核战争在月球爆发?——冷战年代疯狂的太空武器
文|点兵堂
著名科幻恐怖电影《异形》中有一句名言:“在太空中,没有人能听到你的尖叫。”
——这只道出了部分真相,实际上在太空中,所有地球上的弹道学理论都不能原本套用。零重力漂浮状态下,如果宇航员真的像《异形2》的主角那样使用普通步枪猛烈开火的话,不仅难以命中目标,他们自己也会被步枪的后坐力打到更高的轨道上去!基于这个理念,在冷战期间,美苏两个超级大国先后启动了太空武器研发计划,为未来的太空战士们研制出一大批奇形怪状的武器。
▲在《异形2》中,片中虚构的“美国殖民地海军陆战队”队员手持着各式各样的太空武器对可怕的外星怪物进行疯狂扫射,但要不是设定片中所有场景拥有“人工重力”的话,这些持枪扫射的陆战队员很可能被自己武器的后坐力送进轨道
故事要从上世纪五六十年代说起。当时,受到各种宏伟太空计划的鼓舞,美国陆军深信不久之后美国将会在月面上建立军事基地,美国大兵的战靴必定踏上月球表面,甚至与苏联人展开月面战争。对这一战,美国军方志在必得:“月球前哨要用于开发及保护美国在月球上的潜在利益,其军事潜能无可估量。”
为了在新的战场上取得胜利,美国大兵们需要新式的武器。这就是太空武器研发项目的由来,它获得了 “地平线计划”的代号。
▲地平线计划原文件,解密后的封面,该计划旨在为前往太空作战的美国大兵制造太空武器
▲地平线计划中,计划在月球表面建造的军事基地
项目伊始,军方认为手枪是非常适合的太空武器,因为这可以方便的放入宇航服之外的口袋内。根据推算,手枪打出的弹片重量达到6格令(0.39克),初速达到2600英尺/秒(793米/秒),就可以有效应对在太空中遇到的敌人。如果初速提高到3880英尺/秒(1180米/秒),其威力便是十拿九稳了。
▲手持定向雷结构图
万一遭遇大批敌人怎么办?美国军方简单粗暴的祭出大杀器:手持定向雷!该武器的核心是一枚定向雷,雷管引爆炸药之后,可以将大量金属预制破片以30至45度的散射角高速发射出去。宇航员手持一副轻型撑杆,定向雷就安置在撑杆前方的安装支架上。为了防止炸药爆炸时的强光影响视力,安装支架后方还安设有一副圆形的格栅遮光罩。支架末尾,是一个电源插头,链接在宇航服的电源之上,以获取操控武器的动力。
使用时,宇航员将电源插头链接在宇航服之上,手持撑杆对准目标,按动按钮,雷管便会引爆炸药,大量预制破片激射而出,大面积杀伤敌人。打完一发之后,宇航员还可以重新装填下一枚定向雷。
▲手持定向雷使用想象图
打开“预制破片”这个脑洞之后,美国军方雄心勃勃的要在月球上大打特打阵地战。这就轮到定向破片人员杀伤雷登场了。该武器在地面战场已经得到良好的应用,士兵将其安设好,对准地方后,只要一按按钮,炸药爆炸,大量钢珠激射而出杀伤敌人。
▲美军的定向破片人员杀伤雷
▲定向破片人员杀伤雷在月球上使用的想象图
美国陆军的胃口越来越大,又盯上了M-388型戴维·克罗克特无后坐力炮。要知道,这种看起来貌似大型反坦克导弹的武器,发射的是一枚货真价实的W54型核弹头,当量从10吨到30吨TNT不等!在地球上发射时,M-388的射程为2190码(1960米),核弹头爆炸的威力会对使用者产生不小的影响。到月球环境中,由于重力变小、空气稀薄,M-388的射程将能延伸到17000码(15公里)以上,堪称威力大增。
因此,美国军方考虑为M-388设计一种专门的月球环境改型,采用简化的结构,降低重量后,射程调整为4400码(4公里)。看起来,月球上的核战争是不可避免了。。。
▲军方看上的发射核弹的M-388型无后坐力炮
▲M-388型无后坐力炮的月球改型,实际上就是一个托架加上一枚火箭弹的设计
经过一番考量,美军认为以上这些理念都过于不切实际,随即将其束之高阁。此外,任务环境的改变也是原因之一。之后,军方内部成立了一个名字相当高大上的“未来武器办公室”,负责各种概念性武器的研发工作,旨在研发各种适用于月球微重力以及无重力环境下使用的武器。
▲“未来武器办公室”的徽记,相当科幻
在“地平线计划”的最初阶段,科学家们最为关注的是微重力状态下的武器后坐力。他们认为,如果使用常规的步枪武器的话,士兵一旦开火,就会被后坐力狠狠地向后推动,甚至有可能被抛到太空轨道上去。与此同时,武器弹丸的速度也必须小于重力逃逸速度,否则子弹落不到地面上,整个太空轨道就会变成弹片横飞的死亡地带。
随着研究的深入,科学家们发现太空中极端的使用环境也是难点之一:在月球表面,白天阳光直射,地表温度可以高达100摄氏度,武器的发射药可能因高温而爆炸;夜间无法获得热量,温度会低至零下170摄氏度,武器的润滑油会由于温度过低而被冻住。更糟糕的是,月球的一昼夜长达27天,这意味着枪械要经受连续13天的太阳暴晒或者13天的低温环境!
