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堡垒机器人(2)

  机体热管理:43b7h

  如果说,在太空中有什么跟速度增量(Δv)一样重要甚至更加重要的,那一定是各类人造物体的热量管理和控制。任意一个文明在轨运行的人造构造,不论其结构有多么简陋,技术多么初始,甚至可以不需要发动机,但一定不能不需要散热。各类人造航天器或航天构造的热量管理与控制一定是任何一个哪怕是刚上太空的文明都需要掌握的几大最重要课题之一;而热管理技术自然也是任何拥有航天作战能力的人造构造必不可少的技术保障系统之一。43b7h

  航天器热控制(Spacecraft Thermal Control)作为一门高度复杂的系统工程,它涉及材料学、热学、计算数学、化学、光学、流体力学、电子学、计算机科学以及试验测量技术等诸多学科。它的任务可被简述为:通过合理组织航天器内部和外部的热交换过程,使航天器各部位的温度处于任务所要求的范围内,为航天器的仪器设备正常工作,提供良好的温度环境。43b7h

  在恶劣的太空环境下,诸如堡垒型机器人一类的航天器在散热上会产生极大的困难,在大气环境下,热的传递可分为热辐射、热对流、热传导三类。其中热对流通过流体中质点发生的相对位移引起热量传递;而热传导则通过粒子碰撞使能量从物体温度较高部分传至温度较低部分,是最普遍的适用于所有介质的导热方式,这两种传导方式都需要介质才能进行。43b7h

  然而在太空中的绝大部分位置,星际物质的分布往往极其稀疏,早有研究指出,银河系内星际物质的平均数密度为每立方厘米1个氢原子。如此稀疏的物质让热量也难以找到介质进行传导,因此在太空近乎绝对真空的环境下,只有依靠电磁波传导热量,不需要介质的热辐射方式才能在太空中实现有效的热量传递。43b7h

  而太空环境的复杂性还远不止于此。星际物质在宇宙空间中的分布呈现极不均匀的状态,一个普通的恒星系拥有的物质总量要超过数亿乃至数十亿平方公里空旷空间所含星际物质的总和。而这还不是机体热管理的全部内容,在星系内飞行的航天器被恒星乃至某些行星照射时,其面向星体的那一面会积聚大量的热量,导致航天器阳面温度升高,而热传导较为低下效率又使得短时间内很难让航天器的阴阳两面温度均衡,因此对于任何具备航空航天飞行能力的联合构造而言,其设计除了要考虑散热,保温问题也同样不容忽视。43b7h

  从工程学角度来说,热管理和热控制可简要分为“被动”和“主动”两类,而所谓的“航天器空间被动热控制”可被简述为:依靠选取不同的热控材料和合理的总装布局来处理航天器内外的热交换过程,使航天器的各部分温度在各种工作状态下都不超出允许的范围。堡垒级采用的被动式热控制设计本身没有自动调节温度的能力,但它简单可靠,是联合构造进行热控制的主要手段。43b7h

  被动热控制设计最常见、应用最广泛、也是最家喻户晓的做法是在机体外壳表面覆盖一层温控涂层,以降低表面的太阳吸收率与热辐射率比值。对于热辐射来说,几乎所有的非透明物体都是在紧靠表面之下很薄的一层之内就把全部透过表面的入射辐射能吸收掉。因此在物体表面上覆盖一薄层涂层,就能决定物体表面的热辐射性质。堡垒级机体表面喷涂的中州光绘LDC85电塑性多频谱可变折射率低可探测性涂层作为高度集成化的多功能自我调控涂层,整合了温度控制能力,通过电压和温度的双重变化对涂层表面的热辐射性质进行共同控制,从宏观上看,单色辐射性质的变化具体表现为涂层颜色的变化,例如当涂层表面受电压影响转化为白色时,即代表涂层处于“中等反射表面”状态。43b7h

  另一种被动热控制常用的技术是热管,这是一种靠工质的相变和循环流动而传递热量的器械。由管壳、多孔毛细管芯和工作介质组成。通过在外壳不同位置或仪器之间布置热管,将热端的热量导向冷端,减少部件、仪器之间的温度差。这也是堡垒级采用的最为庞大、复杂的热量发散系统。43b7h

