輻射,通過光學(xué)系統(tǒng)輸出。
由于自由電子激光的輸出功率和激光波長均可在大范圍內(nèi)調(diào)整,且擁有極高的效率和分辨率,進(jìn)而滿足不同領(lǐng)域?qū)Χㄏ蚋吡炼赛c光源的需求。統(tǒng)一戰(zhàn)線級在船體兩側(cè)分別配置有一臺質(zhì)子驅(qū)動等離子體尾波場加速器,以此產(chǎn)生可用作多個激光來源的電子束,并通過穩(wěn)定的電子束來泵浦,配置電子貯存環(huán)讓電子束再加速并再循環(huán)使用,在儲存電子的過程中,可通過電壓調(diào)諧獲得不同電壓的電子束(在FEL體制下,改變電子束的加速電壓就可以改變激光波長),然后再送往不同的激光源。以此達(dá)成以單一光源產(chǎn)生不同波長激光的目的。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級在作戰(zhàn)領(lǐng)域?qū)す獾膽?yīng)用集中體現(xiàn)在以左右對稱形式布置在艦船中部兩側(cè)的16座MK-50 IOKPS單裝1000mm自由電子激光炮。作為集成光學(xué)殺傷和指向系統(tǒng)(Integrated Optical Kill and Pointing System,IOKPS)計劃的一部分,MK-50具備全自動、高精度、能量集中、傳輸速度快、轉(zhuǎn)移火力快、抗電磁干擾、可重復(fù)使用、作戰(zhàn)效費比高的特點。MK-50能按照存儲、初始化/可編寫的程序充能、指向和照射目標(biāo)。其主要任務(wù)是對艦/站攻擊,可在其有效射程內(nèi)精確、快速地對友軍單位進(jìn)行火力支援,在艦隊決戰(zhàn)時也可為友方艦隊提供支援和掩護(hù),必要時也可兼任對陸攻擊作戰(zhàn)。
為了增強激光束的輸出功率,統(tǒng)一戰(zhàn)線級除設(shè)置了兩座通用加速器外,還額外為激光武器系統(tǒng)配備有兩臺專用的質(zhì)子驅(qū)動等離子體尾波場加速器,這種新型加速器通過質(zhì)子束驅(qū)動激發(fā)出一個等離子體波(尾波場),再將電子注入尾波場,在電子進(jìn)入等離子體波但被加速之前插入等離子體壓縮機。壓縮機將電子擠壓在一起,并且翻轉(zhuǎn)它們的順序,從而使位于脈沖前部的快速電子現(xiàn)在處于后方。當(dāng)縮短的脈沖被加速時,后面的快速電子追趕上前面的慢速電子。如此一來,最后的脈沖便擁有了非常小的能量分散。利用等離子體尾波場,能夠讓電子在一次加速階段內(nèi)就加速至2GeV。
由等離子體尾波場加速器產(chǎn)生的高品質(zhì)穩(wěn)定高能電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁鐵注入到極性交替變換的扭擺磁鐵中。電子因做扭擺運動而產(chǎn)生電磁輻射(光脈沖),光脈沖經(jīng)下游及上游兩個反射鏡的反射而與電子束團反復(fù)發(fā)生作用。結(jié)果是電子沿運動方向群聚成尺寸小于光波波長的微小的束團。這些微束團將它們的動能轉(zhuǎn)換為光場的能量,使光場振幅增大。這個過程重復(fù)多次,直到光強達(dá)到飽和。作用后的電子則經(jīng)下游的偏轉(zhuǎn)磁鐵偏轉(zhuǎn)到系統(tǒng)之外,并返回到加速器中進(jìn)行新一輪加速以補充動能。
MK-50全系統(tǒng)可分為加速器、反射鏡組、扭擺磁鐵和輸出調(diào)諧棱鏡組四大部分,其中,專用等離子體尾波場加速器位于船體內(nèi)部,并通過單向閥通向扭擺磁鐵組,產(chǎn)生的相干輻射(即激光束)隨即通過安裝在船殼上的調(diào)諧棱鏡組(即外露的炮塔結(jié)構(gòu))進(jìn)行聚焦,隨即向宇宙空間飛去。MK-50的機械構(gòu)件除位于船體表面炮塔結(jié)構(gòu)的調(diào)諧棱鏡組和照射器,其余部分全都位于船體內(nèi)。
MK-50的炮塔同樣也在炮塔座圈下方布置有兩排納米電容器陣列。它們被三個環(huán)形軌道直接固定在炮塔棱鏡組外層的上部。在所有電容器內(nèi)的電勢即將達(dá)到飽和后,中央固定它們的環(huán)形軌道內(nèi)會被接通電流,使得環(huán)繞在炮塔座圈下方的第二組電容器產(chǎn)生磁場。配合炮塔井內(nèi)同樣接通電流的軌道,整座炮塔會懸浮在軌道上方3.5到5.1厘米處。在需要炮塔旋轉(zhuǎn)時,位于炮塔底部的另一處電磁鐵會被接通電流,處于懸浮下的炮塔會像電機一樣進(jìn)行順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。這一設(shè)計在炮塔靜止不動時會消耗少量電能(用于給內(nèi)外磁軌通電),但驅(qū)動炮塔運動所需要耗費的能量僅為傳統(tǒng)軸承支撐結(jié)構(gòu)炮塔的44%,由于MK-50炮塔的機電設(shè)備相較于MK-67而言輕巧許多,因此可賦予MK-50的炮塔以45度的回旋速度。
除此之外,MK-50由于面向無人戰(zhàn)艦設(shè)計,因此其全系統(tǒng)均強調(diào)高度自動化,使其只需艦載主機的遙控就能運行。為了達(dá)到這一目的,MK-50的所有轉(zhuǎn)動組件(包括炮塔回旋、炮身俯仰、棱鏡組精密調(diào)節(jié)等)均使用電動伺服裝置取代了傳統(tǒng)液壓系統(tǒng),在能通過艦載電子系統(tǒng)程序直接控制的同時還能簡化機械結(jié)構(gòu)、提升可靠度并降低了火災(zāi)風(fēng)險。
由于MK-50準(zhǔn)連續(xù)運轉(zhuǎn)和可調(diào)光譜范圍的特點,使得其不一定只能被用于作戰(zhàn)目的。當(dāng)波長調(diào)節(jié)為0.86μm時,MK-50可用于向臨近的友軍單位傳輸功率,僅需將友艦微波輸電單元的肖特基勢壘整流器二極管調(diào)節(jié)至同樣的頻率,就能實現(xiàn)超遠(yuǎn)程功率傳輸。當(dāng)然,鑒于激光在星際空間中的衰減效率和能量轉(zhuǎn)換效率,這種方式僅用于緊急狀態(tài)。但不可否認(rèn)的是,自由電子激光器可調(diào)光譜的特點確實給予了共同體艦船以相當(dāng)?shù)谋憷?/strong>
當(dāng)敵方打擊彈藥已進(jìn)入距艦船5光秒-1光分的距離時,MK-50將迅速轉(zhuǎn)入防御模式。在這一模式下,統(tǒng)一戰(zhàn)線級的分布式合成孔徑多模式綜合射頻陣列(DAMIRFA)會迅速與防御管理模塊進(jìn)行高速數(shù)據(jù)共享,為MK-50自由電子激光炮的運行提供實時目標(biāo)參數(shù)。在艦載主機確定來襲火力的威脅等級后,防御管理系統(tǒng)會根據(jù)威脅等級迅速分配各個模塊的任務(wù),包括照射模塊的照射角度,照射時長;供電模塊的輸電優(yōu)先級對象等。保證來襲的每一個飛行物都能受到2到6個照射器,0.1秒到5秒不等的持續(xù)照射時長的不同等級照射,直到來襲物體被徹底摧毀為止。
自然,激光近防系統(tǒng)不可能不存在缺點,其對火力通道的高占用就是一個不得不面對的問題。平常的問題可能不算嚴(yán)重,然而如果面對敵方過飽和火力打擊時,火力通道不足的問題就十分明顯了。不過考慮到統(tǒng)一戰(zhàn)線級配備的OQC-1100W性能優(yōu)良,加之統(tǒng)一戰(zhàn)線級除激光攔截外還有等離子云團、攔截/打擊彈藥、宏粒子近防系統(tǒng)等多層次的防御和主動攔截手段,多管齊下之下,這一問題對于普遍搭載量子通用超級計算機和多層次防御/攔截體系的共同體艦船而言并不十分重要。

宏粒子近防系統(tǒng)
