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【UC硬体03】高达中的散热冷却——如何防止MS过热?

2022-08-14 17:30 作者:MSZ-006-3  | 我要投稿

Presented by GUNDAM T.C.R.I.

本文仅供参考,详细请参考设定原文进行思考查证

  首先感谢提供OFF、GPF、MSB等资源的文姐(新浪微博@-射命丸文-)和提供GFF资源的郡主(新浪微博@斑鸠郡主)以及各位不知名的资源贡献者。

译者/编者:z3(bilibili@MSZ-006-3/百度贴吧@z高达3号机,本文图解皆为编者个人翻译,可根据注释或参考文献列表自行查找原图。

校对&协力:阿茶(新浪微博@Asuka香No1)、CV(bilibili@CraftV)、高野(新浪微博@蒼崎榛子)、高扎(新浪微博@要高扎古抱抱))、南部(新浪微博@astastya)、赛克(bilibili@Xeku-Eins) (按字母顺序排列)

关键词:热量传递散热、冷却、热口、排气口、散热板、气冷、水冷、热防御


目录

1. 引言 

2. 正文

  2.1. 热量传递的三种基本方式

  2.2. 宇宙与大气环境下的散热概论

  2.3. 基础的散热冷却系统

    2.3.1. 动力管

    2.3.2. 装甲散热

    2.3.3. 散热板

    2.3.4. 热核推进器与散热

    2.3.5. 进气/进水口

  2.4. 特殊的散热冷却系统

    2.4.1. 水陆两用MS的蓄水功能

    2.4.2. 气冷专用散热块

    2.4.3. 冷却剂储蓄罐

  2.5. MS用武器的散热冷却

    2.5.1. 光束武器

    2.5.2. 实弹武器

  2.6. 宇宙舰艇及宇宙设施的散热和冷却

  2.7. 特殊兵器/系统的冷却

    2.7.1. 耶梦加得的散热冷却系统

    2.7.2. 生物电脑的冷却机构

  2.8. 第二期MS的散热问题

  2.9. 从外部因素引起的高热中保护机体

    2.9.1. 太阳光对策

    2.9.2. 核爆时的热辐射对策

    2.9.3. 突入大气层的对策

3. 后记

4. 参考文献

5. 附录

  5.1. 附录Ⅰ-降低产热量的手段与运用方式

  5.2. 附录Ⅱ-废热的利用

  5.3. 附录Ⅲ-低温环境用MS

  5.4. 附录Ⅳ-不会发热的发光材料

6. 致谢


1. 引言 

  MS不仅拥有米诺夫斯基·尤内斯库型热核反应炉,还具有众多可动部位的关节驱动装置,而且无论内部还是外部都配备了强力的火器,因此自然会产生巨大的热量。积蓄热量会直接引起过热导致机体停止或计算机热失控,最坏的情况下还会导致热核反应炉熔解,因此MS不仅采用了冷却剂和散热板等传统散热技术,还采用了热核反应炉和热核推进器的组合,这些发达的散热冷却系统是MS正常运行的关键。

运作中的MS,有时会产生徒手无法触碰的高温,这在难以进行自然散热的宇宙和沙漠地带尤为严重。

  同时散热冷却能力的强弱与MS性能的高低也存在千丝万缕的联系。MS的散热冷却系统历史悠久,在MS-05 扎古Ⅰ的时候就已经受到关注。扎古Ⅰ虽然在米诺夫斯基粒子散布环境下实现了高度的运用性,但是军方对其的评价并不高。其中一个原因便是该机的散热能力低下导致运作时间较短,MS的性能高低与散热能力强弱的关联度日益明显。而解决这一问题的MS是MS-06 扎古Ⅱ,通过提高散热冷却性能,扎古Ⅱ成功延长了运行时间,同时也提高了出力。

  从扎古Ⅱ的事例不难发现,提高散热性能可以应对由于高功率化引起的产热量增大。此后,MS的高性能化与散热机构的强化一直保持着密切的关系。本文将对MS的散热冷却问题,以及针对该问题的系统进行说明。



2. 正文

  2.1. 热量传递的三种基本方式

①热传导:一个分子向另一个分子传递振动能,使热能从高温向低温部分转移。例如,固体内部热量从温度较高的部分传递到温度较低的部分,就是以导热的方式进行的。应用为冷却剂循环管道等。

②热对流:是指由于流体的宏观运动而引起的流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。对流传导因为牵扯到动力过程,所以比直接传导迅速。在大气环境内普遍存在。