  外壳散热是堡垒级乃至任何哪怕是最为简陋的航天器最为基础的散热方式,这种方法直接将热量传导至外壳,并通过和宇宙空间接触的外壳将热量辐射出去。对于联合机器人/机械人而言,通常在机体内将大段且多次弯曲的毛细管网络贴近外壳以实现热交换,不过也可以通过气体,乃至固体传导热量。毕竟最基础的散热方式往往最具广泛性。然而,堡垒级乃至大多数联合机器人/机械人都在这方面更进一步,由于现代全领域作战构造普遍在其真正的外壳以外加装惠普尔盾或其他类似的防护结构以应对星际物质乃至小口径武器的射击,因此若是选用热的良导体作为主要的外壳材料,虽然实现了散热需求,但相应的当直面外部冲击时,热量也很容易能够通过这些良导体进入机体,而一旦受弹次数过多,机体内温度就很容易上升到一个难以忍受的温度,这对于堡垒级履行其职能是不利的。因此,包括堡垒级在内的联合机器人/机械人往往采用“局部外壳散热”的进阶手段。在这种设计思想的指导下,占机体表面大部分的船壳均使用低导热率材料建造,导热率较低,促使机体内部产生的热量不得不集中至部分专门用于散热的外壳位置,这部分的船壳采用热的极良导体复合耐高温金属制造,为了增大交换的面积,内层结构采用了多孔的蜂窝型导热材料,外层再用耐高温金属覆盖作为保护,且表面凹凸不平以在尽可能小的体积内最大化散热面积,并且还把表面涂成了白色,以减少太阳辐射的吸收。由于这种看起来凹凸不平的平直条纹状热辐射板很像格栅,因此也被形象地称为“散热格栅”。这种散热方式虽然不如全外壳散热那样拥有巨大的散热面积,但能切实地提高军用构造的防护能力。43b7h

  在考虑到散热的同时,由于堡垒级机器人搭载的部分仪器设备对低温乃至超低温工作环境的需求,例如传感器系统中的红外传感器,这一设备需在低于零下两百度的超低温环境下运作。因此,如果没有主动冷却系统,是不可能实现机体有效运作的。为此,堡垒级机器人采用了“两手都要抓,两手都要硬”的策略。一方面设置有流体循环热量控制系统,为这些设备提供稳定的超低温环境。另一方面则在这些仪器或部件表面包敷多层隔热材料,例如双面金属镀膜反射屏+真空间隔的配置,或喷涂石墨烯低辐射率涂层,多管齐下以阻隔其他热源的传导。43b7h

  为维持稳态工作环境,堡垒级机器人通过调整机体仪器设备的布局,将部分所需一致的仪器设备集中布置,并进行封装处理。单元化、模块化的集成式设备布置不仅提高了封装箱内各仪器的工作效率,同时也提高了系统整合能力,缩小了体积。对于需求特定范围内温度的仪器设备而言得以享有同样集成化的散热手段。这类封装箱(EME)可以自动改变表面组合的热辐射率,从而改变散热能力以保持封装箱的温度范围。如热控百叶窗(利用低辐射率、可动叶片不同程度地遮挡高辐射率的仪器散热表面以进行主动热控制)和热控旋转盘(通过改变物体表面当量辐射系数进行主动热控制)。43b7h

  除使用辐射式热控外,这些封装箱也可通过传导式热控管理温度。传导式温控将机体内部设备的热量通过传导的方式散至外壳表面以排向外部。在这一过程中,热传导系数可以随设备的温度升降而改变,从而对设备温度起自动调节作用,如接触导热开关(一种以切断和导通排热通路为基本控制动作的热控机构)和可变热导热管(通过在热管上加装控制装置,使得它比起一般的热管具有更好的调节能力和更强的适应性,但结构也更复杂)。43b7h