所謂的“宏粒子武器”其實在一開始只是亞光速時代共同體軍事科學(xué)院對粒子束武器進(jìn)行前期討論的一大堆論證方案中的一個。而且按照方案里的描述,還是偏向吊詭的那一類。而粒子束武器的定義就很簡單了:利用高能粒子加速器將質(zhì)子等帶電粒子加速到相對論速度,并通過電極或磁集束形成非常細(xì)的粒子束流發(fā)射出去,用于轟擊目標(biāo)的定向能武器系統(tǒng)。
然而,被眾多科幻創(chuàng)作者乃至科學(xué)家們寄予厚望的粒子束武器實際上并不像想象中的那么美好,首先,粒子加速器僅能加速帶電粒子,這就排除掉了中子束流用作粒子源的可能;此外,離子乃至帶電粒子束還存在射程局限,這主要源于束流的分散效應(yīng),即束流在離開發(fā)射器的磁場約束后會自行擴散。假如離子束本身并非100%電中性,那么分散效應(yīng)還會加劇,而若采用電中和方式,如以高能質(zhì)子束作為粒子源,則在出膛時需要混合高能電子束以實現(xiàn)電中和,讓混合束流在星際空間中能飛行得更遠(yuǎn),然而這種方式依然不能算是盡善盡美,在漫長的宇宙空間中,粒子束并不能保證全程維持電中性。太空中各種各樣的輻射(甚至是來自防御方的激光照射)很可能會吹走粒子的外層電子,導(dǎo)致中性粒子束再次電離(ionization),重新成為帶電粒子,進(jìn)而削弱殺傷力。
雖然粒子束武器的缺點不少,但它依然可以被視為一種介于激光和電磁炮之間的平衡性武器,很好的平衡了二者的優(yōu)劣,泛用性極高,在絕大多數(shù)場合下均可無腦使用。而這也是即便進(jìn)度緩慢,共同體軍事科學(xué)院依然頂著壓力進(jìn)行持續(xù)的技術(shù)攻關(guān)的原因。然而前進(jìn)路上的困難不會因為堅定的意志而不戰(zhàn)自潰,能源、加速器、束流電中和等多方面的難題接踵而至,讓工程師們焦頭爛額。因此在這種情況下,諸多“替代方案”也被提出,用以提供靈感和新的方向。
而在這一批“替代方案”中,就有被稱為“宏粒子射彈武器”的身影。
在這個替代方案中,所謂的“宏粒子”并非指那些玄之又玄的“具備概率云特征的宏觀可見‘粒子’”。而只是單純的超微型毫米級射彈---自然是完完全全由大量原子構(gòu)成的宏觀結(jié)構(gòu)。而談到“宏粒子射彈”的作用,這一毫米級的“宏粒子”處在一個比較尷尬的位置:電磁軌道或線圈式加速往往對更大體積的宏觀物體有效,這種超微型射彈體積過小,且質(zhì)量甚至低于一毫克,很難被這兩種方式加速;再者,由于其體積和質(zhì)量相對于亞原子粒子來說又太大了,因此能施加其上的能量也有限,一般的粒子加速器能將亞原子粒子加速到三分之一乃至二分之一光速,最高的則能達(dá)到99.999998%光速,但對于這種“宏粒子”而言,能將其在實驗室里加速到1%光速已經(jīng)是一個了不起的成就了。
雖然“宏粒子”的概念確實具備開創(chuàng)性,但是高不成低不就的處境還是差點讓這種超微型射彈淪為雞肋。
最后拯救了宏粒子射彈的,是一點點氘化鋰。
氘化鋰是白色固體,由熔融金屬Li和氘氣反應(yīng)生成。常溫常壓下穩(wěn)定;是可以運輸貯存的穩(wěn)定化合物。遇水分解生成氘氣和6-LiOH。氘化鋰是氫彈裝料的主要部分,也可做受控核聚變裝置的裝料。通過把射彈挖空,并在空腔內(nèi)填充氘化鋰裝料,工程師們就得到了人類歷史上最小的聚變武器。由于點燃聚變反應(yīng)不看能量總量,只看能量密度。因此高速飛行的宏粒子射彈命中目標(biāo)的撞擊足以將其氘化鋰裝料引爆。而盡管射彈里的裝料很少,但由于宏粒子射彈過低的質(zhì)量和同樣不算多的用來加速超輕射彈的能量,造就了人類歷史上聚變增益最大的微型氫彈。
這一發(fā)現(xiàn)讓宏粒子直接從雞肋變成了各個研究院趨之若鶩的香餑餑,隨即在短時間內(nèi),工程師們提出了利用多級串聯(lián)的靜電加速器來為宏粒子射彈加速的方案并很快付諸實踐。隨后,為保證打擊密度和效率,工程師們又通過并聯(lián)多個加速管道和對宏粒子進(jìn)行修型(從一開始的球狀修改成圓柱體)等方式將其效能進(jìn)一步提高。最終形成的,就是安裝在統(tǒng)一戰(zhàn)線級上的MEA1000 1000聯(lián)裝1mm/L3500靜電加速式曲速場包裹宏粒子近防炮。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級配備的8臺MEA1000以上下對稱、前二后二的形式部署在艦船中部平甲板前端。作為一種高性能、高度模塊化、全自動的1毫米1000管靜電加速式近防武器系統(tǒng),MEA1000能按照存儲、初始化/可編寫的程序裝填和發(fā)射彈藥。其主要任務(wù)是近程防御,與激光武器系統(tǒng)配合,形成互為補充的近程防御體系。MEA1000可在其有效射程內(nèi)快速且大范圍地攔截來襲彈藥和光束,必要時也可兼任對固定或低機動性目標(biāo)的攻擊作戰(zhàn)。
MEA1000由“萊頓閃電”瞬時電容、自動化快速裝填機構(gòu)、串列式靜電多管加速器、高能質(zhì)子束注入器五大部分組成。其中,裝填機構(gòu)、多管加速器、質(zhì)子束注入器位于炮塔內(nèi)部,瞬時電容位于船體內(nèi)部,為多管加速裝置進(jìn)行間歇供電。通過多級串列的靜電加速器加上帶電粒子束的照射(通過電荷相互排斥的特性來產(chǎn)生推力,這樣幾乎不會傳熱給射彈)共同推動射彈加速。10個“萊頓閃電”瞬時電容為并聯(lián)的多管加速器提供1.5億伏特瞬時電脈沖,為所有的1000根發(fā)射管供能,一根長3.5米的發(fā)射管能將長寬都是一毫米,重三毫克的圓柱體微型射彈加速至1000km/s。且能在1秒中之內(nèi)射出超過100000個宏粒子射彈。
以1000km/s的彈道速度在星際空間中飛行的射彈本身經(jīng)過設(shè)計修型,絕大多數(shù)的質(zhì)量來自于氘化鋰裝料,射彈外殼是碳纖維結(jié)構(gòu),令其能夠在撞擊時更好的壓縮并引爆聚變?nèi)剂?。?shù)千乃至上萬枚宏粒子射彈組成的云團不僅難以被觀察到,在以極高相對速度撞擊目標(biāo)的同時還會進(jìn)行聚變,釋放吉瓦級的能量,在極近距離上,這個級別的能量釋放足以毀滅任何航天器。
若通過曲速場調(diào)節(jié)在宏粒子云團的飛行路線上創(chuàng)建一個局部高曲率空間,則能將發(fā)射出去的宏粒子再度加速至光速的1%,這使其打擊范圍可以擴展到1光秒甚至更遠(yuǎn)。MEA1000還可通過分布式合成孔徑多模式綜合射頻陣列(DAMIRFA)與防御管理模塊進(jìn)行高速數(shù)據(jù)共享,為MEA1000提供實時目標(biāo)參數(shù)。在艦載主機確定威脅等級和提前量后,防御管理系統(tǒng)會根據(jù)威脅等級迅速分配各個模塊的任務(wù),包括發(fā)射持續(xù)時長、發(fā)射數(shù)量、供電模塊優(yōu)先級等。這使得MEA1000除遂行近程防御職能外還可以用于打擊固定或低機動性目標(biāo)。

粒子武器系統(tǒng)
將高能粒子束作為武器的想法早在前星際時代就有了雛形,隨著人類利用高能粒子加速器在物理學(xué)領(lǐng)域取得一系列的新成就,這些被加速至相對論速度的高能粒子束要想不被軍事家們盯上反倒是件稀奇的事情。利用加速器把亞原子粒子加速至高速,通過電磁約束形成密集的高能束流并發(fā)射出去,利用粒子的動能轟擊破壞目標(biāo)結(jié)構(gòu)。這是相當(dāng)自然而然的一種想法。
雖然在宏粒子近防武器一節(jié)中,介紹了粒子束武器的一系列缺陷,然而它的優(yōu)點同樣也不可小覷,作為一種可以無腦使用的武器,粒子束武器的射程和威力都在可接受的范圍內(nèi),平衡激光和電磁彈射武器的優(yōu)劣,且當(dāng)使用離子和非離子時又可分為兩種殺傷原理,擁有堅實的理論基礎(chǔ),反制手段多樣化且不絕對……這些優(yōu)點都給予粒子束武器難以比擬的優(yōu)勢。進(jìn)而也給予共同體以繼續(xù)推進(jìn)粒子束武器研發(fā)的信心。