③热辐射:是指直接通过电磁波辐射向外发散热量,传导速度取决于热源的绝对温度,温度越高,辐射越强。应用为装甲散热等。

《Gundam Perfect File》53期25页插图


  2.2. 宇宙与大气环境下的散热概论

  MS的散热冷却系统,大致可分为宇宙用和大气层内用(包括水中),而前者也同样可在大气层内使用。因为MS最初是作为宇宙用机动兵器而诞生的,所以最早受到重视的是宇宙用散热冷却系统。

  宇宙用的散热系统是以在真空环境使用为前提的技术,因为不存在外部介质,即使周边环境接近绝对零度(-273.15℃),散热问题也尤为严重,此时机体的冷却大部分由自身进行。而该系统又可以分为两种,一种是以提高红外线辐射效率来进行散热的技术,如多数吉翁军系机体会将暴露在机外的动力管作为制冷剂的传导管,使热量分散到机体各部,采用了便于从装甲表面辐射热量的构造。另一种是将热量转移到蓄热物质(如推进剂、冷却剂),再将蓄热物质释放到机体外,以此降低自身温度的技术,各类机体都有普遍采用。

   大气层内的散热系统是以地球上或殖民卫星内存在的大气和水为核心的气冷/水冷式散热。因为可以利用机体外部的空气和水等物质,冷却不会成为太大问题。胸部等处设有大型进气口的地球联邦军制MS,以及吉翁军的水陆两用MS,均能在此环境下发挥高度的冷却机能。

《Gundam Perfect File》108期23页插图


  2.3. 基础的散热冷却系统

  下图以RMS-106 高扎古为例,对MS主要采用的散热冷却结构进行了简要示例。接下来将对各种基础散热冷却系统进行系统性介绍。

《Gundam Perfect File》108期24页插图


    2.3.1. 动力管

  将制冷剂循环系统加入动力、电力传输管道中,可以使机体内产生的热量分散到机体各部分,从而在装甲板等处向机体外散发。这在吉翁公国系MS中比较多见,而大魔和勇士等的动力管则为内置型。此外,动力管内与机体驱动相关的流体脉冲管线也可兼任冷却系统,管线内用于传递脉冲状压力的流体便相当于制冷剂。

《Gundam MS Bible》第41期插图,下文自带中文的图解皆出自此期,z3个人翻译。
MS-09G 多瓦吉在肩部露出了内部的动力管道。这一方面是为了散热,另一方面也可以认为是为了提高机体性能,增加了内装零件而无法放入装甲内,详细情况不明。


    2.3.2. 装甲散热

  利用装甲板作为蓄热、散热板,原理是将产生的热量积蓄到各处的装甲上,以辐射红外线的形式散热,因此机体的表面积不同会导致冷却效果有所差异。由于不需要专用的散热冷却机构等原因,在最初的MS开发时期被广泛采用。虽然在宇宙中也有效果,但散热并不完全,很多时候需要在返回舰艇或基地后进行强制冷却。

  虽然装甲散热具有容易被红外线探测的缺点,但米诺夫斯基粒子能在一定程度上遮蔽红外线,因此不至于立刻被发现。

 z3注:《Master Archive Mobile Suit 》系列中有说法认为,一些MS的红色涂装装甲,如吉姆的胸甲、Z高达的脚部等,是装甲散热的集中部位(散热管道密集处),机体刚停止运行后,驾驶、整备人员无法直接触碰此处,这些部位的红色涂装相当于一种视觉警告,请酌情参考。


    2.3.3. 散热板

  与装甲板不同,属于暴露在机体外的散热冷却专用机构(也有很多机体在该处同时设置了传感器)。能使冷却剂在内部循环,具有优秀的散热性能,但耐弹性低。表面凹凸较少的机体多在宇宙中使用这一机构。

装备了散热板的代表性机体有PMX-003 铁奥、MSK-008 迪杰等。


    2.3.4. 热核推进器与散热

  上述三种都是将热以电磁波形式放出的“辐射散热”手段。但是光用辐射无法达到令人满意的冷却效果。为了应对这一问题,大部分机体也都采取了推进剂排热,可通过喷射带热的推进剂将热量排出机体外。

  MS搭载的与热核反应炉直连或一体化的热核推进器,不但比冲高于以往的推进器,而且推进剂也可以作为冷却剂来冷却热核反应炉,之后再将带有热量的推进剂喷射出去,达到降低反应炉温度的目的。虽然冷却效果很好,但也存在消耗推进剂的问题,在装备有燃料罐等的情况下,可以说是特别有效的冷却系统。