  堡垒级机器人的液体循环系统则覆盖整个机体。为特意布局以集中布置的不同温度层级仪器设备封装箱(EME)提供统一的热控制服务。堡垒级机器人的液体循环系统采用毛细抽吸两相流体环路热控系统,由毛细泵、密封的工质液体管道、蒸发器管道、储液器、蒸发器和冷凝器组成。利用毛细泵驱动,工质在密封的管道中单向流动循环,以相变的方式传递热量。在一个回路内可有多个蒸发器和冷凝器。拥有良好的传热性能,无需消耗能源且运行可靠。适用于传热较多和规模较大的构造。43b7h

  堡垒级机器人的毛细抽吸两相流体环路热控系统采用液态氦3作为工作介质,这种低于零下270度的液体是直接从堡垒级的正物质燃料贮箱中提取出来的。这套系统在重复的“封装箱产热—蒸发器—管壁—毛细芯—液态氦3—(吸收汽化潜热)气态氦3—冷凝器—(放出汽化潜热)液态氦3—(毛细抽吸力)蒸发器”过程中不断地环绕全船流动。在这一过程中,它将通过多组毛细管为机体所有的封装箱降温,然后再通过冷凝器返回主贮箱中。43b7h

  此外,这套系统还可以通过控制储液器温度进行温度控制。当系统温度过低时,通过加热储液器使其内蒸汽压力增加,将其内液体推向系统的冷凝器,减小冷凝面积阻止系统温度下降。反之,当系统温度升高时,储液器加热器关闭,工质向外散热,温度下降,蒸汽压减小,系统内液态工质回流,增加散热面积,使系统温度降低。43b7h

  作战管理系统43b7h

  有了“经络-16”通用计算环境核心层整合计算资源的支持,自然还需要有来自应用层的支持,才能遂行各种任务。为保障在己方战术网络系统断链的情况下依然能够遂行任务,堡垒级机器人选择了成熟的,与“经络-16”能完美兼容的整合式综合作战管理系统。作为联合武装力量运用系统工程原则,在电子工业、信息技术、自动控制技术等诸多领域协同发展的自动化指挥决策与武器系统控制系统,综合作战管理系统通过借鉴商业标准,采用成熟民用技术,并以军用标准规范设计并封装,其基础模块甚至大量装备于联合民用星舰,用于调控舰上的自动防御系统(Automatic Defense System,ADS)用于击落小行星、采集原料等作业,这使其具备了前所未有的泛用性。43b7h

  同主要安装在战役级指挥控制单位上的综合作战管理系统(Integrated Combat System,ICS)略有不同,堡垒级机器人采用的是其减配版本,主要以采用分布式结构的4个子系统组成:43b7h

  侧重于编队作战指挥功能的联合指挥决策系统;43b7h

  兼有作战指挥(本机)和武器控制功能的武器控制系统;43b7h

  负责机体的主要探测功能的赫尔墨斯-P&T“全视之眼Neo”完备型单兵级分布式战场态势感知能力套件;43b7h

  系统内置的操作准备和检测系统;43b7h

  联合指挥决策系统具有高度的自动化能力,可同时接收“全视之眼Neo” 战场态势感知能力套件、主/被动能量观测系统、全波段全向被动传感器监听网络、P&T QFC-88整合式量子火控系统、“闪长岩”综合增强型电子战系统、空间导航、数据链以及其它设备送来的目标信息和其他相关信息,并将这些信息分类、识别并进行威胁判断,再根据单机或协同作战构造的情况,由指挥决策程序向武器控制系统自动传递指令信息。43b7h

  指挥决策系统的中枢是机体的分布式光量子计算机集群,另外有数据存储器和三维全息沙盘等辅助设备。作战原则管理功能是综合作战管理系统的核心,该子系统同时也决定机体的主要作战战术原则,并作出火力分配以协调、控制整个作战系统运行。由于决策系统采用量子计算机完成监视、识别和威胁判断,使系统反应时间很短,充分发挥了战场态势感知能力套件全方位探测的优势。该系统可指挥防天、对陆和太空作战,还能指挥协调与友邻单位的协同作战。43b7h