高能離子/粒子束主要有兩種損傷機制:輻射劑量(radiation dose)和體積加熱(volumetric heating)。離子/粒子束中的高能粒子與輻射無異,其能量并不會在接觸目標(biāo)表面時立刻釋出,而是會逐步“侵入”目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)。這些高能粒子失去能量(釋放能量)的方式主要是與目標(biāo)原子外圍的電子發(fā)生碰撞。這使得粒子束武器依照殺傷方式可被分為兩個流派:依靠超強穿透力殺傷艦內(nèi)人員的輻射劑量派,和通過加熱目標(biāo)裝甲內(nèi)部徹底毀壞目標(biāo)結(jié)構(gòu)的體積加熱派。對于走穿透路線的輻射劑量派而言,粒子的能量越大、重量越輕,則穿透力越強;目標(biāo)材質(zhì)密度越大則越難被穿透。對于走加熱路線的體積加熱派而言,除了彈速小于光速,這一流派的離子/粒子束與激光非常相似,均通過加熱目標(biāo)制造毀傷(包括連帶的爆炸與輻射)。由于離子束的穿透性,其加熱點位于對方裝甲內(nèi)部而非表面,在高能場景下會帶來更可怕的毀傷效果。
面對一種新概念武器,最好的方法自然是兩手都要抓,兩手都要硬。畢竟沒人知道以后人類的假想敵---外部的邪惡外星人或者內(nèi)部的反叛軍會采用哪種技術(shù)路線的粒子束武器,甚至是同時采用兩種技術(shù)路線。因此,在宏粒子炮項目出人意料地取得了成功后,代表人類在體積加熱技術(shù)路線方面已經(jīng)取得了相當(dāng)高的成就。宏粒子射彈聚變開始的一瞬間,極大量的光輻射、熱量、高強度的伽馬射線和X射線都會在極短時間內(nèi)穿透、燒灼敵艦裝甲和結(jié)構(gòu),進(jìn)而快速瓦解敵艦?;谶@一顯而易見的成功,共同體軍事科學(xué)院決定將主要精力放在對家,也即輻射劑量派粒子束武器的研制上。
兩種互補的殺傷原理也導(dǎo)致共同體軍用星艦在換裝上的互補性,即便粒子束武器的兩種技術(shù)路線到今日已經(jīng)發(fā)展完善。共同體軍用星艦依然普遍采用宏粒子炮和穿透型粒子加速器互補的粒子束武器配置。統(tǒng)一戰(zhàn)線級也遵循了這一互補原則,在采用宏粒子近防炮后,統(tǒng)一戰(zhàn)線級將4座MK-75 ENPAS單裝500mm電中和高能粒子炮以側(cè)面各二的布局布置于第二艦橋兩側(cè)。以此達(dá)到和“體積加熱”路線互補的殺傷能力。
MK-75 ENPAS單裝500mm電中和高能粒子炮屬電中和粒子加速系統(tǒng)(Electrically Neutralized Particle Acceleration System,ENPAS)計劃中的“質(zhì)子束”路線。具有全自動、高精度、能量集中、傳輸速度快、轉(zhuǎn)移火力快、可重復(fù)使用、作戰(zhàn)效費比高的特點。MK-75能按照存儲、初始化/可編寫的程序充能、指向和照射目標(biāo)。其主要任務(wù)是對艦/站攻擊,可在其有效射程內(nèi)精確、快速地對友軍單位進(jìn)行火力支援,在艦隊決戰(zhàn)時也可為友方艦隊提供支援和掩護(hù)。
考慮到粒子束的射程局限來自于束流的分散效應(yīng),即束流在離開發(fā)射器的磁場約束后會自行擴散。假如離子束本身并非100%電中性,那么分散效應(yīng)還會加劇。因此目的在于為共同體星聯(lián)艦隊提供先進(jìn)且性能優(yōu)良的粒子束武器系統(tǒng)的電中和粒子加速系統(tǒng)(Electrically Neutralized Particle Acceleration System,ENPAS)計劃同時考慮了“離子束”和“非離子束”路線,其中,離子束路線的粒子炮必須在出膛前對束流進(jìn)行電中和以保證束流的電中性,這樣才能將射程延長到一個可以接受的水平。而非離子束路線則聚焦自身呈電中性的粒子,試圖找到一種合適的加速和約束方法來控制并生成高能電中性粒子束。這其中,配置在統(tǒng)一戰(zhàn)線級上的4座MK-75是“離子束”路線中的“質(zhì)子(氫離子)束”派。
MK-75以高能質(zhì)子束作為殺傷介質(zhì),為節(jié)省艦內(nèi)空間,它和曲速引擎共用一個高能質(zhì)子源---質(zhì)子強聚焦同步加速器,加速器加速通過直流質(zhì)子源送來的質(zhì)子束流,并將其一分為二,一部分用于曲速引擎的對撞激勵,另一部分則送入同樣呈環(huán)形的高能束流儲存器中,質(zhì)子束流在這里循環(huán)旋轉(zhuǎn)以延長儲存時間,直到MK-75粒子炮需要開火時,這些經(jīng)過精細(xì)調(diào)制的高能質(zhì)子束將會通過單向閥進(jìn)入一段距離較短的直線加速器,在這里與等離子體尾波場加速器(來自艦上的自由電子激光器)產(chǎn)生的高能電子束混合,整體呈電中性后自開口處(炮口)被發(fā)射出去。
MK-75全系統(tǒng)可分為能源,粒子源,粒子加速器三大部分,其中,除了能源系統(tǒng)是專屬的量子鎖定飛輪供電外,粒子源和粒子加速器均和其他艦載系統(tǒng)共用。MK-75采用氫氣質(zhì)子源同時為本系統(tǒng)和自由電子激光器所使用的質(zhì)子束驅(qū)動等離子體尾波場加速器提供質(zhì)子束流。通過將預(yù)先加注好的氫氣注入到抽成真空的空間,氫氣質(zhì)子源再使用有一定速度的電子束流與之碰撞,使氫分子電離成質(zhì)子。這樣,空間中就形成了質(zhì)子、電子、氫分子離子組成的等離子體。從等離子體中用外加的較高電壓將所需的質(zhì)子吸引出去,然后注入到粒子加速器中進(jìn)行進(jìn)一步的加速。粒子加速器則和曲速引擎一起共用多個強聚焦環(huán)形加速器并聯(lián)的加速器組。這些將具有聚焦作用和散焦作用的磁鐵交替排列的加速器能夠?qū)①|(zhì)子束加速到99.9998%光速,在這個速度下,高速增長的相對論效應(yīng)引起了“尺縮鐘慢”效應(yīng),有效抑制了粒子束的擴散效應(yīng),使得其射程進(jìn)一步提升。高能質(zhì)子束在命中目標(biāo)后,其強穿透性不僅能夠殺傷艦內(nèi)人員,自身的強電磁特性還可用于破壞艦內(nèi)電子設(shè)備,而對于一切事務(wù)都要依仗電子設(shè)備的航天器而言這簡直就是滅頂之災(zāi)。
為了進(jìn)一步提高束流質(zhì)量,輸出質(zhì)量更高,粒子密度更高的高能粒子束,需要進(jìn)一步減小粒子的隨機運動,使光束變窄,密度增大。
也正是因此,統(tǒng)一戰(zhàn)線級曲速引擎配置的強聚焦環(huán)形加速器組配備有光學(xué)隨機冷卻手段,借由磁鐵、透鏡和其他光學(xué)元件組成的特殊結(jié)構(gòu),測量光束中的粒子偏離其理想軌道的程度,進(jìn)而提供校正推力。這種冷卻系統(tǒng)可以測量光束中的粒子偏離其現(xiàn)想軌道的程度,然后使用一種由磁鐵、透鏡和其他光學(xué)元件組成的特殊結(jié)構(gòu)來提供校正推力。其工作原理基于電子和質(zhì)子等帶電粒子的一種特性:當(dāng)粒子沿著彎曲的路徑移動時,會以光脈沖的形式輻射出能量,其中蘊含粒子束中每個粒子位置和速度的信息。光束冷卻系統(tǒng)可以收集這些信息,并使用一種稱為沖擊磁鐵的設(shè)備將它們調(diào)整到理想軌道。
相比于傳統(tǒng)的隨機冷卻(利用的是波長幾厘米的微波),光學(xué)隨機冷卻使用可見光和紅外光,其波長約為百萬分之一米。?同時可將粒子束在冷卻系統(tǒng)中往返多次來提高其分辨率,從而為更小的粒子提供了更精確的沖擊,因此所需的存儲環(huán)更少。當(dāng)粒子相互碰撞反彈時,冷卻系統(tǒng)通過持修正粒子軌跡、保持了光束形狀。