据说MS-09 大魔便是通过推进剂排热将热核反应炉的温度降低了数万度,能持续进行约5个小时的气垫移动且不至于过热。

  

    2.3.5. 进气/进水口

  只在大气层内或水中发挥作用的进气口。从机外吸入的空气和水可以冷却热核反应炉等。如果是热核喷气/水流引擎一体化的机体,还可兼作“推进剂”的吸入口。因为是从外部将冷却剂导入炉心进行排热的手段,因此被称为“开放循环型”(水冷则称为“开放循环水冷式”)。

因为米诺夫斯基-尤内斯库型热核反应炉的堆芯由I力场保持,所以经过反应炉附近的冷却剂不会受到放射线的照射。

  其中水冷式的冷却效果尤为优秀,采用了水冷式的水陆两用MS能搭载高出力的热核反应炉,同时也方便使用产热量较大的MEGA粒子炮。

重视陆战能力的MSM-07 魔蟹的发电机是水冷和空冷的复合式,胸部设有两种散热开口。

  吉翁军的陆战用MS也积极采用了气冷,如MS-06J 陆战型扎古Ⅱ搭载了气冷式J21-M3ESJ型热核反应炉,MS-06K 扎古加农更是在胸部设置了类似联邦系机体的排气、进气口。

MS-14 勇士胸部的排气、进气口,在大气环境下可以同时使用气冷方式,让本机发挥一定的陆战性能。勇士散热能力的提升,也被认为是为了配合能使用光束武器的高出力发电机,类似例子还有战后与GP计划相关的高出力吉姆,在肩部增设了进气口。

z3注:《Master Archive Mobile Suit RGM-79 GM》中有说法认为,MS的进气/排气口(比如胸部)还能储蓄液态蓄热物质,加热后可将其以气态排出,同时辅助姿态控制,因此这一结构也能在宇宙中使用,请酌情参考。


  2.4. 特殊的散热冷却系统

    2.4.1. 水陆两用MS的蓄水功能

  压载舱是通过吸入或排出水来调节潜航深度的装置,大多装备在潜水艇或水陆两用MS上,搭载了水冷式发电机的机体在陆战时会将其作为冷却水储存罐使用,能有效延长水陆两用MS陆战时的活动时间,同时继续使用光束武器。

AMX-109 卡普尔据说还能够在多重化的高达尼姆合金装甲之间储存冷却水。


    2.4.2. 气冷专用散热块

  散热块是只在大气层内和殖民卫星内发挥作用的气冷式散热冷却机构,属于自旧世纪以来就有的技术,拥有悠久的历史。与吸气类型不同,该装置通过机外露出的凹凸型块体和空气的接触进行散热,原理与散热板相似。这项机构在吉翁公国军的沙漠/热带用MS上便有使用。

MS-06D 扎古沙漠型背包上配备的Puma B4型散热块是其代表型号。


    2.4.3. 冷却剂储蓄罐

  有时仅靠机体自身的散热机构,并不足以让其完全冷却至可正常运行的温度,这时往往需要专门增设容器储存冷却剂,虽不像用于冷却的推进剂一样可用于机动,但也确实是一种有效的冷却技术。

  Flat Mouse是联邦军在MS构想之前使用的强行侦察机,为了快速接近并在侦察后迅速脱离目标,采用了涡扇-冲压组合喷气发动机,但在开发时出现了引擎部过热的问题,量产机在引擎单元上部装备了冷却剂罐(下方则是一体化的摄像机吊舱)。

Flat Mouse只不过是旧世纪高速飞机的应用,虽然技术上很成熟,但在米诺夫斯基粒子散布下,配备的侦查用电子设备就会产生错误操作,无法于实战发挥完美的功能,只能说是平庸的机体。

    从AMX-002 露维·捷露背面斜向下伸出两根大型荚舱也是冷却剂罐,MA因为运用领域被限定,多数只会搭载特定的冷却系统。

荚舱上看似狭缝的东西很容易误认为是推进器,实际上是强制排热器。

  EMS-TC02 幻影(Phantom)是木星共和国鹰派开发的米诺夫斯基推进(Minovsky Drive)装置配备型MS,但其技术并不成熟,散热问题也尚未解决,名为“幽灵之光”的米诺夫斯基推进装置使用极限只有15分钟左右,因此不得已在背包处配备了强制冷却荚,不过就算如此,也只能大约再多延长15分钟。

