小農經濟時代 36 高斯槍I

作者 ︰ 南非閑人

拖著疲憊的身軀回到家里,連續在實驗室呆了一個禮拜,身上都開始下意識地感覺到發臭了。拿起干透發硬的毛巾,潤水濕透變軟下來。就像套裝的內襯和面層,在電磁肌肉失去電荷作用,松弛以後,會讓整個支撐結構失去剛性,變得柔軟起來一樣。

洗漱完畢,王石開始與老薛開始連線。這段時間,王石不斷地把設想出來的武器裝備,制作出原型,交給老薛來進行實戰檢驗。而老薛則通過五個小伙子配合組建的情報分析中心,追查那個禿子透露出來的統率南北黑道的老大——楊飛狼。

前面幾次以各種方式送到老薛手上的裝備有單兵飛行器,水中呼吸器,腿部助力骨架以及戰術眼鏡等。而這次王石拿出來的就是這段時間才究研出來的電磁槍。

說起電磁槍來,其實大家都不會陌生,因為這種槍一般就是只要帶點科幻色彩的影視作品中,都會有的一種常規武器,也就是通常俗稱的高斯槍,它的原理說簡單,其實也是蠻簡單的。就是通過電磁力,將彈丸高速推送出去。然而細究起來,卻有很多問題需要解決。

我們平常經常用到的鼠籠式感應電動機,不知道大家有沒有見過內部的構造,其實內部一個鋁架,仔細觀察的童鞋還可以發現,這些鋁架的一個個開口,正面向著外面,與外面的定子鐵芯一一相對應。當鐵芯在線圈電流的驅動下,產生交變磁場的時候,變化的磁場在鋁架上產生了感生電流,而事實上,這些感生電流會與鐵芯磁場方向相一致,從而產生強大的吸引力,整個鋁架就會隨著整個磁場的轉動而轉動。

這就是感應電動機的工作原理。而王石設計的高斯槍,道理也是如出一撤。只是把旋轉的磁場,通過定子繞組的布置,改造成了直線移動的磁場。雖然道理說透了,但是實際上還有很多問題需要解決。

先一個就是,要在有限的距離內,將子彈加速到十幾倍的音速,那麼就需要的電磁力強度達到很高的數量級,簡單的來講,彈頭初速所具有的動能,必須全部由電磁力來做功獲取的。以每粒彈丸1克計算,以毛估十倍音速飛出槍口的話,那麼它需要電磁力做功六千焦耳左右。按照槍枝的大小,導軌也就是個半米左右。也就是說,彈丸在導軌中的加速過程是毫秒級的。在這個加速的過程中,導軌將受到將近一噸重的反推力,簡單的說,若是沒有緩沖構造,它將會產生一噸重量的後坐力。

更加讓王石為難的是,不算損耗,彈丸在導軌中移動的短短一瞬間,它的平均功率達到了將近20兆瓦。這還只是理論上的計算,更加讓王石撓頭的是,要產生這麼強大的磁場,線圈非得采用超導技術才行。而與超導線圈相伴隨的就是超級制冷技術。當然這兩個方面,夢想都有技術儲備。也就是個具體的設計問題。

最後一個就是那個如何克服瞬間功率過大的問題。其實,在最初設計的時候,王石就有過考慮,那就是使用超級電容器。電容器說白了講,就是專門用來儲存電荷的容器,它也是僅有的幾種能在瞬間釋放出巨大能量的設備。而王石設想的電容器,因為工藝上的原因,自然容量和性能不能與普通常規電容相比。常規電容的做法一般來講,按種類不同制作方面也各不相同,但最基本的原則就是兩塊互相平行而絕緣的平面導體,組合而成,通過導體間異性電荷的相互吸引而保存住電荷。

而王石所擁有的工藝正好可以在這種細微的構造上,大顯身手。很顯然,在同一個導體上面,由于同種電荷的互相排斥。導致所有電荷都分布在導體表面,也就是說,導體的厚度其實無關緊要,最主要的反而是它們的表面積。

在納米尺寸工藝的控制下,一層又一層極薄的層狀構造,被疊合了起來,一層導體,一層絕緣體。等到制作完成以後,整個10厘米見方,約有1厘米厚的方塊。按照夢想的解釋,想要達到設計初速,20兆瓦的瞬間功率遠遠不夠。而這塊生成的超級電容就能夠提供翻幾翻的電能。把彈丸射出去應該問題不大。

王石雖然很想全程自己設計,不過想想也是不可能的,根本就沒有這個基礎,最後還是在夢想的協助下,勉強把這支電磁槍完成。

整枝槍長70多厘米,5公斤多一點的份量中,有兩公斤的份量被槍管上的超級制冷設備佔去了。為了讓超導線圈繞組保持低溫,低溫液態氮時候流經線圈繞組,把透過隔熱層傳透進來的熱量帶走。整個線圈繞組雖然被隔熱層包裹了起來,但是它與鐵芯之間的畢竟距離太近,而鐵芯由于直接暴露在槍管內的空氣中,總有少量的熱量經它,透過隔熱層傳遞進來。

而超級制冷說白了講,也是就是一個逐級制冷的過程再配合隔熱材料,把制冷效率提升到理論的極限水平。只是在工藝容許的情況下,把它們給縮微化罷了。而王石這次直接把武器交給薛翔,也主要是因為這次行動的危險性很高。

為了配合導軌上的移動磁場,子彈的彈丸上面也是有講究的。大家都知道,感應式電動機為了產生足夠大的感生電流,進而生成感應磁場。轉子的框架都是能夠形成一個個電流回路的。這些回路構造同樣要在子彈上有所體現。

除了配發的約10公斤,一萬發鋼芯子彈以外,王石更是提共了2公斤特制金屬漆。標配子彈不用說,它本身的構造上就是已經完全為配合感生電流雕刻出了特定的構造。有趣的是這些特制金屬漆的用途。

按照王石的想法,當一個人彈盡糧絕的時候,那麼就需要再尋找子彈,而事實上,可能現在世界上也只有兩把這樣的槍,子彈別處根本沒法獲得。所以王石根據子彈的原理。退了一步來想,那麼就需要就地取材,制造子彈。

而那些金屬漆就是這個用途。

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怎麼用金屬漆生成子彈,各位童鞋有想法的話,在書評區里說說吧!!

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