導(dǎo)彈武器系統(tǒng)
隨著超光速飛行領(lǐng)域的開拓,人類自然也不會局限于亞光速戰(zhàn)斗環(huán)境,多種適用于超光速環(huán)境下的武器裝備很快就開始了前期論證。其中,最直接也是最自然的想法就是將能夠超光速飛行的曲速引擎安裝在導(dǎo)彈武器上,從而造出一枚“自殺式超光速無人機”。然而在當(dāng)時,受限于曲速引擎巨大無比的尺寸和能源需求,這一想法不了了之。不過很快,曲速引擎的小型化和“場維持線圈”、“反物質(zhì)電池”等概念的提出很快使得研制一種體型較小,能夠塞入一般共同體星艦船體的超光速動能武器成為可能。
想要造出一枚實用化的超光速動能武器,能源和動力首先是不可避免的問題。在動力方面,工程師們簡化和閹割了原有的曲速引擎的結(jié)構(gòu),以不再能自主調(diào)節(jié)曲速飛行速度的代價換來了系統(tǒng)的小型化,這種簡化版引擎自身不攜帶質(zhì)子加速器,也就不需要復(fù)雜的加速結(jié)構(gòu),而是直接從母艦提取一定量的高能質(zhì)子束,將其轉(zhuǎn)入自己攜帶的環(huán)形高能束流儲存器中,這一儲存器僅起約束作用,放任質(zhì)子束在循環(huán)中不斷旋轉(zhuǎn)??婃u晶體也僅攜帶少量,且早在彈體制造的過程中便已插入其中。因此,對于超光速導(dǎo)彈來說,決定其航程的往往是高能質(zhì)子束的儲量,在這一基礎(chǔ)之上,則是彈載系統(tǒng)自主決定何時中止對撞激勵,使彈體退出超光速狀態(tài),這一過程通過共同體艦船搭載的呂-洛虛質(zhì)量粒子超光速通訊系統(tǒng)執(zhí)行。
得益于反物質(zhì)的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),工程師們計劃將超光速導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗部和推進(jìn)系統(tǒng)一體化,即采用湮滅反應(yīng)堆的小型化成果---湮滅電池作為導(dǎo)彈的主要能源裝置,并采用湮滅直噴的形式,將湮滅反應(yīng)后通過吸收高能光子而獲取反應(yīng)能量的高熱等離子體直接向后噴出,以此賦予彈體推力。同時,部分“亞-超結(jié)合”的超光速導(dǎo)彈也通過(曲速)場包裹技術(shù)提高反物質(zhì)脈沖等離子推進(jìn)系統(tǒng)的噴氣速度,進(jìn)而推動導(dǎo)彈達(dá)到相對論速度。用于推進(jìn)的等離子體同樣也在生產(chǎn)線上填裝,而反物質(zhì)則由母艦實時提供。
在解決了這兩個問題以后,工程師們終于造出了共同體第一型可以進(jìn)行超光速飛行的“導(dǎo)彈”---重劍超光速導(dǎo)彈,其最大飛行速度可達(dá)3.5倍光速,盡管“重劍”有一架戰(zhàn)斗機那么大,但它依然是人類第一種能夠進(jìn)行超光速打擊的武器。重劍的打擊方式也很簡單,導(dǎo)彈整體分為兩級,超光速推進(jìn)段和常規(guī)推進(jìn)段。當(dāng)要發(fā)射“重劍”時,首先要為導(dǎo)彈通電,并加注高能質(zhì)子束和反物質(zhì)燃料,隨后將其彈射離艦,“重劍”將借彈射的速度遠(yuǎn)離飛船,隨后啟動超光速引擎向預(yù)設(shè)目的地飛去,當(dāng)接近目標(biāo)時,“重劍”將反轉(zhuǎn)曲速場極性,借此迅速退出超光速狀態(tài),當(dāng)速度下降至1%光速后,超光速推進(jìn)段與彈體分離,隨后導(dǎo)彈引導(dǎo)頭啟動并開始搜索目標(biāo),捕捉目標(biāo)后啟動常規(guī)推進(jìn)不斷修正打擊姿態(tài),直至最后命中目標(biāo)。
值得一提的是,雖然重劍的曲速引擎會使得飛船周邊空間的拉伸速度超過光速,但這也代表著雖然彈體本身在曲速飛行時不會被高速飛行下的相對論效應(yīng)所影響,但它發(fā)射出去的電磁波信號會。這也是為什么重劍需要先減速完成索敵后再進(jìn)行進(jìn)一步加速的原因。
“重劍”雖然從各種方面來說都不算一種好的超光速打擊武器,比如其準(zhǔn)備時間繁瑣(從通電到做好發(fā)射準(zhǔn)備需要5分鐘以上),加注程序復(fù)雜且危險(曾有測試船只在加注反物質(zhì)時險些發(fā)生泄露),末端被攔截概率依然大(為盡可能避免尺縮鐘慢效應(yīng)對彈載電子系統(tǒng)的影響,“重劍”的末端打擊依舊是亞光速的,這使其依然容易遭到敵方激光武器的攔截),更不用說巨大的體積和質(zhì)量讓即便是艦隊航母級的主力艦也只能攜帶數(shù)十發(fā),更別說其他的中小型艦船了。但至少它成功解決了“從無到有”的問題。在其設(shè)計中暴露的教訓(xùn)和獲取的經(jīng)驗也被用于后續(xù)超光速打擊武器的開發(fā)。
隨著呂-洛超光速粒子的發(fā)現(xiàn),人類終于得到了進(jìn)行超光速通訊的手段,這不僅促使共同體中央政府和各星系殖民地間的聯(lián)系更加緊密(終于可以通過發(fā)消息而不是發(fā)曲速飛船來傳遞信息了),同時也促使共同體全域聯(lián)合作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的搭建,而對于超光速導(dǎo)彈而言,最重要的莫過于是終于可以實現(xiàn)對正在超光速飛行的導(dǎo)彈的全程控制,而不至于像以前一樣導(dǎo)彈一進(jìn)超光速就再也不可能從母艦接收命令了(因此這一時期的超光速“導(dǎo)彈”與其叫導(dǎo)彈不如叫“超光速火箭彈”)。
在接下來的數(shù)百年里,隨著共同體在能源、材料、量子計算、超光速飛行等領(lǐng)域取得的進(jìn)步,超光速打擊武器也在不斷地更新?lián)Q代。首先是環(huán)形粒子加速器的技術(shù)進(jìn)步,使得其可以被塞進(jìn)一個小于1米直徑的空心圓柱體中,且性能甚至比以前更加優(yōu)秀。這一巨大的進(jìn)步使得導(dǎo)彈無需在發(fā)射前加注高能質(zhì)子束,而僅需攜帶已經(jīng)封裝好了的質(zhì)子源,這大大簡化了導(dǎo)彈的發(fā)射準(zhǔn)備流程。呂-洛超光速粒子通訊系統(tǒng)也被集成入彈載機電系統(tǒng)中,除通過彈載光量子處理器自行鑒別目標(biāo)和制訂飛行計劃外,也可通過友艦的CEC終端實時修正目標(biāo)信息以及時調(diào)整飛行路線。新的改進(jìn)使得超光速導(dǎo)彈不必像“重劍”那樣在目標(biāo)附近減速以完成索敵,而是可以直接在目標(biāo)附近退出超光速然后以接近90%光速甚至更高的速度撞擊目標(biāo)。
但這一時期技術(shù)的進(jìn)步依然沒能解決一些較為嚴(yán)重的問題,比如超光速導(dǎo)彈普遍未配備場反轉(zhuǎn)模塊以撫平曲速航跡,使得導(dǎo)彈的飛行軌跡容易被同樣配備超光速掃描雷達(dá)的敵方艦隊發(fā)現(xiàn);此外,處于超光速飛行狀態(tài)下的導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)機動能力不夠高,在星聯(lián)艦隊的內(nèi)部演習(xí)中經(jīng)常出現(xiàn)使用同型號超光速導(dǎo)彈在飛行中段攔截敵方超光速導(dǎo)彈的現(xiàn)象;加之為實現(xiàn)曲速航行,這一時期導(dǎo)彈的體積依舊龐大,雖然不像“重劍”那樣離譜,但依然能達(dá)到一輛小汽車的大小。從而給裝填和發(fā)射又帶來一系列的難題。
4025年,曲速場包裹技術(shù)的出現(xiàn)徹底改變了共同體超光速打擊彈藥的現(xiàn)狀。藉由最新的(曲速)場包裹技術(shù),共同體超光速打擊彈藥終于可以擺脫能源和動力上的最大限制,進(jìn)而在保證原有性能的基礎(chǔ)上大大縮小其體積,使得導(dǎo)彈的搭載量和發(fā)射流程均得到了進(jìn)一步的簡化。