  一套经典的整合式综合作战管理系统具有6大职能:编队指挥、本机指挥、战术信息、防天作战(近距离防御)、对陆(天体表面)作战和太空作战。其指挥决策子系统在舰载主机内加载有数千种以上的使用例程。每个使用例程都是一条使作战系统对某种特定状态做出反应的指令。使用例程可以由本机(编队指挥官)或防天指挥官来选定控制。当从C5ISR系统的数据链或本机态势感知能力套件等信息源获得目标信息后,系统通过数据接口自动输入到检测和决策系统。然后根据作战方式决定对目标的射击方式。综合作战管理系统有三种作战方式:完全自律、AI辅助和手动控制。在绝大多数情况下其一般处于完全自律模式。在这一模式下,对于输入指挥决策系统的目标信息不需要人工控制,仅需授权“开始作战”的指令,全系统就能自主运作。因为在现代高烈度超光速作战的背景下,光靠人工操作难以在短时间内完成威胁判断、目标识别、跟踪、截获、制导等诸多任务。因此在此模式下,只要目标设置符合预定威胁类型,整个探测、拦截过程将全部自动地进行,这种模式用于探测和拦截特别危险的目标。在其它两种作战方式下,武器控制系统将目标插入到交战队列,调度发射装置和传感器集群,并计算拦截和预先射击的时间,计算的结果反馈给指挥决策系统,然后由人工干预开始射击。其中,AI辅助和手动控制方式的区别在于人类作战人员介入的程度,而故障方式则是在系统出现1个或多个子系统,或者是计算机故障时,自动降低全系统性能,使系统能够保持探测目标、开火射击、发射制导武器等保证机体安全的功能。43b7h

  即便进入星际殖民时代已有数百年,但敌我识别(Identification Friend or Foe,IFF)问题依然是困扰了系统工程师们多年的难题。对于综合作战管理系统而言,其操作准备和检测系统框架内内置了一个特种光量子处理器集群作为机体进行敌我识别的辅助模块,该模块时刻与机载主机和态势感知能力套件间保持三方数据直连,在目标识别过程中充当“第三者”。这个辅助模块主要包括目标识别主模块和战术情报协调模块(和CEC终端连接以时刻掌握友军讯息)、雷达识别模块、超视距目标协调模块三个子模块。它们存在的唯一目的便是帮助机体主机判断目标类型。43b7h

  每当雷达系统识别到可疑目标时,雷达系统智控系统就会将自动敌我识别结果发送给这个特殊的“第三者”,第三者在综合雷达系统信息后给出自己的判断依据,如该目标无IFF应答,来自敌方方向,外形同本地区友军参战单位技术型号不符,判定为敌军;该目标无IFF应答,来自我方方向,目标做出友好动作或其外形与本地区友军参战单位技术型号相符,判断为友军,并将结果和判据同时传输至舰载主机以供其判断。之所以给出这些判断的目的,便是希望帮助机载AI能根据这些信息做出进一步的判断,并可以通过两个简单的电脉冲改变系统对该目标的敌我属性判别,从而直接影响交战过程。43b7h

  综合作战管理系统经过了数百年的持续发展,最新的版本(Baseline15)通过采用和“经络-16”同样的核心+接入双层复合架构而将所有的侦测、指挥、管制和作战系统在后端进行了统一的横向整合,不再各自为政。并与CEC(CooperativeEngagementCapability,协同作战能力)系统高度融合,从而进一步增强了统一战线级的体系融入度,提高了和打击编队单位间的协同作战能力。同时,采用更换升级迅速、便捷的商用现货(COTS)取代了为追求高可靠性而牺牲了性能的军标专用组件。协同作战能力(CEC)为人类联合武装力量和陆-空-天联防体系带来了革命性的新能力,这并非通过新增雷达或武器系统,而是在现有的体系中以更快的传输速度,更加畅通无阻的权限认证来分发传感器和武器数据而达成。CEC可将来自相关的多个传感器的高质量跟踪数据进行融合,并通过相同的算法建立一个单一的、共用防御战术显示“天域图像”,将其以经滤波的融合的状态分发到其它所有参与平台上。其结果是产生了一种以所有可获取的传感器数据为基础的优质领域图像,从而可对目标进行极早期的探测,并可对领域内目标进行更连续的跟踪。CEC的设计旨在加强人类联合武装力量防御外部威胁的能力,特别是在边境热点区域。CEC的基础是加强的通信系统,其带宽和电子对抗指标增强了几个数量级,同时由GSNAS(Global Space Navigation System,全域太空导航系统)提供更强大的系统先进性。43b7h

