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星域千年-第37部分
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所以她只能通过一定的转化后再间接性地控制这个世界的物体。
而也正因为那些机械手具备一定的智能,所以现在的他,就直接打算让机械手按照计算机的指令自动加工一些比较简单但工作量又很大的零件!这些零件,自然是升级后的飞鹰的。而这个时候的飞鹰,早被那些机械手给拆了!
虽然成孑现在还在进行研究,但由于那些机械手可以自动化,他就可以在他进行研究的同时让它们提前加工一些零件。
对于一些简单的零件,成孑是打算让机械手自己来完成,而比较复杂的,他就打算亲自去操控设备来完成。而这些零部件的组装,也多半要自己亲自来完成。虽然机械手也能完成组装工作。但成孑的只是实验基地,不是生产线。所有的零部件的搬动,都要靠那个几乎没有智力的机器人来完成。不像汽车生产线,一切都是按照预设路线有条不紊地完成的。而且那个傀儡一样的机器人,要成孑控制它它才会动。不控制它它就永远地呆在那里。用一句土话说,它就是癞蛤蟆,捅一下跳一下。不捅就不会跳!
等指令发送完毕,机械手开始工作后,成孑才开始了机载激光炮和机载电磁炮制造的研究。因为这样一来,研究与制造就可以同时进行了。这就帮成孑节约了非常多的时间。
等到他将这两个研究项目完成,估计飞鹰的零件也差不多要制造完了。
机械手是不知道疲倦的,只要有能量、只要不出现故障,它是可以二十四小时不停地工作的。因此,虽然飞鹰的零件异常的多且精细,但那些机械手仍然可以在几天内就能将它们完成。
激光武器成孑以前是制造过的。他的激光手枪就是一种激光武器!而且,他的实验基地周围,也安装得有几个激光炮。
激光武器的类型非常多,工作原理也不尽相同。但激光的生成原理都是相同的。成孑现在要制造的,是具备毁灭性的激光武器,而不是像他的激光手枪一样,只能制人,不能杀人。他打算安装在升级后的飞鹰身上的激光武器,是能对空中的导弹、飞行器以及地面目标实现毁灭打击的!
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第八十七章:电磁炮和激光炮的原理
第八十七章:电磁炮和激光炮的原理
激光其实就是一些物质原子中的粒子受光或电的激发,由低能级的原子跃迁为高能级的原子,当高能级的原子的数目大于低能级原子的数目,并由高能级跃迁回低能级时,就释放出相位、频率、偏振方向、传播方向等完全相同的光,这个光就叫激光!而则正因为它的相位、频率、方向完全相同,所以激光的颜色很纯,方向性好,能量高度集中!
而按照玻尔物理学家的原子的量子化理论量子化:非连续性。原子的量子化,就是原子的能量只能呈整数倍存在。比如说原子基态能量为1,那它激发后就只能为2,3,4,5绝对不能是11,111,1111,甚至更多。,当外来光子的能量大于或等于原子相应的能级差时,就会把原子从低能态激发到高能态,这个过程就叫做受激吸收跃迁。就是原子吸收了外来光子的能量,自身能量增大。而处在高能态激发态的原子,在没有受到外来光子作用的情况下,就会跃迁到低能态,同时发出光辐射原子释放能量,这个过程称为自发辐射跃迁。也就是物体发光的过程。该过程不等于发光过程,今天我们的许多人造光源,就是用电去激发相应的原子而发光的。像白炽灯、日光灯、高压钠灯。
除了上述两种过程外,1916年,爱因斯坦又发现了第三种过程受激辐射跃迁,即在外来光子的作用下,处在高能态的原子向低能态跃迁,并同时发射出能量相同的光子。受激辐射跃迁产生的光子具备如下特性:频率、相位、传播方向、偏振方向都与诱导产生这种跃迁的光子相同。
第二个过程,是普通光的产生过程。而第三个过程,就是激光的产生过程!只是这个过程是粒子受到光激发产生激光的过程。而大多数激光武器,则是粒子受到电激发而产生激光。
产生激光的装置叫激光器。有固体、液体、气体、半导体等几种类型。红宝石激光器就是固体激光器的一种氟化氢激光器是液体激光器的一种二氧化碳激光器、氩读音:y,第四声。零族元素,是一种稀有气体,且是大气中含量最多的稀有气体。激光器则是气体激光器。
而成孑想要在飞鹰身上安装激光炮,这是没多大的难度的,因此他也没怎么费心思。因为成孑以前是制造过激光武器的。因此,他现在制做它就很容易了,他只要将相关的数据、型号等稍微做一些调整,便可将地基激光炮变成空基激光炮,也就是机载激光炮。
这个工作是很简单的,但激光炮的跟踪定位系统的改装就没这么简单了。激光炮是定向能武器,它是利用高度集中的能量去攻击目标物体的。所以,在发动攻击的时候,它就要在目标物体上稍微停留一小会儿,这就要求激光武器具备很好的追踪定位能力了。而地基激光武器,它是不动的。因此,它很容易就能进行跟踪定位。但机载激光武器就不一样了。因为飞机自身也是移动的,跟踪定位系统除了要考虑目标物体的运动外,还要考虑自身的运动。也因此,这就非常具有技术难度了!