最大的改變在于精簡版的曲速引擎系統(tǒng),以前導(dǎo)彈的曲速引擎系統(tǒng)需要在通常情況下從無到有地產(chǎn)生人造引力場以扭曲空間實現(xiàn)曲率飛行,這就對其工作時間和輸出功率提出了很高的要求。然而在(曲速)場包裹技術(shù)問世后,飛船可預(yù)先將彈體包裹在一個遠(yuǎn)超其體積大小的曲速泡中,進(jìn)而使其達(dá)到曲速,新型的“場包裹線圈”會對曲速泡的大小進(jìn)行實時調(diào)控,不再輸出高功率以“維持”原有的曲速泡,而是通過不斷地調(diào)整曲速泡形狀,同時以一個較低的功率輸出,以此達(dá)到大大減緩曲速泡衰減的目的,只要曲速泡仍大于彈體的體積,導(dǎo)彈就可時刻維持在離艦時的速度一直向前飛行。這一策略也使得求而不得的場包裹模塊可以被加裝到導(dǎo)彈上,從而大大加速航跡減弱乃至徹底消失的時間,這使得若敵方傳感器未能在短時間內(nèi)通過航跡定位導(dǎo)彈的位置,他們就再也不可能知道導(dǎo)彈的位置了。
曲速場包裹技術(shù)的問世無疑大大放寬了對超光速飛行的動力需求,在曲速泡可以由母艦提供現(xiàn)成的情況下,原本的“精簡版”曲速引擎自然也被進(jìn)一步精簡,功率進(jìn)一步降低帶來了對能源裝置的減負(fù),使得導(dǎo)彈可以前所未有地采用核聚變電池而非湮滅反應(yīng)堆就能為曲速引擎供能(其實曲速引擎和湮滅反應(yīng)堆并非綁定關(guān)系,只是在共同體現(xiàn)有的多種能源裝置選擇里,只有湮滅反應(yīng)堆能在規(guī)定的體積內(nèi)為完全體曲速引擎供給足夠的能源,這才有了“凡是曲速引擎一定得配反物質(zhì)湮滅”的外行言論)。所謂的“核聚變電池”即是結(jié)構(gòu)大幅精簡的托卡馬克漏斗聚變反應(yīng)堆,并和脈沖磁等離子發(fā)動機綁定,高度集成化的配置帶來了足夠小的體積,使得聚變完的乏燃料(高熱等離子體)可以直接用作推進(jìn)燃料從尾噴口噴出,作為導(dǎo)彈的亞光速動力使用。這套系統(tǒng)相比于過去的湮滅反應(yīng)堆不僅結(jié)構(gòu)精簡體積小巧,而且還避免了反物質(zhì)運輸和飛行的風(fēng)險,大大提高了導(dǎo)彈存儲和發(fā)射的安全性和便捷性。現(xiàn)在,僅需一個按鈕,通過瞬時電脈沖啟動彈載聚變電池,并將彈體彈射離艦,導(dǎo)彈便能自主完成從索敵到打擊的整個流程。
呂-洛粒子在超光速探測方面的應(yīng)用又進(jìn)一步簡化了導(dǎo)彈的飛行流程,現(xiàn)代共同體導(dǎo)彈無需在抵達(dá)目的地附近再以亞光速完成探測,而是在超光速飛行的過程中通過超光速掃描獲取目標(biāo)的實時位置,并通過對曲速泡的調(diào)諧進(jìn)行機動,以保證在敵艦附近(5光秒以內(nèi))退出超光速,并以99%光速在10秒鐘以內(nèi)命中目標(biāo)。這套從索敵到命中的全流程相比以前的超光速打擊大大縮短,不僅時間緊湊,從導(dǎo)彈發(fā)射到確認(rèn)打擊成果一般不會超過20分鐘,而且也大大縮短了敵方的反應(yīng)時間,快速脫離超光速的以近光速飛行的導(dǎo)彈幾乎不會給敵方任何在亞光速環(huán)境下的攔截機會。從而極大地提高了導(dǎo)彈的打擊成功率。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級作為星航母艦,裝配有大量的制導(dǎo)武器彈藥,其中不僅包括通過艦載VLS發(fā)射的攔截/打擊彈藥,還包括艦載機掛載的各類制導(dǎo)彈藥。由于制導(dǎo)彈藥型號和種類繁多且統(tǒng)一戰(zhàn)線級在執(zhí)行不同的作戰(zhàn)任務(wù)時會攜帶不同配置的導(dǎo)彈武器,因此本節(jié)將僅介紹統(tǒng)一戰(zhàn)線級標(biāo)準(zhǔn)出勤狀態(tài)下的彈藥配置。
“星紅旗-40”近程曲速場包裹標(biāo)準(zhǔn)亞光速攔截/打擊彈藥是統(tǒng)一戰(zhàn)線級配置的導(dǎo)彈武器中少數(shù)不能進(jìn)行超光速飛行的。由于較小的體積使其可以以一坑9彈的形式裝填在IV-100中,這在極大提高了其載彈量的同時也使得“星紅旗-40”僅能配置一個低功率場包裹線圈,這一線圈主要通過提高后向噴氣速度來提高導(dǎo)彈的Δv。這使得“星紅旗-40”具備優(yōu)秀的亞光速機動性,甚至可以在彈載量子處理器的引導(dǎo)下可以像艦載機一樣做出各種大角度機動,作為一種優(yōu)秀的近程攔截/打擊雙用導(dǎo)彈(雖然到了這個距離了一般都是攔截敵方武器),“星紅旗-40”重2.5噸,長6.7米,直徑324毫米,滯空時間可達(dá)半小時以上,其依照不同的攔截場景配備有不同的戰(zhàn)斗部,有包含大量超微型宏粒子射彈(跟宏粒子近防炮用的射彈是一個型號)的霰彈彈頭,也有通過外部結(jié)構(gòu)束縛,迫使核爆產(chǎn)生的能量朝固定方向擴散,用于定向攔截目標(biāo)的核射流戰(zhàn)斗部。
“星紅旗-51”中遠(yuǎn)程場反轉(zhuǎn)整合場包裹標(biāo)準(zhǔn)超光速攔截/打擊彈藥是一種設(shè)計用于在中遠(yuǎn)程和敵方來襲動能武器“針鋒相對”的攔截/打擊雙用導(dǎo)彈武器。由于設(shè)計時有攔截超光速武器的需求,因此配備了加裝有場反轉(zhuǎn)模塊的場維持線圈,在母艦提供的曲速泡支持下能夠進(jìn)行超遠(yuǎn)距離的超光速飛行。通過配置的呂-洛粒子掃描和通訊系統(tǒng),“星紅旗-51”可以實時探測并獲取目標(biāo)位置,并以此推算提前量并時刻準(zhǔn)備進(jìn)行機動以追上目標(biāo)。“星紅旗-51”重5.3噸,長8.5米,直徑533毫米,可以一坑雙彈的方式裝填于統(tǒng)一戰(zhàn)線的VLS中。由于有正經(jīng)打擊需求,加之體積增大可以容納更多設(shè)備,使得“星紅旗-51”除了能夠攜帶宏粒子攔截戰(zhàn)斗部和核射流戰(zhàn)斗部外,還可以配置一次性的光纖脈沖激光器,發(fā)射高能激光擊毀目標(biāo)(只不過產(chǎn)生的熱能同時也會融化導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu));或一次性的電磁炮,發(fā)射一顆小口徑電磁炮彈以攔截或打擊目標(biāo)(產(chǎn)生的熱能同樣會融化導(dǎo)彈的結(jié)構(gòu))。多枚“星紅旗-51”從多角度發(fā)起的激光照射/電磁炮打擊不僅可以讓敵艦近防系統(tǒng)猝不及防,也可以用于組成火力網(wǎng)打擊、封鎖目標(biāo),亦或是引誘敵方開火而暴露弱點以便于收集信息用于接下來的戰(zhàn)斗。此外,“星紅旗-51”還可攜帶EMP戰(zhàn)斗部,通過在敵艦附近引爆而癱瘓部分電子設(shè)備,足以讓全艦陷入混亂甚至不戰(zhàn)自潰的局面中。