  而由幻影修改而来的XM-XX 幽灵高达(Ghost Gundam)增设了背包强制冷却剂的搭载量,提升了强制冷却剂的循环功能,使得“幽灵之光”的使用时长有所增加(但仍然远未达到最初预定时长)。

  此外,在需要进行长时间作战或作业时,一些MS也会选择装备冷却剂罐来延长运用时间。据说在一年战争初期,就曾有背负大型冷却剂罐和火箭燃料箱的扎古,负责对殖民卫星进行结构补强并安装核脉冲推进系统。但扎古的机动性也随之显著降低,两次不列颠作战期间,在作业中因此被击坠的扎古层出不穷,吉翁军优秀的驾驶员接连损失。 

  背负着冷却剂罐进行作业的MS-06 扎古
《Gundam Century》第37页插图

  

2.5. MS用武器的散热冷却

    2.5.1. 光束武器

  以光束步枪为代表的MS装备也是不可忽视的热源。特别是拥有长炮管类型的光束步枪不仅出力高,而且还具备大量的粒子加速、收束环,因此产热量很大。如果放任不管的话会导致炮身变形和机关部位过度加热,所以一般会加入散热冷却系统。

①勇士M型指挥官机用光束步枪

  MNG-110光束机枪是勇士M型指挥官机装备的大型光束步枪。可以通过从枪体尾部插入的冷却剂罐来进行冷却。侧部被设置的鼓状装备是E-pack。

战后西玛舰队所运用的MS-14Fs就有使用这一武器,鉴于E-pack技术的成熟时期,该武器被认为是一年战争后修改的产物。


②AGX-04用光束机枪

  配备给AGX-04(角马)的试制型光束机枪。虽然可以连续发射,但是冷却问题严重,在过载的情况下冷却器的上表面滑动,进行强制冷却。紧接着限制器启动,在一定时间内不能连续射击,所以虽然号称可以连发,但是性能还不是很完备。

为防止射击精度下降,也在枪身设置了冷却用的热护套,枪身下方为冷却剂罐。
z3注:0083OVA/剧场版中并未展现这一散热机构,反而是高达创战者第一季25话中有相关画面。


③狙击型扎古Ⅰ用光束狙击步枪

  最初期的长距离光束步枪。出力高,射程远,但发热量巨大,长时间或连续使用时需要外部冷却装备以及更换枪管(平常收纳在枪管盒中,挂在背包的锁存器上)。


④吉姆狙击手/狙击型吉姆Ⅱ用光束狙击枪

 通过连接大型外部冷却/发电设备,可实现对远程目标的大功率持续光束攻击。如果是单发的话,即使没有外部设备也可以射击。

z3注:吉姆狙击手的大型背包和罐状装置为MG模型原创,设定上两者都具有冷却及发电功能。


    2.5.2. 实弹武器

  较为传统的实弹兵器的冷却问题同样不可忽视,为此人们也采取了各种措施。

①陆战型高达用100mm机关枪

  装备有带孔热护套的手持式实弹机关炮,作为MS用手持火器十分小巧,同时也没有忽视炮身的冷却。

《MASTER ARCHIVE MOBILE SUIT RGM-79 GM》第93页图


②钢加农用加农炮

  240mm口径的实弹加农炮,通过改良填装方式,以及在炮身上装备强制冷却用的液冷式热护套,能够以扎古机枪级别的连射速度发射导弹。

采用光束加农炮的吉姆加农Ⅱ同样装备有类似的热护套,该机支援能力的增强与冷却效果的提升也有关联。


③多瓦吉用巨人火箭筒

  相当于大魔用火箭筒修改而来的无后座力炮。被认为是前线规格。或许是为了防止炮身过热变形,所以把布缠在了上面。


  2.6. 宇宙舰艇及宇宙设施的散热和冷却

  在宇宙中存在散热冷却问题的不仅仅是MS,宇宙舰艇也是一样,大型舰艇自然会搭载大推力推进器和高出力火器,因为同时设有船员的生活区,所以也很重视散热问题,尤其是U.C.0090年代普及的具有巨大散热板的宇宙舰艇。

拉凯拉姆级战舰在引擎区块下面设有巨大的散热板,克拉普级和姆萨卡级也具有同样的构造。
旧吉翁公国军残党迪拉兹舰队的改造型殖民卫星据点——“荆棘之园”也在小行星部位设置了大型的散热板。
现实中的国际空间站,红框所示为散热板。

