眾所周知,人形機甲是一種非常不科學的武器,但是科學的武器打起來又不好看,這構成了當代機甲片的基本矛盾——才怪。只要打得爽就好,除了死宅之外誰會在乎它不科學啊。
但是死理性派們在乎。鑑於《環太平洋》不科學的槽點吐不勝吐,我們不如換個思路:在原電影和背景漫畫的基礎上,不許更改原有資料,額外增加怎樣的設定,就能讓原本不靠譜的部分變得(相對而言)靠譜呢?
拳頭:比不過鐵球
在電影的設定中,怪獸的血會造成嚴重汙染,所以要儘可能使用拳擊的辦法造成內傷,而避免使用爆炸物和銳器(雖然電影後半部分,主角機甲還是拿劍砍得不亦樂乎)。
其實電影中火箭助推拳的威力相當不錯了。
要計算一拳的動能,先得估計質量。一般人的一隻胳膊重量約佔體重的6%,不過機甲嘛拳頭要硬,就略微上調到10%好了——於是因為危險流浪者號全重設定為1,980噸,胳膊重就是大約200噸。
然後是速度。人類出拳速度並不快,就算是拳擊手,也只有時速40公裡左右,而機甲又是靠體感動作來操控的……在電影畫面中,機甲的出拳動作「看起來」和人類相當,這意味著它身體任何地方的線速度是成比例放大的;而它的高度是79米(人類身高45倍左右),所以拳擊速度也就是大約時速1,800公裡。
由此計算得到,一拳揮出去釋放出4×1010焦耳的能量。這是10噸TNT當量,或者兩架巡航的波音747撞你一臉所釋放出的能量。其殺傷力比任何現有常規武器都大,事實上已經到了核武器威力的下限。
但是既然要求鈍擊,為何不使用動能武器發射大鐵球呢?現有的坦克炮能以4倍於機甲拳頭的速度把穿甲彈打到幾公裡之外的地方,那麼只需要一個12.5噸的鈍頭炮彈就能達到和鐵拳一樣的效果了。二戰時德國人的古斯塔夫巨炮就能以兩倍拳頭速度打出重7噸的炮彈了,近百年後的鑄炮技術總不至於原地踏步吧。
如果這些列車炮符合高鐵需求,能以時速400公裡的速度機動,比直升機更快,和機甲慢跑的速度相當。就算應付機動的怪獸應該也是足夠的。
補完計劃:
電影中沒有對怪獸的攻擊方式進行完整描寫。巨型鐵路炮進行岸防還勉強可以,但怪獸如果足夠聰明,很容易想到破解辦法——比如,從海上往陸地扔船,很可能就超過了岸防炮的有效射程。在這樣的場景下,恐怕就只能派出機甲在淺海決鬥了。
材質:空殼一個
原本幾大主要機甲重量都設定在7,000到8,000噸左右,後來官方全部改成了2,000噸上下。但是考慮到機甲的個頭,總覺得修正過的重量偏低了。
機甲是人形,所以可以用人類體型作類比。如果是一個人長度放大到原來的45倍,那麼體重會增加到453倍。所以身高79米的巨人體重應該為5,500噸左右。咦?血肉之軀的人類都比機甲重?
反過來推的話,機甲獵人的平均密度只有360千克/立方米。這未免太輕了吧?也就是竹子的密度級別啊!
這麼輕的話,最首要的問題是:要怎麼在水中作戰?機甲最多只能有三分之一的體積沒入水中,再深就要浮起來了。這在阿拉斯加作戰都不夠用,更別說深入太平洋海底了。
當然我們可以讓機甲體內有大量的空腔,隨時灌水進去。不過機甲外形上看不出來注水口。而且這樣必然會大大加重腳部負擔。想像你入水瞬間,腳上就得掛幾十公斤的水泥的感覺。
另外一個問題是外殼厚度。電影中提到,危險流浪者的外殼是「純鐵,沒有合金」(我們就不吐槽純鐵是一種多麼弱的材料了)。普通人皮膚表面積約為2平方米左右,體長放大45倍就是4,000平方米。而純鐵的密度是7,900千克/立方米。如果這兩千噸全是鐵殼、且鐵是均勻分布在表面的話,那麼鐵殼的厚度為——60毫米。
這個厚度還不如虎式坦克的前裝甲吧!根本就是個脆皮又沒餡的大餃子好不好!