“星鷹-42”遠(yuǎn)程場反轉(zhuǎn)整合場包裹重型超光速反艦導(dǎo)彈是一種專門用于打擊敵方星艦的重型超光速反艦武器系統(tǒng)。這種重型導(dǎo)彈配備了精密的彈載傳感器系統(tǒng)和反物質(zhì)戰(zhàn)斗部,前者讓其可以在敵艦的極近距離脫離超光速,將敵方的反應(yīng)時間壓縮到最小。后者則可以保證一擊產(chǎn)生的湮滅反應(yīng)足以將整艘艦船化為亞原子粒子。當(dāng)然,極致的性能必然要付出同等的代價,“星鷹-42”的體積、重量在統(tǒng)一戰(zhàn)線攜帶的導(dǎo)彈武器中都是頂級的。這代表著需要更高的輸出功率和扭矩才能把這個大家伙送入超光速。為了避免在超光速飛行中遭到敵方打擊,“星鷹-42”是少數(shù)配置有基本曲速引擎系統(tǒng)(可以從0速度產(chǎn)生強引力場進(jìn)行超光速飛行)的導(dǎo)彈,雖然依然受限于彈體體積是精簡版,但相應(yīng)的超光速機動能力獲得了巨大的提升,一般的攔截彈藥哪怕用完了所有的質(zhì)子燃料余量(指除完成超光速飛行所需的最低高能質(zhì)子束流量外可用于機動和改變航向的多余燃料)都難以跟上它?!靶曲?42” 重9.7噸,長10.2米,直徑850毫米,能夠攜帶的唯一戰(zhàn)斗部是反物質(zhì)戰(zhàn)斗部,呈膠囊狀的戰(zhàn)斗部在其兩個半球的球心處用強磁場約束著兩個重量僅為1千克的小球,其中一個是作為發(fā)生湮滅反應(yīng)的正物質(zhì)的正氫,另一個則是作為反物質(zhì)的反氫。當(dāng)起爆時,位于兩個半球部分的約束線圈將會給予兩個小球以一個垂直初速,而位于兩個半球中央的圓環(huán)部分的加速線圈將會確保兩個小球在膠囊狀戰(zhàn)斗部的中央(而不是其他地方)發(fā)生碰撞,緊隨而來的湮滅反應(yīng)將會創(chuàng)造1.8 x 10^17 焦耳(180000000000000000J)的能量,約合四千三百萬噸TNT當(dāng)量。從而在無盡的光與熱中將自己連同敵艦一起徹底化為亞原子粒子。
SCM-500K場反轉(zhuǎn)整合曲速場包裹重型偵察無人機/艦載機應(yīng)急召回模塊是共同體星航母艦普遍搭載的一種雙用途“導(dǎo)彈”武器,作為一種服役超過了100年的老式武器,它一開始開發(fā)的用途并不是用于執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù),而是作為后備保險為航母艦載機提供穩(wěn)定的返航保障,當(dāng)有戰(zhàn)機因受傷而導(dǎo)致自身電力系統(tǒng)產(chǎn)能下降或剩余的質(zhì)子燃料不足以至于無法啟動曲速引擎返航時,航母會向艦載機的位置發(fā)射一枚SCM-500A,它配備有大功率的曲速引擎和足量質(zhì)子燃料,足夠其與戰(zhàn)機對接后利用自身曲速引擎帶著飛機和里面的飛行員返回航母。然而,隨著時代的發(fā)展,(曲速)場包裹技術(shù)的發(fā)展使得友軍戰(zhàn)機可以通過擴大曲速場包裹范圍將受損機體帶回航母,這就讓SCM-500的存在沒有必要了。然而,似乎是SCM-500“老驥伏櫪志在千里”的靈魂不甘心就這樣退場,其在開發(fā)初期采用的高度模塊化設(shè)計使得工程人員在拆除了大容量質(zhì)子燃料貯箱和曲速引擎系統(tǒng)后將其改裝為了一種攜帶大量傳感器和大功率抗干擾超光速通訊設(shè)備的偵察無人機(此時為SCM-500G)。它可以被艦載機或星艦攜帶并發(fā)射到敏感位置,該機隨后就會啟動其傳感器陣列對周邊區(qū)域進(jìn)行搜索和掃描。并將結(jié)果通過超光速通訊系統(tǒng)反饋回友軍艦隊。今天的SCM-500重8.2噸,長7.4米,直徑750毫米,基本參數(shù)和外觀基本上和百年前入役的時候差距不大。但用途卻早已天差地別,它被廣泛用于科考探索、外星殖民、情報采集等多個用途。這位垂垂老矣的老將依然不能攜帶任何武裝,但它的本職工作卻依然沒有落下(時至今日,依舊有大量的SCM-500K在作戰(zhàn)序列中服役,且從事的正是它們一開始所從事的工作:將艦載機連同飛行員一起帶回來),甚至還開辟了新的領(lǐng)域,山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村,SCM-500系列的故事還將在星聯(lián)艦隊中繼續(xù)書寫下去。
SRT-119防區(qū)外曲速場包裹多任務(wù)超光速智能布灑器是設(shè)計用來兼顧機組人員生存能力和對域打擊效果的導(dǎo)彈武器。考慮到共同體軍艦有時可能要進(jìn)入敵軍戒備森嚴(yán)的區(qū)域和敵人交戰(zhàn),因此能夠在防區(qū)外打擊敵人的武器在這時就尤為有效。SRT-119由具備超光速飛行能力的母體和多個作為子體的有效載荷構(gòu)成,它們可以是超微型宏粒子射彈,也可以是反物質(zhì)機雷,還可以是其他能被母體攜帶的任何東西。一旦裝載完畢并發(fā)射,這種先進(jìn)布灑器就會直奔敵軍腹地,在退出超光速后迅速以預(yù)設(shè)的程序發(fā)射有效載荷,如果攜帶的是殺傷性載荷,則可以預(yù)見宏粒子射彈或反物質(zhì)機雷給敵艦隊帶來的巨大損傷。然而也正是因為這樣的原因,SRT-119同時也是敵人所痛恨和千方百計搜尋并攔截的目標(biāo),因此SRT-119往往低調(diào)行事,要么進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)機動從另一個切入點進(jìn)入敵方領(lǐng)域,要么則混雜在一大堆友軍制導(dǎo)彈藥中,借他人信號掩蓋自己的信號特征,從而實現(xiàn)瞞天過海。SRT-119母體重3.8噸,長10.5米,直徑750毫米,是統(tǒng)一戰(zhàn)線級搭載的導(dǎo)彈武器中最長的。
有了導(dǎo)彈,還需要把導(dǎo)彈發(fā)射出去,這意味著需要一個導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng),而綜合了多方考慮后,統(tǒng)一戰(zhàn)線級還是在垂直和傾斜發(fā)射中選擇了垂直發(fā)射作為自己的導(dǎo)彈發(fā)射手段。
相比于傾斜發(fā)射,垂直發(fā)射能夠極大地縮短系統(tǒng)的反應(yīng)時間,實現(xiàn)高發(fā)射率;同時也能實現(xiàn)大載彈量;可全方位對來襲目標(biāo)進(jìn)行攻擊和攔截,不存在傾斜發(fā)射的“發(fā)射盲區(qū)”;垂直發(fā)射采用的模塊化、通用化設(shè)計可省去甲板式彈庫裝填發(fā)射所需的復(fù)雜操作和控制部件,提高了系統(tǒng)的可靠性,降低了維護(hù)保養(yǎng)工作量,減少了艦艇占用空間,而導(dǎo)彈發(fā)射裝置的通用化則能夠?qū)崿F(xiàn)多種導(dǎo)彈的共架發(fā)射,提高了系統(tǒng)集成水平。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級安裝有15座IV-100通用垂直導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)。這種垂直導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)是由北方工業(yè)集團設(shè)計的,采用開放式架構(gòu)的新一代通用垂直導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)(UVLS),具備良好的通用性和適裝性。出于泛用性的考慮,IV-100采取電磁彈射冷發(fā)射的發(fā)射方式。
IV-100采用8單元一組的模塊化構(gòu)裝,并適配有7米,9米,11米三種不同長度的發(fā)射裝置和同規(guī)格的適配發(fā)射箱。發(fā)射裝置在插入艦體后就很難再做改變,但發(fā)射箱可利用吊車隨時更換,但要注意的是長發(fā)射裝置可以換裝短箱,但絕對不能把長箱塞進(jìn)短發(fā)射裝置里,比如9米發(fā)射裝置可以輕而易舉地改裝7米發(fā)射箱,但千萬不能拿9米長箱塞進(jìn)7米發(fā)射裝置里。IV-100的模塊化構(gòu)成不僅將占用的體積重量降至最低,而且是一個完整的模組,制造工作能與艦體建造同步進(jìn)行,并且以整體吊裝的形式將整個模組直接插入艦體,節(jié)省了建造時間。但需要指出的是,不像發(fā)射箱一樣想換就換,發(fā)射裝置在插入艦體后想再取出來可就不是一件容易的事情了。