  封闭型殖民卫星通常由设置于卫星自转轴的柱状人工太阳提供光照,因为此处为无重力环境,不利于空气流通,容易造成热量堆积,所以会有冷却用的人工气流于该处对流循环。

如果人工太阳的维修用通道破损,人员经过时极易被气流卷出,造成安全事故。


  2.7. 特殊兵器/系统的冷却

    2.7.1. 耶梦加得的散热冷却系统

《Gundam MS Bible》第72期图

  吉恩公国军的QCX-76A 耶梦加得(大蛇炮)是可发射核聚变等离子体光束的试作型舰队战决战炮。其拥有231.0m的傲人全长,可以一击击沉联邦军的麦哲伦级战舰,但是因为其直接将米诺夫斯基-尤内斯库型热核反应炉作为弹体,使之暴走并射出等离子体,发热量也超出了常识,因此每射击一次都需要进行大规模的冷却。

与耶梦加得本体相连接的冷却板,负责液态金属的循环和辐射散热。
炮身上设置了10基冷却鳍片,燃烧区由冷却板输送的液态金属进行冷却,射击后会将带热的气体释放出去,从而使炮身冷却。


    2.7.2. 生物电脑的冷却机构

  MS对计算机的依赖程度很高,在可对外部影像进行实时修正、投影的全周天监视器普及后,计算机的重要性进一步增加,同时安装在MS上的计算机(特别是CPU)进一步高性能化,这些原因也使得电脑成为了一大热源。

早期便有部分MS搭载了特殊系统,如MS-08TX[EXAM] 伊芙利特改的头部主机搭载了EXAM系统,因为电脑的冷却装置需要更多空间,伊芙利特改的头部比基础的MS-08TX更大。

  而计算机普遍不耐热,其中生物电脑的耐热性尤其低下。生物电脑是可以取代传统塞可缪的新一代产品,可将传感器获得的信息直接传递到驾驶员脑中,从而实现MS与驾驶员的一体化,但其最大运转时的发热问题十分严重,虽然在F90Ⅱ等机体上进行了试验,但是依旧难以解决生物电脑的不耐热性。因此便需要设置强力的冷却机构。

F91的腹部散热器便是以F90Ⅱ的数据为基础开发的。

  以F91为例,高达F91在解除限制进入最大运转状态时,会全面启动各种散热系统来进行生物电脑的强制冷却,其中就包括MEPE (Metal Peel off Effect)。MEPE通过剥离发热装甲表面的涂膜,可形成“有质量的残像”,同时还可用作“分身”欺骗敌机。

F91的众多强制冷却机构
最大运转状态的F91具备当时最强级别的冷却性能。

 


  2.8. 第二期MS的散热问题

  机体小型化是解决MS散热问题的有效手段。这是由平方立方定律导出的理论,意味着越小的MS,其表面积与体积的比率越高(通过装甲板排出的热量越多)。头顶高仅有15米的第二期MS(小型MS)能够高出力化,不仅仅是因为采用了新型热核反应炉,机体的小型化也是其原因之一。

赞斯卡尔帝国的量产型宇宙战用MS——ZM-S06S 佐罗亚特
XM-01 德南·佐恩是担任骨十字先锋主力的第二期MS,为了提高散热性能,胸部设置了连装进气口。

  大部分的第二期MS虽然没有明显或特殊的散热冷却系统,但很少发现有机体过热的事例。比如卑斯帕(赞斯卡尔帝国军)的重力环境用MS——ZM-S09G 托姆利亚特,虽然其配备了能量消耗巨大的光束旋翼,但散热方面的问题却鲜有所闻。

使用光束旋翼飞行中的托姆利亚特小队
《Gundam Fact File》第79期26页插图

  此外,也有些特殊机体,如高度重视近战的XM-X1/2/3/…(F97)海盗高达系列将装甲加厚后,连带使得结构上弱点的排气口面积变小,导致热量容易积累,需频频打开头部面罩进行散热。

z3注:并非所有“雪铁龙”结构都是散热口,如RX-78-2 高达的“雪铁龙”之下是激光、电磁传感器。

  而不少木星系机体,如沙卡斯(Thousand Custom)的MS同样也设置了可开启的面部散热口。

EMS-TC02 Phantom(pixiv@ZB)


  2.9. 从外部因素引起的高热中保护机体

  MS的散热冷却问题不仅仅来自机体内部。沙漠和热带的高温是最具代表性的,除此之外,宇宙“昼侧”的太阳光直射、机体爆炸产生的热辐射、进入大气层时的绝热压缩等外部因素也会使得机体过热。不过这些基本上都可以在技术层面进行解决,不至于构成致命的问题。