▲太空上的昼夜温差可达数百度以上,所以太空武器必须经得起严格考验
如果要一把没有后坐力,机械部件数量减少到最低的太空武器,美国军方认为“激光枪”将会是最终的解决方案。不过,以五十年代的技术水平,这个名词无疑是痴人说梦——直至今天,有效的高能激光武器依然体积庞大,远远不是单人能够承受的。
经过分析,美国人很快就打消了这个念头,退而求其次——重新拾起普通武器的设计,但不再依靠火药燃气能量发射弹丸。为了最大程度地减小后坐力以及方便维护,太空武器改用压缩气体、推进剂和弹簧作为弹丸的推进动力。于是乎,“地平线计划”的科学家们根据这个理念,设计了至少七种不同的概念武器。
旋转自稳微型步枪
▲“地平线计划”所设想的“旋转自稳微型步枪”
首先,科学家们给步兵们设计了一种“旋转自稳微型步枪”,看起来科幻感爆棚。该枪的口径为0.14英寸,也就是3.6毫米,发射的不是普通的子弹,而是自带推进剂的弹头,从这个意义上来看,这把“步枪”实际上是一个小型的火箭发射槽,打出的子弹是一枚枚微型火箭!
这样一来,子弹就省却了在枪管内借助火药燃气膨胀而加速的过程。因而枪管可以做得很短,足足比当时美国军队采用的M16步枪短38厘米,再加上大量铝材和塑料部件的运用,该枪的重量控制在1-2公斤之间,远远低于地球上的常规枪械。
在月球环境中,没有空气阻力,重力加速度影响也微乎其微,弹丸射出后,会在推进剂的加速下越飞越快,最后速度将会达到915-1220米/秒!这比地球上普通的7.62毫米子弹的飞行速度要快出305米/秒,可以轻易击穿对手的宇航服。只要宇航服上打出一个小洞,氧气就会快速泄漏而出,气压也会迅速降低,对手的血肉之躯必然立刻失去战斗力!
旋转自稳香肠枪
在更多情况下,太空中的宇航员不会像地球上的士兵一样,随时手持武器待命,他们需要操控各种仪器,只有在必要的时候方才需要拔枪射击。所以,宇航员需要的是一把收放方便、使用趁手的武器。
以这个理念为导向,科学家们设计出一种“旋转自稳香肠枪”,之所以有“香肠”这个名字,是因为它的尺寸的确与家家户户常见的香肠相差无比。
从外观上看,这把枪是一个15至20厘米长的圆柱体,造型相当于一支大号的签字笔——下方的确也有一个笔夹,宇航员可以将它固定在太空服的口袋中,就像我们在口袋中插一支钢笔一样。该武器重量控制在1磅,也就是0.5公斤以下,使用上较为轻便灵巧。
“旋转自稳香肠枪” 的发射按钮位于枪体上方,使用方式类似于手电筒。枪体之内,是19副发射管道,用以容纳弹丸。从这个意义上,这把枪实际上就是一副小型火箭发射槽,发射一枚枚微型火箭。这些微型火箭,其设计类似于坦克炮上的尾翼稳定脱壳穿甲弹,由弹筒和壳体包裹着一枚弹体,其尾部安设有尾翼。火箭发射出去后,依靠尾翼实现稳定平直的弹道。由于宇宙空间中是没有空气的,所以,该枪的设计更多是为火星等微重力、稀薄空气环境准备的。
微型火箭为电击发,只要一按按钮,子弹就会疾射而出。依靠自身动力,子弹同样也达到915-1220米/秒的高速度,有效杀伤对手。
近战燃气直喷武器
宇宙内的真空环境特殊,所以许多战斗任务给“地平线计划”的科学家们提出了难题。例如,执行抓捕任务——只需制服对方、必须保证其生命安全的条件下,大气层内的任何一种常规武器都完全不适合!
麻醉枪?——只要刺破宇航服,氧气就会转眼之间漏光。电击枪?——宇航服本身就是绝佳的绝缘体。
为此,科学家们设计出一种“近战燃气直喷武器”。从外形上看,它似乎是“旋转自稳香肠枪”加上了一套手柄,但实际原理大不相同。在该武器枪身中,安置有7副枪管,但里面没有任何微型火箭或者高压弹丸,取而代之的是大量高爆炸药。宇航员一按扳机,炸药便会激发,大量高压燃气沿着枪管喷射而出,形成猛烈冲击波,将目标击倒!