  CEC的硬件系统由三部分组成:协同作战处理器(CEP)、数据分配系统(DDS)和各类接口。其中,协同作战传输处理装置(CETPS)可将当前编组内的所有作战单位的传感器协调成一种单一的实时火控质量混合航迹图像,从而可极大地提高战斗部队的进攻和防御能力。通过采用一种实时的、高数据率的分配网,CETP可将来自每个协同单元(CU)的传感器数据分配给所有其它的协同单元。这种CETPS抗干扰能力极高,可在协同单元间建立一种高精度的栅格。通过采用高容量、并行处理和高级算法,每个协同单元独立地将所有分布式的传感器数据融合为一种共用航迹图像,使混合航迹图像在所有CU上均相同。CETPS数据以来自每个CU的最佳传感器能力的一个超集形式体现,并综合成一个单一的到CU现存武器或作战系统的输入图像。CETPS包括协同检测、交战决策、执行交战和数据分配。CEPTS可使战斗群中的所有装备有CEPTS的作战系统单位成为一个由CETPS综合成的单一个分布式系统,从而增强自防御能力。CETPS由两个主要系统组和五个子系统功能组成。这两个主要系统组是数据分配系统(DDS)和协同作战处理器。而五个子系统功能是数据分配、指挥/显示支持、传感器协同、交战决策和执行交战。43b7h

  CEC通过实时、超视距、高速的分布式网络来共享各平台的传感器协同检测数据。各协同作战平台采用独立的高容量并行处理算法来融合传感器数据,形成对战区情况的精确认知和高度协调。通过CEC系统,友军各单位间更加紧密地联系在了一起,可以摆脱过去作战中的一些限制。“解锁”更多的新战术。比如著名的“A射B导”战术:使用作战管理系统根据CEC系统提供的信息,在本机传感器尚没有获得任何目标信息的情况下靠CEC系统的目标综合航迹指示,先行发射拦截/打击弹药,然后再等待新的目标诸元到来,此后再进行修正。或通过CEC系统在远距离上控制另一个单位上的拦截/打击弹药发射,然后对其进行中继制导、43b7h

  末端引导,或者在末端引导时交班给发射车的照射雷达。这种协同方式具有很强的作战灵活性,使人类联合一些仍在服役的老旧单位也能够分享联合神盾系统的功能,尤其有利于在尽可能远的距离上拦截高速突防的超光速打击弹药这类高度危险的目标,另外对于提高友方拦截/打击弹药的杀伤区远界也有相当帮助。43b7h

  由于CEC将来自所有友军单位的雷达探测数据相融合,CEC图像比任何单独的传感器所覆盖的区域都要更大,从而极大地增强了态势感知和战术协调的能力。由于车载电子设备中包含有CEC设备,电子战单位将扩展其覆盖范围,为像堡垒型机器人这样的特殊信息节点提供更精确的跟踪和态势感知能力,其距离远远超过了机载传感器的覆盖范围。机载CEC还为广泛分布的作战平台提供CEC领域图像中继,以极大地增加连通性和态势感知能力。43b7h