IV-100擁有巨大的1米發(fā)射箱內(nèi)徑,前所未有的巨大空間不僅放寬了對導(dǎo)彈的限制,還使得總載彈量進(jìn)一步增加。在裝填某些小型導(dǎo)彈的時候甚至可以采取一坑五彈,一坑六彈乃至一坑九彈的裝填方式,從而使載彈量成倍提升。這也就是為什么統(tǒng)一戰(zhàn)線級只攜帶了15座共120個單元的通用垂直發(fā)射系統(tǒng),但卻能一次裝填并發(fā)射數(shù)百枚導(dǎo)彈的原因。
此外,由于采用了高度自動化的開放式軟硬件架構(gòu)與模塊化延伸電子元件(Canister Electronic Unit,CEU),并通過模塊化控制單元(Module Controller Unit,MCU)與艦上TSCE共同運算環(huán)境相容,IV-100得以更經(jīng)濟又迅速地整合各種現(xiàn)有或新開發(fā)的導(dǎo)彈,只需要更換新的導(dǎo)彈控制軟件,而不需更改發(fā)射器本身的軟硬件,實現(xiàn)真正意義上的“即插即用”。發(fā)射器的導(dǎo)彈控制系通過CEU與“聯(lián)合神盾”連接,所以導(dǎo)彈只需采用與CEU相兼容的軟件即可。
IV-100垂直發(fā)射系統(tǒng)在冷發(fā)射模式下采用更加環(huán)保的電磁彈射冷發(fā)射方式。就像一座垂直安裝在艦體內(nèi)的電磁炮一般,以密閉形式封裝的電磁加速導(dǎo)軌會將導(dǎo)彈彈射出發(fā)射裝置,隨后導(dǎo)彈自行點火起飛。而在一個發(fā)射箱中安裝有多枚導(dǎo)彈的情況下,在一枚導(dǎo)彈被彈射出艙的時候,底部的緊湊型抓鉤自然會保證剩下的導(dǎo)彈待在它們應(yīng)該待的位置上。
除了通用垂直發(fā)射系統(tǒng)外,統(tǒng)一戰(zhàn)線級還部署有重型發(fā)射系統(tǒng)以搭載超光速重型反艦導(dǎo)彈等大型載荷,統(tǒng)一戰(zhàn)線級在其艦體前部下方部署有8座IV-200重型轉(zhuǎn)輪導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)。由于這套系統(tǒng)體積過于龐大,考慮到艦船中部艦載機的彈射需求,有限的空間內(nèi)不能容許IV-200的垂直放置,因此IV-200采取了妥協(xié)性設(shè)計,以橫向放置的形式容納和預(yù)裝填了載荷的發(fā)射箱一體的轉(zhuǎn)輪彈艙。每個發(fā)射箱采用統(tǒng)一設(shè)計,長30m,直徑5m。并以8個為一組裝填在可旋轉(zhuǎn)的發(fā)射箱掛架上,當(dāng)進(jìn)行發(fā)射時打開彈艙艙門,轉(zhuǎn)輪掛架伸出,載荷從旋轉(zhuǎn)伸出船體的發(fā)射箱中經(jīng)電磁彈射射出。通過旋轉(zhuǎn)掛架將下一個預(yù)裝填好了的發(fā)射箱送上發(fā)射位置,以此提升發(fā)射效率。
和IV-100一樣,IV-200同樣由北方工業(yè)集團設(shè)計,采用開放式架構(gòu)和電磁彈射冷發(fā)射方式。且彈艙作為一個完整的模組,制造工作能與艦體建造同步進(jìn)行,并且以整體吊裝的形式將整個模組直接插入艦體,節(jié)省了建造時間。IV-200也同樣采用了高度自動化模塊化延伸電子元件(Canister Electronic Unit,CEU),并通過模塊化控制單元(Module Controller Unit,MCU)與艦上TSCE運算環(huán)境相容,實現(xiàn)真正意義上的“即插即用”。
非常值得一提的是,統(tǒng)一戰(zhàn)線級搭載的各型導(dǎo)彈均內(nèi)置了彈群協(xié)同算法,使得他們可以在完全自律的情況下自主飛行,這種自彈群引導(dǎo)技術(shù)發(fā)展而來的軟體算法能夠?qū)⒚恳幻墩幱陲w行狀態(tài)的導(dǎo)彈通過CEC終端連接在一起,通過搭載在某些改裝導(dǎo)彈上的分布式服務(wù)器,不同型號的導(dǎo)彈得以互相共享數(shù)據(jù)并自主決策,這樣的設(shè)計消弭了過去應(yīng)用在P-700“花崗巖”反艦導(dǎo)彈上的彈群引導(dǎo)技術(shù)中“領(lǐng)彈”和“跟隨彈”的區(qū)別,由于外表并無差別,因此在敵方看來,每一枚導(dǎo)彈都可能是搭載了CEC終端的支援彈,這極大地增加了攔截的難度。而實際上,就算沒有支援彈存在,普通的戰(zhàn)斗彈群也能做到這一點,只不過效率和性能會有一定程度的降低而已。
而隨著技術(shù)發(fā)展,CEC終端在經(jīng)過不斷的“先進(jìn)能力構(gòu)建(ACB)”后,其體積大大縮小,可以被安裝在絕大多數(shù)的友軍單位上,不僅諸如艦載機這樣的單位可以裝上一套,甚至連一般的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈都能在去掉攻擊型戰(zhàn)斗部后換上一套閹割版,這大大增強了前線單位間的連接強度。對于彈群來說,它們可以從幾乎所有友軍單位那里得到引導(dǎo),這使得對彈群的干擾難度隨正在同步為彈群提供引導(dǎo)的友軍單位的數(shù)量的上升而上升。換言之,正在為彈群提供引導(dǎo)的友軍單位越多,彈群的抗干擾能力越高。這樣的特性在共同體的大規(guī)模作戰(zhàn)中無疑是極為有利的。

綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)
作為現(xiàn)代軍用星艦武器系統(tǒng)的重要組成部分,統(tǒng)一戰(zhàn)線級搭載的艦船綜合增強型電子戰(zhàn)系統(tǒng)(Entegrated Enhanced Electronic Warfare System,IEEWS)集成了EECM(增強型電子對抗)和EESM(增強型電子支援)功能。主要突出系統(tǒng)的綜合設(shè)計、信息資源的綜合利用和電子對抗資源的綜合管理與控制,并實現(xiàn)了多種電子戰(zhàn)功能的綜合化。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級的EEWS主要由電子偵察、有源干擾和無源干擾三類裝備組成。主要任務(wù)是對敵艦隊艦載、機載和固定式巡天望遠(yuǎn)鏡、雷達(dá)、通信系統(tǒng)等進(jìn)行偵察,必要時實施干擾;在戰(zhàn)斗全過程中,對敵艦載、機載、站載乃至陸基導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)實施干擾,掩護(hù)己方艦船執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)和保護(hù)艦船編隊安全。電子偵察裝備包括專用監(jiān)視偵察艦和作戰(zhàn)艦船上的電子偵察設(shè)備。前者專用于對戰(zhàn)區(qū)內(nèi)敵雷達(dá)、通信等電磁輻射源進(jìn)行截獲、識別、測向、定位并測出技術(shù)參數(shù),獲取敵方戰(zhàn)術(shù)情報,判斷敵方兵力部署、行動意圖和對己方的威脅程度;后者用于搜索、截獲、識別敵威脅程度最高的光學(xué)、電磁乃至引力輻射源,并及時警示指揮員,引導(dǎo)干擾機施施干擾或引導(dǎo)火力實施攻擊。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級EEWS搭載的有源干擾裝備包括集成光學(xué)眩暈及干擾系統(tǒng)、集成電磁干擾系統(tǒng)、曲速引擎附屬的引力特征干涉模塊、欺騙式干擾機、自由飛行式或拖曳式光電整合誘餌(屬SIDS艦載綜合誘餌系統(tǒng))等,以在全頻段干擾、壓制和欺騙敵預(yù)警、引導(dǎo)、艦對天、對站、對陸、對艦通信設(shè)備,以及艦載、機載、站載或陸基導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng);擾亂敵單艦或艦隊的C4ISR系統(tǒng)與武器控制和制導(dǎo)系統(tǒng)。無源干擾裝備則包括可拋式熱容、各種反射體(兩者均屬SIDS艦載綜合誘餌系統(tǒng))和等離子云團,它們與有源誘餌一樣,可部署到離真實艦艇一定距離,形成假目標(biāo),以引誘敵雷達(dá)和智能彈藥跟蹤假目標(biāo),達(dá)到保護(hù)自己的目的。