而电磁炮,这还是成孑第一次弄这玩意儿。但他也没有什么好怕的。说笼统一点,电磁炮其实就是用电磁力驱动炮弹出膛。但如果要回归它的原理,它其实是用安培力通电导体在磁场中受到的力驱动通电导体运动,而这个运动的导体,通常就是电磁炮的炮弹!
在磁场中,只要通电导体与磁感应方向垂直,那它就会受到安培力,并在安培力的作用下运动。安培力公式:fbilb是磁感应强度,i是导体电流,l是导体有效长度。只要适当控制这三个物理量,就可以控制安培力的大从而控制电磁炮炮弹出膛时的速度。
而且,只要安培力够大且导体能够运动,那导体也就会因为有安培力的做功具备很大的速度,进而具备很大动能。所以,电磁炮也叫动能武器!因为它是凭借自身所具备的动能,以最原始的攻击方式蛮横地去撞对方,并给对方造成直接伤害甚至是毁灭的武器。
这样以安培力发射出来的炮弹,通常可以突破常规火炮发射的炮弹速度。
火炮利用的是热力学相关的原理,就是利用化学燃料在炮膛内剧烈燃烧而形成的高温高压,将炮弹堆出炮膛,所以火炮有后坐力,且炮管越长炮弹速度越大,因为长的炮管会给炮弹相对较长的加速时间。而电磁炮则是利用电磁学的相关的原理。即是通电导体在磁场中受到的安培力。
火炮炮弹的速度,通常在两三千米每秒,但电磁炮炮弹地速度,可以达到十二三千米每秒,直接可以突破宇宙第二速度。
宇宙第二速度是十一点二千米每秒,也称脱离速度,即卫星、航天器脱离地球引力的速度除第二宇宙速度外,还有第一宇宙速度和第三宇宙速度。第一宇宙速度是七点九千米每秒,也称环绕速度。即航天器在地球表面附近进行圆周运动的速度。所有进入外太空的航天器,其发射速度一定要大于第一宇宙速度!第三宇宙速度是十六点七千米每秒,也称逃逸速度。是航天器挣脱太阳引力束缚,飞出太阳系时的必备最低速度。航天器脱离地球的束缚后,还要受到太阳的束缚,只有脱离太阳束缚,才能飞出太阳系。美国的航天探测器旅行者者一号、二号和先驱者十号脱离太阳系的时候,它们的速度,就超过了第三宇宙速度。
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第八十八章:激光雷达定位系统
第八十八章:激光雷达定位系统
最简单的电磁炮,就是电磁轨道炮。它主要由两根平行金属导轨和垂直于金属导轨平面的磁场组成。炮弹也是金属做的,具备很好的导电性。发射的时候,就将炮弹放在金属导轨上。且与两金属导轨接触良好这是为了导电性的良好,接触不良,就会产生很大的摩擦电阻。。然后,再在两金属导轨间加上电压。这样一来,两金属导轨、炮弹、电源间就会形成一个闭合电路。炮弹上也就有了电流,而它又身在磁场中,所以,它就会在安培力的作用下沿着轨道飞出去!