能够在一定程度上防御光束武器的抗光束涂层/临界半透膜也是热防御技术的一种,自一年战争末期开始逐渐普及。


    2.9.1. 太阳光对策

  由于散热冷却的程度有限,在不存在遮蔽物的“昼侧”宇宙中,装甲的表面温度会显著上升。作为对策可采用容易反射光线的浅色涂装,这正是地球联邦军的吉姆型MS颜色多近似于白色的原因之一。黑色虽然是宇宙迷彩色,但是运用时的温度上升也很严重。

RGM-79 吉姆的浅色涂装据说是为了方便目视以及防热,RX-178 高达MK-Ⅱ等机体采用的提坦斯系黑色涂装则被认为在防太阳光、宇宙射线的对策上效率低下。
《Gundam MS Bible》第41期插图


    2.9.2. 核爆时的热辐射对策

  核武器的破坏力主要是由冲击波、热射线、放射线等构成的,但在宇宙中,热射线和放射线才是主要杀伤手段。热射线会直接对MS造成损害,而且几乎难以避免,因此最好采用巨大的物理屏障或急速冷却装置来进行防御。核武器运用MS——RX-78GP02A 高达试作2号便是少数具有这种防御装备的机体。

试作2号拥有强制冷却功能,能从自机发射的核武器爆炸中保护机体和搭乘人员。

  在米诺夫斯基粒子散布常态化的战场上,战术核武器的攻击在某种意义上比旧世纪更加困难。因为无法通过雷达进行远距离制导,只能在目视距离内发射弹体,结果发射平台自身也被卷入核爆炸的可能性极高。为此,试作2号机彻底强化了装甲和冷却功能,防止核爆炸后的冲击波和高热引起的自毁。

NR-Sh-02-RX/S-00013型冷却护盾

  试作2号机的护盾是为了在从目视距离进行核攻击时保护机体不受冲击波和高热的影响。因此,根据握持角度的不同,其面积大到几乎可以遮住整个机体。并且在内部,装载了MS本体容纳不下的大型冷却装置。通过液态氮(一说液态氢),可以瞬时强制使机体温度下降。但是作为代价,盾一旦破损便无法进行核攻击。从这个意义上来说, 试作2号机的护盾已不是通常用于防御敌人攻击的装备,而是核攻击使用的子系统,可说与核弹头MK-82同等重要。此外,盾牌内的冷却装置在正常运行时也可以使用,甚至可以说是动力系统的一部分。

在追击战时,试作2号机的盾牌被试作1号机轻微损伤,驾驶员阿纳贝尔·卡多因为了解该装备的重要性,当即决定撤退。

  为了拥有彻底的耐核性,除护盾外,试作2号机的本体也有着无与伦比的重装甲和冷却功能。

虽然没有搭载核心战斗机,但驾驶舱的装甲是双重构造。舱门用螺栓牢牢锁住,保护驾驶员。

z3注:《MasterArchive Mobile Suit RX-78 GP01 Zephyranthes》中有说法认为,GP02A的驾驶舱周围可能搭载了I力场发生器,输出功率虽无法抵御光束武器,但可以利用米诺夫斯基粒子的力学特性使强烈的核电磁脉冲(EMP)和热射线失效,请酌情参考。

像大魔一样造型厚重的腿部,但内部并不是气垫悬浮装置,而是冷却装置。

  话虽如此,给MS完全的核耐性几乎是不可能的,即使有这样的对策,观舰式袭击后的试作2号机还是受到了相当大的损伤。

对地球联邦军的观舰式进行核攻击后不久的试作2号机,左臂已无法运作。


    2.9.3. 突入大气层的对策

  进入大气层时的绝热压缩会产生足以破坏MS的超高温,所以最初MS无法单独降下地球。真正解决了这一问题的是降落伞系统,可利用碗状的隔热气球和冷却气体保护MS和舰艇免受高温的影响,从而下降到地球。

  而更早还有耐热膜——RX-78-2 高达藏于机体裆部的耐热装备,可利用蒸发时带走热量的方式来保护机体突入大气层。此外也有说法认为,高达在突入大气层时是从裆部喷出冷却瓦斯,形成包覆机身的冷却力场,但无论真相如何,RX-78-2 高达具有高度发达的散热冷却系统,能抵御与大气的摩擦以及绝热压缩产生的高温,这点是毋庸置疑的。(之后在欧洲102采掘基地的战斗中,高达更是成功抵御了MAX-03 阿萨姆那能产生约4000高温的电磁引导器攻击。)