  像堡垒型机器人这样的平台通过CEC系统获得了系统整体对抗的优势,主要包括扩展战场态势感知,空间光学、电磁、引力波等传感器信息的共享扩大了探测范围。通过远程探测/精确跟踪,可更早做出发射决策,从而克服单平台传感器探测范围的限制,扩大武器的有效使用范围,具备从其他传感器提供的信息中进行打击的能力。根据不同的作战任务要求,堡垒型还可实现面向任务的传感器重组,由其中部分信息感知功能系统临时组成一个新的特定系统用以完成特定的作战任务,增强对作战空间的一致性理解,有效缩短系统反应时间,提高拦截概率。此外,由于CEC的数据共享允许局部无线电静默,分散的战斗单位由于具有相同的态势图,可以从不同区域拦截突防目标,增强复杂电磁环境下的战斗能力。在敌方实施干扰时,多传感器的组合可以维持战场态势图。43b7h

  武器系统:43b7h

  考虑到堡垒级机器人的设计目的,以寡敌众才是其大部分时间下常见的作战姿态,为在这种情况下尽可能地加强其作战能力,联合议会破例允许堡垒级机器人以战术级平台的定位配备战役乃至战略级打击武器。因此除常规光辉、光耀级机器人能够使用的武器装备外,堡垒级能够额外配备战役级乃至战略级的打击力量作为“一锤定音”的关键性武备使用。43b7h

  堡垒级机器人在其肩部的两个插槽处配置有两套隶属穷奇防务-特种套件(QQD-SK)的模块化电磁弹射导弹发射器套件。这一特种制导武器发射器除了可以装填携带常规高能战斗部的8联装小型导弹外,还可配备有战术乃至战役级的热核聚变战斗部或战略级的反物质战斗部。这种射程达1000公里,飞行速度8马赫以上的冷发射式固态燃料推进高超音速运载段是专门为搭载核聚变和反物质战斗部而设计的特种运载段。搭载的热核聚变战斗部采用惯性约束点火聚变(InertialConfinementFusion)。ICF通过利用粒子的惯性作用来约束粒子本身,其基本思想是:利用高能激光器提供的能量使靶丸中的核聚变燃料(氘、氚)形成等离子体,在这些等离子体粒子由于自身惯性作用还来不及向四周飞散的极短时间内,通过向心爆聚被压缩到高温、高密度状态,从而发生核聚变反应。由于此种方法点火速度快,效率高,且摆脱了常规三相弹需要裂变武器预爆来提供足以开始聚变反应的高温因而依然含有一定放射性的缺点,采用ICF聚变的战斗部不会产生一点放射性,干净、环保且易于储存。43b7h

  与聚变弹头相反,设计规格完全相同的反物质战斗部内部恰似胶囊状,两个半球的球心处用线圈产生的强磁场死死地约束着两个重量仅为1千克的小球,其中一个是湮灭反应发生时作为正物质的质子,另一个则是作为反物质的反质子。当准备起爆时,位于两个半球部分的约束线圈将会给予两个小球以一个垂直初速,而位于两个半球中央的圆环部分的加速线圈将会确保两个小球在胶囊状战斗部的中央(而不是其他地方)发生碰撞,紧随而来的湮灭反应将会创造1.8 x 10^17焦耳(180000000000000000J)的能量,约合四千三百万吨TNT当量。跟前星际时代人类历史上威力最大的热核氢弹“大伊万”(约合五千万吨TNT当量)的威力基本相当。而反物质湮灭的优点还不止于此,同老式核武器不一样,反物质湮灭弹产生的这1.8 x 10^17焦耳不会产生一点辐射,这意味着无需担心各种次生灾害和环境破坏的问题,可谓是绿色环保、杀人灭口的必备良药。43b7h

  为了维持约束正反物质的3个线圈的运作,本战斗部在储运时均需要大量的电量,为了提供足够的电力,研究人员花费了近5年时间为其配备合适的能源装置,在否定了传统电池组的方案后,考虑到导弹的飞行时间和飞行品质,工程人员开创性地将一块超小型聚变电池安装在导弹的设备舱中,这种最小号的聚变电池能够维持导弹自起飞到击中目标这一段时间的全弹用电。当然,这种单兵制导武器的内部空间对于一般的聚变电池而言还是略显局促。因此为了提供足够的电力,这块特种电池不得不被设计为一经启动便无法关闭的状态,且这种状态仅能维持一小时。超过这个时间,聚变反应就会由于机械损耗而无法维持,进而中断供电。这也代表着在安装反物质湮灭战斗部后必须在弹载反应堆启动后的一小时内击中目标,否则带来的后果是无法想象的。43b7h