但电磁轨道炮也有非常大的弊端,那就是平行金属导轨容易被高速运动的炮弹磨损掉!
所以在后来,科学家们又研制出了电磁线圈炮、电磁重接炮、电磁火力炮!这些电磁炮的性能,都远远要比电磁轨道炮好得多!
而也正因为电磁炮的这些特性,所以电磁炮的炮弹是可以很小的。就算是一枚硬币,也可以充当电磁炮的炮弹。这虽然看上去有些不可思议,但事实就是如此。普通火炮的炮弹,一个人要是能同时拿上两三颗,那他的力气就已经很大了!可电磁炮的炮弹,一个人却可以拿上几千颗几万颗!
成孑之所以选择将电磁炮安装在飞鹰的身上,有一个原因就是电磁炮的炮弹非常这样的话,飞鹰就不用做太多的额外功。
电磁炮的炮弹的质量虽然很但由于它具备很大的速度,所以它同样具备很大的动能,其破坏力同样不可小觑。
一个运动物体的动能,等于自身质量乘以速度的平方再除以二。所以,质量并不是决定物体动能的唯一因素。
而一些电磁炮的炮弹,是可以贯穿十二米厚的大地的。这种能力,绝对不是火炮可以比的!而坦克的装甲,也将会在这样的碰撞下变得粉碎!
激光武器和电磁武器的性能虽然都很优越,但它们也是有各自的缺点的。比如说激光武器就很难攻击水下和地下的目标,但电磁炮却可以轻易做到对于高速运动的导弹,电磁炮有时也会没有办法,但激光炮就不管这么多了。因为它的攻击是以光速传播的,导弹的速度再快,也不可能和光比速度!
也正因为如此,成孑才打算在飞鹰的身上安装一座电磁炮和一座激光炮!让它们进行互补。
对于升级以后的飞鹰,成孑还给它加装了一个定位系统激光雷达定位系统!
这个定位系统,不是用来导航的,而是用来定位飞鹰的武力防卫系统要攻击的目标物体!
激光雷达定位系统的硬件主要由脉冲激光器、激光接收器、高精度角度测量仪、高精度计时器组成。软件则是成孑编写的各种各样的运算程序。
由于激光雷达发出的是一束一束的激光,覆盖的范围非常有限,所以激光雷达定位系统只能用于精准测量,并不能单独来使用。可如果一定要单独使用的话,那它的效率也是非常低的。
也因此,激光雷达定位系统需要有普通雷达等定位系统的辅助后,它的作用才能完全发挥出来。
普通雷达是不能对目标物体进行精确定位的,但成孑研制出来的激光雷达却可以进行精确定位。
这就比如说,飞鹰的普通雷达、红外传感器、高速摄像头等设备捕获物体的大致位置后,如果飞鹰还要对该物体进行打击,那激光雷达定位系统就会开启,并对目标物体进行更精确的定位和对它的运动情况进行更精确的分析,然后将这些数据传输给电脑,再由电脑控制飞鹰身上的激光炮或者是电磁炮对目标物体进行百发百中的攻击!
关于激光雷达定位系统的原理,成孑当初是这样构思的:
以飞鹰静止时为例。如果此时有一个运动的物体从激光雷达的覆盖范围内经过,且它的大致位置已经确定。则在某一时刻t1时,脉冲激光器发出一束脉冲激光,激光碰到物体后,被反射回来,再被激光接收器接收到,与此同时,高精度计时器记下激光发射和被接收到时的时间,这样一来,便可结合光速计算出运动物体距离飞鹰的距离。物体继续运动,脉冲激光器不断发出脉冲激光,在t2时刻,激光再一次碰到物体被反射回来,然后再用相同的方法得到物体在t2时刻距离飞鹰的距离。
在这个过程中,高精度计时器又记下t1时刻到t2时刻的时间差,角度测量仪也测出激光头偏转的角度。这样一来,就可以得到好几组有用的数据了。
此时,再将运动物体在t1时刻的位置看成一个点,t2时刻的位置看成一个点,脉冲激光器的激光头所在的位置看成一个点。三个点两两相连,就可以得到一个三角形。而此时,在这个三角形中,六个条件就已经有三个条件知道了,即两边一角两边是通过脉冲激光测出来的,一角是角度测量仪测出来的。再根据解三角形中的余弦定理,就可以计算出已知角对应的边长,也就是该段时间内运动物体发生的位移!又因为计时器又记下了t1时刻到t2时刻的时间差,所以这样一来,知道了时间以及对应的位移以后,就可以用速度的定义式来计算出运动物体在该段时间内的平均速率。
如果激光雷达多测这样的几组数据,那就又可以使用加速度的定义式计算出该物体的加速度了。
再加上激光雷达每一时刻都会测出运动物体距离飞鹰的距离,如果再将这些位移数据按照时间的先后顺序排布出来的话,那就直接可以绘出运动物体的运动轨迹!接着,再结合动力学或者直接是大气动力学相关的原理和公式,就可以对运动物体下一步的运动状态进行分析和预测。这样一来,对方的运动状态就全部在自己的掌握中,这样还怕打不中吗?