《MasterArchive Mobile Suit RX-78 Gundam》 p.29插图
z3注:但是RX-78-2并没有相应的减速装置,若不是被相对静止的白色基地及时收容,便只能舍弃上下半身,以核心战机着陆,远不如日后的降落伞系统可靠。

  除上述技术外,最为特殊的当属利用米诺夫斯基效应突入大气层。米诺夫斯基效应是米诺夫斯基飞航(Minovsky Craft)的附带效果。以具备米诺夫斯基飞航机能的白色基地为代表,飞马级两栖攻击舰有着让人联想到木马的奇特外形。这种完全没考虑气动形状的宇宙舰艇在突入大气层时,即使能通过外壁冷却机能解决气动加热问题,也会产生高速的空气乱流,最终会导致船体在空中解体。要让飞马级具备突入大气层的能力,更需要的是船体的防护功能。因此这些舰艇突入大气层时,便利用了米诺夫斯基效应。

  随着进入大气层的气动加热现象,大气会等离子化成为导电物质,不会穿透向舰首方向发射的米诺夫斯基粒子,而船体同样为导电物质,在大气与船体之间的米诺夫斯基粒子进而被压缩为I力场,使周围电离状态的大气形成了屏障(也可以形容为护垫)。这样一来就可以使空气阻力骤减,更不会出现导致船体在空中分解的异常振动现象。

被I力场固定的电离状态空气形成了泪滴状的屏障
《機動戦士ガンダム大事典 一年戰争編》p.134插图

  吉翁公国军曾计划用姆赛级轻巡洋舰将拥有米诺夫斯基飞航系统的MA-08 阿普萨拉斯运送到地球低轨道,然后让其降落到位于南美地球联邦总部贾布罗。不难想象,阿普萨拉斯在突入大气层时,也会像飞马级一样利用米诺夫斯基效应。

阿普萨拉斯在构想中的运用方式

  光束盾牌和米诺夫斯基飞航一样可以产生米诺夫斯基效应,获得隔热效果,所以也能够当作突入大气层用的装备,这点在U.C.0130年代就已经获得证实。

U.C.0133年,由金凯杜·那乌驾驶的海盗高达,首次尝试并成功以光束盾牌突入大气层。
U.C.0153年,使用光束盾牌突入大气层的V2高达与战舰林贺斯Jr.号。



3. 后记

  什么时候打算写这篇设定整理的呢?看了下文件夹应该是一年多前,距离上一次写“UC硬体”也过了一年多了……因为种种原因(懒)拖了很久,在此给一直等待的各位道歉。

  原本也列举了不少机体的散热冷却措施,但大多较为零碎且重复,因此本文只列举了部分具有代表性的机体进行解说,其余欢迎各位在评论区讨论。



4. 参考文献

《Gundam Manual》

《Gundam Century》

《機動戦士ガンダム MSV Hand Book》

《Gundam Film Book Series 2 Mobile Suit Z Gundam Part 2》

《機動戦士ガンダム大事典 一年戰争編》

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5. 附录

  5.1. 附录Ⅰ-降低产热量的手段与运用方式

  因为运用了热核反应炉,启动中的MS难免发热。特别是在战斗行动中的MS更会发出巨大的热量,因此必须要有强力的排热冷却系统,不过,即使运用了这些系统,装甲表面等也会产生高温。虽然不可能出现肉眼就能判断出红热化程度的高热,但也存在容易被红外线传感器捕捉到的问题,所以自然会想要将产热量降到最低。因此为了降低MS的产热,人们在技术和运用方面采取了各种措施。

  在技术方面,可以以水陆两用MS——MSM-04 龟霸为例。龟霸搭载了2台MS-06J 陆战型扎古Ⅱ的热核反应炉,但潜航时只会运行其中一台,从而降低产热量,进而降低了被敌方发现的概率。

z3注:龟霸的隐蔽性不仅是因为低排热,还因为装甲表面涂有电波及红外线吸收材料,以及采用了消音性优异的流体脉冲系统,再加上其圆胖的外形,在声呐探测时常和鲸鱼混淆,从降低了被发现的可能性。