不過幸運的是,怪獸這邊也不怎麼樣。香港一戰裡出場的四級怪獸「革背」Leatherback,設定為高81米、重2,900噸,體型類似大猩猩。一隻真的大猩猩高1.8米,重180kg,等比放大的話應該重160,000噸。反過來說,就是怪獸革背的密度不足180千克/立方米,還不到機甲的一半,相當於軟木塞的密度而已。
補完計劃:
輕量級機甲其實有一個關鍵優點——不會陷到地裡。一個人步行時對地面的壓強大約是100千帕,假如等比例放大到45倍,壓強就變成了4,500千帕——這就基本上超越了所有路面的承受能力了。相比之下,M1艾布拉姆斯坦克對地面壓強也只有103千帕,可見坦克還是一種很靠譜的設計思路的。
駕駛員:防護無效
看到平均60毫米的裝甲已經開始為駕駛員擔心了?還沒完呢。
電影中機甲以薄薄的鐵皮承受了各種非人的虐待——好吧,我們姑且認定鐵皮是技術員開玩笑的,機甲實際上使用了某種超輕超硬合金(但是有這麼好的材料為啥不用來造坦克啊)。不過裡面的駕駛員可都是血肉之軀,他們被這麼敲來打去的真的沒問題嗎?
是有緩衝材料,但緩衝材料有物理極限。無論有怎樣的防護,最後還是要在指定的距離內從指定的速度降低到0的。唯一的區別是,完美的防護能讓你全程勻減速,任何時候都沒有太大的加速度;而糟糕的防護會讓你大部分時間速度不變,最後一瞬間,砰。
片中最揪心的一幕是機甲從高空拋擲落地的場景。普通人類落地的終末速度大約在200千米每小時左右,45倍的人形機甲終末速度會按二分之一次方放大到1,300千米每小時。機甲在那次高空落地之前開啟了反推火箭,但是似乎沒有什麼效果……公平起見我們還是按照速度折半來算,那麼落地速度約為650千米每小時,或180米每秒。
雖然遭受了衝擊,但地面毫無凹陷的痕跡,當然這不科學。不過也許是凹陷太小、和機甲相比看不出來?那就令地面產生了2米深的大坑吧。
照此計算,機甲本體受到的平均加速度是810g。天啊。
不過駕駛員沒那麼慘,機甲可以用改變身體姿勢的辦法拉長減速距離從而降低加速度,正如人高空墜地瞬間打個滾可以減少傷害一樣。駕駛艙位於機甲頂端,移動距離大概為半個機甲身長,如果全程勻速、艙內緩衝又完美,那麼總減速距離可以達到40米。即使是這樣,他們至少也要全程接受40g的加速度。
與之類似的是格鬥中的撞擊。假設機甲慢跑起來積蓄動量,再一拳砸到怪獸身上。人類慢跑速度約10千米每小時,機甲放大45倍後得450千米每小時。駕駛艙按人頭比例放大的話前後長約10米,駕駛員位居正中有5米的緩衝距離,如果只靠這點距離,那加速度將高達150g。果然還是純步行進入戰場要靠譜一些。
補完計劃:
其實,存在一套機動,可能讓駕駛員安然無恙。這套機動的關鍵是,人在不同方向上對於加速度的忍耐力是不同的。
加速度對人最大的威脅是頭部血液。固體部分都有一定的抗壓力,但血液是流體,這會大大增加血管和周圍組織的負擔。如果一個人以直立姿態向上加速,血液會積聚在腳邊,普通人到了5g都會缺血失去意識;飛行員經過訓練和特殊抗壓服可以到9g。反過來,如果向下加速、血液進入大腦,2-3g就足以讓人崩潰,眼睛和腦血管很容易破裂,可能有永久性傷害。
不過別的方向就好得多。向前加速(俗稱「眼珠子進」)和向後加速(「眼珠子出」)的情況下,一般人可以20g下堅持不到10秒,10g下堅持1分鐘,6g下堅持10分鐘。1954年,一位火箭雪橇駕駛員在眼珠子出的情況下承受了25g以上的加速度長達1.1秒,其中峰值瞬間是46.2g。他活下來了,除了視力終生受損之外沒有別的永久傷害。
所以基本思路是:機甲要預判可能的衝擊方向,保證駕駛員在衝擊到來時正好面向或者背對衝擊方向。當面臨高空落地的場景時,以直立姿態腳先著陸,然後駕駛艙勻減速下降直到最後貼地。這樣能使駕駛員在20g左右的加速度下度過1秒,只要姿勢正確,艙內緩衝合理,活下來沒有問題。
題圖來源:DeviantArt
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