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第八十九章:我一个人就足够了!
第八十九章:我一个人就足够了!
“打中”,在物理学中就是两事物相遇了。既然已经知道了对方的运动状态了,再结合自身的运动状态与性能,以及相关的动力学公式,难道还不能计算出相遇的位移与时间吗?
所以说,经过这么多的计算后,成孑敢说飞鹰打中目标的概率是1!
而如果说飞鹰自己也是运动的话,那只要将自身的运动状态考虑进去就行了。飞鹰自身的运动状态是很容易获得的。速度有速度表、加速度有加速度传感器,而自身的受力情况,也有相应的压力传感器!
将硬件上的技术问题解决后,成孑又运用数学知识,费尽心血地去推演那些方程式,接着又把它们化简成函数关系式,最后再转化为程序问题,编写成相应的程序。
那些数据,只能由电脑来运算,绝对不能让人来计算。人的运算速度,是没法和电脑相比的,要是等人算出来的话,那飞鹰非但打不到对方,可能早就被对方击毁了!
上面说的,都只是原理,而要想把这些原理转化为技术,这就不是普通人能够做的了!更别说是电磁炮和激光炮这两种很高端的武器了。许多的国家,为了弄出这两样东西,不惜投入了大量的人力物力。但成孑想要弄出这两样东西来,只需要他一人参与就足够了!这不仅是因为他有变态的智商,更因为他是学材料学的!对于物质的性质和变化规律,他是非常清楚的!
而无论什么时候,材料都是限制科技发展的最大的因素!就比如说氢核反应堆。在理论上,与氢核聚变相关的理论早就提出来了,但它的反应堆却在很多年以后才能被制造出来。推究其原因,还是因为材料的限制。
氢核反应堆是会产生很高的温度的。这也就要求它的外壳能抵挡上亿摄氏度的高温!而这样的耐高温材料,自然界里面根本就不存在!自然状态下,熔点最高的材料就是钨金,也就是白炽灯的灯丝。可它也只能抵挡几千摄氏度的高温,与上亿摄氏度的高温相比,明显不够。这就需要我们人类自己来合成了。一旦这种材料诞世,那氢核反应堆也就跟着诞世了!
再举一个简单的例子。三国时期,我们中国人就能利用热空气比较轻的原理,发明了“孔明灯”。而一千多年以后的1783年,法国人再一次利用该原理成功地制造出了载人的热气球。
如果不是受到材料的限制,那中国人有可能在一千多面前就能制造热气球了,并由此可能诞生世界上第一只空军!
但这明显是不可能的!因为要受到材料的限制。孔明灯是什么东西做的?竹条做支架,纸糊的!热气球又是什么做的?高韧性的合成材料做的!如果我们将这个合成材料拿回一千多年前,那我们的古人也一定能做出热气球来!
他们能想着将风筝放大后载人上天,那就一定能想到将孔明灯放大后载人上天。孔明灯放大后是什么?就是热气球!但这一切,都被材料给限制住了!
可是成孑不同,他的专业,就是材料合成。只要理论一出来,他就能很快地找到合适的材料!将相应的理论,转化为技术!