  在运用方面,则可以用作为MP(Mobile Pod 机动荚舱)的MP-02 奥格为例。即使在非战斗状态下,奥格的推进器也会一直处于怠速状态,这同样是为了防止热核反应炉的过度加热。

z3注:同样作为MP,RB-79 铁球使用的却是燃料电池,当然,燃料电池的产热倒确实远低于热核反应炉。

  在宇宙中的运用方面,向着不被日光直接照射的“夜侧”移动也可以减少机体发热,不过在战斗中很难顾及这点。


  5.2. 附录Ⅱ-废热的利用

  机体运作时产生的废热也并非一无是处,除了正文部分提及的普遍用于加热推进剂外,也有着其他用处。

  如战舰的MS用弹射器便利用了热核反应炉的废热,将弹射器与蒸汽阀连接后便可将挂载的机体高速弹出,在不耗费机体自身推进剂的情况下赋予其所需的初速度。

  而海盗高达系列不仅有可以利用脚部推进器余热、瞬间加速的高热短刀,据说海盗高达X-0腹部的放热口还能排热转化为机动时的推进力,但似乎没有太大效果。

射出高热短刀的海盗高达X-1
海盗高达X-0的腹部放热口


  5.3. 附录Ⅲ-低温环境用MS

  与沙漠等高温环境一样,极端低温环境对MS也是有害的。特别是在地球的北极、南极、暴雪地带等地,不但因为存在大气,更由于地球特有的重力和冻结问题,有很大可能会导致MS运转不良。因此,人们也开发了少数适用于寒冷地区的MS。

如果只是殖民卫星内人工降雪那种程度,大部分MS都可以应对,但在地球上则有必要采取防冻措施。

  ①RGM-79D 寒地型吉姆多配置在北极基地等严寒地带,因此在关节等活动部位实施了防止结冰和防止冰雪堆积的处理,同时预想到进气口可能会因为结冻而无法开闭,还在胸部上方和肩部追加了换气口。经过上述妥善的防寒处理,本机可以应对寒冷地区的环境,但并不表示可以长期暴露在户外环境中任由风雪摧残。

  此外,在暴风雪等恶劣天气中,通讯也可能受到阻碍,因此寒地型吉姆也配备了性能相当优异的长距离通讯系统,如头部右侧的杆状天线。

  ②MS-09 大魔(寒地规格)是一年战争末期吉翁军在北美有所使用的当地规格机,其特点是安装在背包上、用于喷射人工雪以消除足迹的特殊喷雾器,以及进行了防寒处理的武装。

  另外本机也在肩口、腹部、膝盖增设了进气口,这被认为是用于背包等部位的推进器的冷却。

  ③F90C——C(Coldness)TYPE是对应局地战的任务背包之一,其设想是在寒冷地带运用的规格。最大的特征是使用腿部硬点安装的折叠式滑雪单元。与实现气垫式行走的任务背包“H-TYPE”相比,在大降雪地带的机动性也大幅提高,即使是在有硬度的雪原和冻土上,也能顺畅地移动和滑行。此外,在无法支撑机体热量和自重的土壤等难以滑行的地方,也可以将滑雪板底部折叠,这样即使在安装了该单元的情况下也能够步行。

  同样为了应对寒冷地带,滑雪单元和腰部、肩部增设了用于防寒、耐寒的供热单元。通过该单元产生的热量,能够预防装甲、关节部位被雪附着和结冰,从而将运动性能的下降控制在最低限度。除此之外,从肩部的供热单元垂下了覆盖上半身的斗篷,这是为了能够有效地传导热量。由此,F90在寒冷地带也能发挥原本的战斗力。


  5.4. 附录Ⅳ-不会发热的发光材料

  发光或多或少伴随着发热,但也存在与此相反的材料。精神感应框架就是其中之一,但是其发光的原因并不清楚。这项技术也存在很多其他未知的部分,因此被地球联邦政府禁止了新的制造和研究。

RX-93 ν高达在驾驶舱周围等部位追加了精神感应框架,这种材料被认为是引发“阿克西斯冲击”的原因。
RX-0 独角兽高达是全身安装精神感应框架的试作型MS,在毁灭模式下,全身都会露出发光的精神感应框架。

  作为精神感应框架的概念验证技术,MRX-013-3 精神力高达Mk-IV G-DOORS等机体装备的精神感应板在运用时同样会发出原因不明的红色冷光。



6. 致谢

  感谢分享扫图资源的文姐(新浪微博@-射命丸文-)和郡主(新浪微博@斑鸠郡主),感谢GUNDAM T.C.R.I.的各位,谢谢大家的阅读!  


也感谢这日均近40°C的气温让我想起来要来填坑。

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