除傳統(tǒng)的“收集、干擾、壓制”設(shè)備外,統(tǒng)一戰(zhàn)線級的EEWS還著重強化其認(rèn)知電子戰(zhàn)能力,作為一種智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能電子戰(zhàn)理念,認(rèn)知電子戰(zhàn)除了可以對傳統(tǒng)電子信息系統(tǒng)實現(xiàn)壓制以外,還可以對抗敵方的認(rèn)知電子信息系統(tǒng)。從技術(shù)層面上看,其核心主要在于無線電技術(shù)、機器學(xué)習(xí)技術(shù)、行為建模技術(shù)等。憑借這些技術(shù),在短時間內(nèi)由艦載AI完成處理信息、應(yīng)用知識、改變優(yōu)先權(quán)等有意識的智力活動。
認(rèn)知電子戰(zhàn)包含三大基本要素。一是態(tài)勢感知,即掃描環(huán)境、確定存在的信號與波形以及其位置和輻射源。二是電子攻擊,這是認(rèn)知技術(shù)的本質(zhì),可干擾物理層、MAC層或網(wǎng)絡(luò)層。利用算法作出最佳決策,即用哪個節(jié)點對哪一層實施干擾,以使波形中的能量最大同時使其他地方的能量最小從而避免附帶損傷。目的是只攻擊對己方部隊影響最大的敵方信號。三是防護(hù),即根據(jù)地形和敵方正在使用的設(shè)備類型管理頻譜,在實施網(wǎng)絡(luò)干擾時盡可能降低對友軍的影響。此外,分布式感知也是認(rèn)知電子戰(zhàn)的一個重要方面,即采用多傳感器融合提供更強的態(tài)勢感知能力。通過在戰(zhàn)場上部署大量可向艦載主機傳送數(shù)據(jù)的分布式傳感器,單一傳感器只需具備很少的處理能力就能獲得比部署昂貴的大型傳感器集群更大的靈活性。由于每個傳感器捕獲的信息不同,且每個覆蓋一個特定頻段,因此增強了整體的態(tài)勢感知能力。通過吸納轉(zhuǎn)化認(rèn)知科學(xué)的成果,認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中增加了目標(biāo)認(rèn)知、智能決策、自主學(xué)習(xí)等功能,實現(xiàn)電子戰(zhàn)的智能化。
統(tǒng)一戰(zhàn)線級的EECM模塊應(yīng)用了認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù),在作戰(zhàn)過程中,首先從原始傳感器的大量數(shù)據(jù)中提取有關(guān)目標(biāo)電磁信號的信息,隨即實時制定電子戰(zhàn)攻擊的最優(yōu)方案,完成打擊后對本次攻擊效能進(jìn)行評估,再根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整下一次的攻擊策略。艦載光量子超級計算機澎湃的硬件算力和艦載人工智能算法的搭建給予認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)通過可重復(fù)學(xué)習(xí)過程以掌握對各種目標(biāo)的最優(yōu)戰(zhàn)法的能力。
同時,在認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)的輔助下,當(dāng)連接至戰(zhàn)區(qū)網(wǎng)絡(luò)時,統(tǒng)一戰(zhàn)線級還會將自己作為數(shù)據(jù)中心,利用自己的艦載主機對此刻保持和全域聯(lián)合作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)連接的所有單位的電子戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行后端整合和整體增幅,通過優(yōu)化算法和運算力資源管理,接管整個打擊群CEC網(wǎng)絡(luò)電子戰(zhàn)部分的統(tǒng)一戰(zhàn)線級無疑可以發(fā)揮出1+1>2的效果。同時,統(tǒng)一戰(zhàn)線級的EECM也可以通過敵方的無線接入端口等節(jié)點突破相對封閉的戰(zhàn)場賽博空間,實現(xiàn)信息奪取、電子干擾、網(wǎng)絡(luò)致瘓。以賽博空間為主戰(zhàn)場,憑借電子對抗手段,在電磁上切斷敵方通信,癱瘓指揮系統(tǒng);在網(wǎng)絡(luò)上攻擊敵方網(wǎng)站,制造恐慌,再配合艦隊正面進(jìn)攻達(dá)到快速制勝的目的。
吃水不忘挖井人,在幫助友軍的同時統(tǒng)一戰(zhàn)線級也不忘自己,統(tǒng)一戰(zhàn)線級的每一個搭載著基礎(chǔ)硬件設(shè)施的電子模塊化封裝箱(EME)都安裝有電磁護(hù)盾,足以抵御100萬噸當(dāng)量級以下的核爆帶來的電磁脈沖沖擊。除電磁護(hù)盾外,統(tǒng)一戰(zhàn)線級還采用光纖網(wǎng)絡(luò)以杜絕干擾。統(tǒng)一戰(zhàn)線級將SAFENET光纖總線加入自己的雙層光纖以太網(wǎng)中,作為由玻璃或塑料制成的纖維,光纖可作為光傳導(dǎo)工具,進(jìn)而被應(yīng)用于長距離通訊。光纖傳輸不僅具有頻帶寬、損耗低、重量輕等優(yōu)點,還由于組成光纖的材質(zhì)是石英,只傳光,不導(dǎo)電,不受電磁場的作用,在其中傳輸?shù)墓庑盘柌皇茈姶艌龅挠绊?,故光纖傳輸對電磁干擾有很強的抵御能力。也正因為如此,在光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽,因而利于保密。
通過一體化、通用化的增強型電子戰(zhàn)系統(tǒng),統(tǒng)一戰(zhàn)線級可通過全域聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)和友軍之間彼此形成協(xié)同式電磁網(wǎng)絡(luò)。通過光學(xué)、電磁、引力三個領(lǐng)域的偵測共同推進(jìn),以獲得敵方目標(biāo)立體的信息脈絡(luò)。再通過認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù),增強實時態(tài)勢感知能力、提高指揮效率、提升一體化作戰(zhàn)效能,以最優(yōu)解最大效率從無形的頻譜戰(zhàn)場中突破敵方的戰(zhàn)場賽博空間,奪取關(guān)鍵信息。到達(dá)臨界點后,進(jìn)一步使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)攻手段癱瘓敵戰(zhàn)場賽博網(wǎng)絡(luò),從而奪得戰(zhàn)場的制信息權(quán)。并利用制信息權(quán)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為友方部隊的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略優(yōu)勢和敵方的戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略劣勢,并最終使敵方在正面戰(zhàn)場上全線崩潰。