宇宙戰艦的裝甲概念
太空艦體裝甲與防護設備
由於沒有體積限制,太空戰艦通常會有相當厚的裝甲,但重量與密度應該會非常輕。主要原因在於太空戰艦多半不會裝備太厚的沉重金屬裝甲,而將以較輕的複合材質的多層裝甲來組成。造成這種情況的原因主要是撞擊/穿甲武器的原理限制。
在太空作戰的環境中,面對擁有極高速度的動能武器,金屬裝甲的防禦力並不會比其它材質(比如說,冰塊)好多少。這是因為所謂的「固體音速」的限制的影響。固體音速即為聲音在固體內傳遞的速度。而所謂的聲音,事實上就是一種分子震動的傳遞現象,因此所謂的「固體音速」,就是在一個固體內的震動波傳遞速度,也就是固體內的應力波傳遞速度。
當彈頭擊中一塊裝甲時,如果彈頭的速度超越此裝甲固體音速,則由於彈頭前進速度比裝甲應力傳遞速度快,外層裝甲將會來不及把彈頭的衝擊傳遞給內層分散承受。此時,彈頭將會在前進時把裝甲給「排擠」開來,這時固體裝甲面對彈頭所呈現出來的特**實上接近於液體。也就是說,超越裝甲的應力波傳遞速度的高速彈頭撞擊裝甲時,裝甲就像水(或者換個形容,象是奶油)一樣,會被推向兩側而幾乎沒有防禦效果。
一般金屬的固體音速在每秒5000~8000公尺左右,然而在在二次大戰中發展出來,到今天仍十分普及的的成型裝葯與自鍛破片技術,便已經能夠能發射秒速度達數千至上萬公尺的半固體噴流或金屬塊來進行穿甲。事實上,目前所有的反戰車飛彈與RPG等,均使用此種技術,而這些都是金屬裝甲所難以抵擋的。
而對於磁軌炮而言,只要略微加長投射軌長度,投射體速度便可以輕易超過秒速10km。而沒有達到秒速100km的磁軌炮,在太空戰鬥中是毫無用處的。至於粒子炮投射的粒子團塊速度更可以高達光速的95%,在這種情況下使用單純的金屬裝甲根本毫無意義。即使是用太空提煉的超級合金來作為裝甲,也很難改善這個問題。因為炮彈速度的增加遠比金屬材質性能提升改進的速度快的多了。
簡單來講,太空船不能期待艦體裝甲可以擋住包含粒子炮在內的實體彈穿透性打擊,因只要被命中就一定會穿透。艦體裝甲要防護的只有雷射炮的燒蝕攻擊與脈衝打擊。以及在平時防護微流星體的低速(相對於粒子炮與軌道炮)撞擊。最後,必須在某些區域防護電磁波與輻射的穿透以保護重要電子儀器與乘員的安全。因此太空戰艦將會使用擁有許多夾層,中間灌以高分子熱吸收液體的特殊複合裝甲為主,並且在乘員艙與指揮艙等地再加上合金、水冰與多孔鉛合金等夾層來當作最後一層的撞擊與輻射防護。而這一類複合裝甲的厚度可能很大,但重量將會相對較輕。
此外,在艦體乘員艙與引擎區附近的外殼,應該還會加上超導電磁線圈來做外層的電磁防護。並且亦有可能在戰鬥發生時,於重點區的船殼周圍往外噴洒煙幕微粒來削減光束武器的攻擊威力。象是這類微粒式武器干擾系統雖有一定效果,但是質量消耗將會很快,因噴出的粒子將很快擴散,又必須全程自行攜帶(現代海軍會以噴洒水幕的方式來進行紅外線訊號遮蔽,然其因可以直接吸取周圍海水噴洒故不虞缺乏,而太空船艦則無此環境),所攜帶之質量將很有限,不足以維持全艦遮蓋,因此只能拿來在短時間內保護重點區域。
在這種情況下,當船艦面對攻擊時,將會使用前述的環形噴射口群組實施噴射,迅速進行小範圍的隨機閃避動作以干擾敵方瞄準來閃避攻擊。最後,被炮火或微流星撞擊穿透的裝甲與艦體內部設備,可使用前述的機器工蟻群來實施快速維修,使之儘快恢復功能。簡單來講,船艦將以閃避(含干擾)與強化損管能力來面對攻擊,而非以裝甲來硬擋。事實上,這種情況與現代的海軍是非常相似的。至於二十世紀的現代空軍則是閃避攻擊,但無空間與能量來執行損管作業。
本小說中裝甲強度以合金的固體音速的大小來衡量。
C型裝甲固體音速為10000米/秒2CM厚質量10kg/m2
B型裝甲固體音速為20000米/秒10CM厚質量50kg/m2
A型裝甲固體音速為30000米/秒50CM厚質量250kg/m2
S型裝甲固體音速為40000米/秒100CM厚質量500kg/m2