在这个意义上,这把武器实际上可以称为“冲击波手枪”。由于燃气喷射出枪管后便会向四周迅速膨胀、导致气压降低,因而该武器的作用范围较短,只有0.9至1.8米,也就是一两步距离,只能近身使用。
弹簧动力弹珠枪
是的,你没有看错。这把枪的原理和淘宝上的玩具枪原理一样,都是用弹簧发射的弹丸!
和其他武器相比,弹簧动力的突出优点是结构简单,不容易发生故障——前提是保证足够的威力。“地平线计划”的科学家费煞苦心,依靠弹簧动力把0.54克的弹头打出305至457米/秒的速度。以这个数据计算,该枪弹头的枪口动能达到25至57焦耳,对没有防弹衣的血肉之躯而言依然是杀伤力十足的武器。
不过,该武器的缺点也是明显的,那就是每次射击之后,宇航员都要重新转装填子弹,比较费时费力。而且,弹簧长期处在蓄力压缩状态,也有可能引起金属疲劳。最重要的一点,太空高温/低温交替的极端恶劣环境中,弹簧部件能否保证长时间正常运作,也是一个问题。所以,这把枪最适合的使用地点还是地球本身——太空舱如果偏离回收地点、落入荒野,宇航员依靠弹簧动力弹珠枪防身护卫,足以面对一般的野兽。
不过,美国陆军在月球建立军事基地的计划从来没有付诸实施,而以上这些五花八门的枪械也没有进行过实际测试。当阿波罗计划圆满完结之后,这些荒诞的“太空步枪”都被美军遗忘了。不过,当美国人结束了自己的尝试时,俄国人则脚踏实地地将实践进行到底。
▲虽然美国人赢得了太空竞赛,但是他们在月球建立军事基地的设想从来没有付诸实施
早在六十年代初,把人类第一名宇航员加加林送上太空之后,苏联政府便决定展开自己的军用载人空间站计划。按照两个超级大国你追我赶的发展势头,未来在近地轨道的竞争和冲突必将不可避免。要怎样才能在太空竞赛中占据主动呢?苏联人的解决方案一向简单粗暴——给空间站装上大炮,消灭对手的卫星和空间站!!
▲受到美国人的MOL空间站的启发,苏联人自己研制出了金刚石系列军用空间站
最终的结果,苏联人研制出了配备23毫米R-23航炮的“金刚石”系列军用空间站。说到R-23,这是苏联航炮发展史上的一代杰作,被Tu-22轰炸机采用作为标准自卫武器。在经过一定的改良后,一门特制的R-23M航炮被装在炮塔内,安置在金刚石空间站的前侧腹部位置。宇航员可以通过遥控操作,指挥炮塔指向不同位置,应对来自四面八方的敌方目标。这样一来,苏联人把人类的空对空战斗一下子从大气层内提升到了近地轨道——太空战争的时代到来了!
▲苏联人的武器就是R-23航炮改装版
▲礼炮3号空间站装备的R-23航炮的重制的3D模型
唯一一个实际安装R-23航炮的“金刚石”,是1974年发射的礼炮3号空间站。苏联政府对外宣称这是一个民用的空间站,但是它实际上却安装有完备的军用侦察设施以及自卫武器。根据曾经登上过礼炮3号空间站的苏联宇航员帕维尔·波波维奇的描述,礼炮3号的确安装了R-23航炮,但是没有进行过载人情况下的试射,因为枪炮所产生的后坐力会导致剧烈的晃动,相当危险。
▲苏联航天员帕维尔·波波维奇,他曾作为联盟14号任务的指挥官,登上了礼炮3号空间站
资料表明,礼炮3号上所装备的R-23航炮只在返回前进行了3次无人试射,总共发射了20发航炮弹药。在进行试射时,空间站点燃了自己的减速火箭,以修正航炮发射时所带来的晃动。最终,这门特制的23毫米航炮在礼炮3号坠入大气层的时候彻底烧成灰烬。有了礼炮3号的经验后,苏联人决定在后续的金刚石太空站上采用导弹代替航炮,作为自卫武器使用。但随着苏联解体,曾经的红色帝国放弃了在太空中与美国一争高下的雄心壮志,配备导弹的“金刚石”计划最终不了了之。
▲最终,那门曾经在太空中进行过试射的23毫米航炮,在礼炮3号返回大气层的时候烧成灰烬
时至今日,今天的俄罗斯宇航员在前往国际空间站时,依然会携带一把猎枪升空。不过,俄国人并没有与外星人火拼的念头,这把枪只是在降落之后用于打猎和防身。也许,当人类真正迈入深空纪元后,那些千奇百怪的太空武器才会重新出现在人们的视野中。
▲俄罗斯宇航员所携带的猎枪,其并不具备在宇宙中使用的功能,仅用于返回地球后防身