而成孑以前制造过激光武器,所以按照他的初步估计,他只要一天的时间就可以通过模拟实验获得相应的数据。而电磁炮这东东他以前没弄过,但两天的时间也足够了。而那个很牛的激光雷达定位系统,早在几天前他在贾斯敏那儿养伤的时候,他就已经完成了相应的工作了。只有一两个技术难关需要用实体实验解决。
成孑现在弄的,就是激光炮了。此刻的他,又进入状态
大脑在飞快地运算着,笔也在飞快地写着,草稿纸也一页又一页地翻过
而每一张雪白的草稿纸上,都很清晰地写着各种各样复杂的方程式和函数关系式。成孑打草稿的方式是和常人不同的。普通人的草稿纸,乱七八糟的,但他的却很清晰,犹如正稿。他这样做,是怕自己演算出现错误,以便于复查!而且,在进行方程式和函数关系式的推演的时候,成孑是怎么不喜欢使用电脑的。因为使用电脑,打一个上角标或者是下角标都要点好几下,但如果用笔写的话,一下子就完了。
对于电脑,成孑一直只是将它当成辅助工具,因为真正主宰整个实验过程的,还是自己的大脑。
他就这样书写一会儿,又敲打一会儿。电脑的屏幕上,逐渐出现了一幅3d的机载激光炮的模拟图。
中间是激光炮的外形,四周则是激光炮的零件,每一个零件,都有一条细线指向中间的模拟图,以指明该零件在激光炮的哪一个位置。各零件的上面,都标明得有尺寸、硬度、韧度、粗糙度、耐高温能力以及所用的是那一种材料。而且,每一个零件,都是3d立体图。
如果暂时找不到合适材料的零件,成孑就标注上材料未明。这种情况下,通常就要进行实体实验来找材料了。
濯锦也坐在了老槐树下,她望着头上全是汗水的成孑,又见到他时不时地会抿一下干裂的嘴唇。然后,她就滑着轮椅默默地离开了。
只那么一眼,她就知道成孑需要什么了!其实,许多时候,也不怪成孑会这样心疼她,谁叫她这样温柔体贴呢?尽管成孑什么话都不说,但濯锦只要看他一眼,她就会知道他的心里在想什么,她的大哥哥需要什么!
她滑动轮椅的时候,非常的轻,似乎就怕打扰了成孑。
她回到屋内,搬了一个电风扇,将它打开,轻轻地放在成孑的面前。做完这些后,她又回到了屋里。大约用了十分钟的时间,沏了一壶茶,又用冰箱里的冰块将它冷却,放在了成孑的面前。
成孑的脑力已经在这里耗了半天,再加上天气又有些热,他早就觉得口干舌燥了,只是忙于推演函数关系式,没有时间去喝水。
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第九十章:升级后的飞鹰
第九十章:升级后的飞鹰
因为这种事情,最好是一口气做完,要不然等你歇一会儿再做的话,你的思路就会断掉,就又得重新开始了。
他现在已经进入了状态,是不太会去考虑外界的事情的,见自己的面前突然多了一杯茶,他想也不想,抬起来就喝了。然后又低着头继续进行演算。
又过了十几分钟,他才终于将这几个方程式的演算弄完了。他不由得松了一口气,又回过头来进行复查,看看有没有算错的地方。检查完以后,他又是惯性地抬起了茶杯,喝了下去。
直到这个时候,他才反应了过来:这儿怎么多了一杯茶?而且,刚才自己好像是喝完的了,怎么又满呢?
他不由自主地抬起头来,只见濯锦正坐在自己的对面,笑吟吟地看着自己。他立马就明白是怎么回事了。他不由得也是一笑,却什么都没有说。但这一笑之间,除了感谢和深情之外,他们都不知道,他们的灵犀已经相通了。这是一种很奇妙的感觉,说不清,道不明,却又真真实实地存在。
濯锦又从轮椅边拿出了一个保温壶,笑吟吟地道:“大哥哥,你还喝不喝?”成孑没有说话,只是他的眼神里,突然露出了一丝别有意味的笑意。他又将白瓷杯伸到了濯锦的面前。濯锦会意,又将里面倒满了茶水。
但这一次,成孑却没有喝,而是将茶杯伸到了濯锦的嘴边,笑道:“你呢?你就不喝了吗?”濯锦微微一愣,然后就是一�
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