  除配发到单兵级的战役级特种制导武器外,堡垒型自然也可兼容其他单兵级常规制导武器。肩部配置的2组穷奇防务模块化电磁弹射导弹发射器套件设置有模块化可替换的不同适配器组件。这使其可以仅通过更换适配器就实现多样化通用制导武器的搭载。在通常情况下,堡垒型会搭载8联装的SIM-40通用拦截/打击弹药,作为一种优秀的近程拦截/打击双用导弹。SIM-40的滞空时间可达半小时以上,其依照不同的拦截场景可配备不同的战斗部,例如包含大量超微型动能射弹,用于在空中展开一片“叹息之墙”的霰弹弹头,也有通过外部结构束缚,迫使核爆产生的能量朝固定方向扩散,用于定向拦截目标的核聚变射流战斗部。43b7h

  而负责在中远程距离上和敌方来袭动能武器“针锋相对”的则是以四联装装填在发射器中的SIM-52拦截/打击双用导弹。由于设计时有拦截超高速武器的需求,加之体积增大可以容纳更多设备,使得SIM-52除了能够携带宏粒子拦截战斗部和核射流战斗部外,还可以配置一次性的光纤脉冲激光器,发射高能激光击毁目标(只不过产生的热能同时也会融化导弹的结构);或一次性的电磁炮,发射一颗小口径电磁炮弹以拦截或打击目标(产生的热能同样会融化导弹的结构)。多枚SIM-52从多角度发起的激光照射/电磁炮打击可以用于组成火力网打击、封锁目标,亦或是引诱敌方开火而暴露弱点以便于收集信息用于接下来的战斗。此外,SIM-52还可携带EMP战斗部,通过在敌单位附近引爆而瘫痪部分电子设备,足以让敌人陷入混乱甚至不战自溃的局面中。43b7h

  以双联装形式装填的SRT-119防区外智能布洒器是设计用来确保对面打击效果的导弹武器。考虑到堡垒型机器人的预定作战想定,其机体往往在交战中陷入寡不敌众的境地,因此能够在防区外打击敌人的武器在这时就尤为有效。SRT-119由具备高超音速飞行能力的母体和多个作为子体的有效载荷构成,这些有效载荷可以是超微型宏粒子射弹,也可以是反物质机雷,还可以是其他能被母体携带的任何东西。一旦装载完毕并发射,这种先进布洒器就会直奔敌军腹地,并以预设的程序发射有效载荷,如果携带的是杀伤性载荷,则可以预见宏粒子射弹或反物质机雷给敌人带来的巨大损伤。然而也正是因为这样的原因,SRT-119同时也是敌人所痛恨和千方百计搜寻并拦截的目标,因此SRT-119往往低调行事,要么进行战术机动从另一个切入点进入敌方领域,要么则混杂在一大堆友军制导弹药中,借他人信号掩盖自己的信号特征,从而实现瞒天过海。43b7h

  值得一提的是,堡垒级机器人搭载的各型导弹均内置了弹群协同算法,使得他们可以在完全自律的情况下自主飞行,这种自弹群引导技术发展而来的软体算法能够将每一枚正处于飞行状态的导弹通过CEC终端连接在一起,通过搭载在某些改装导弹上的分布式服务器,不同型号的导弹得以互相共享数据并自主进行决策,这样的设计消弭了过去曾应用在P-700“花岗岩”反舰导弹上的弹群引导技术中“领弹”和“跟随弹”的区别,由于外表与寻常导弹并无差别,因此在敌方看来,每一枚导弹都可能是搭载了CEC终端的支援弹,这极大地增加了拦截的难度。而实际上,就算没有支援弹存在,普通的战斗弹群也能做到这一点,只不过效率和性能会有很大程度的降低而已。43b7h

  而随着技术发展,CEC终端在经过不断的“先进能力构建(ACB)”后,其体积大大缩小,可以被安装在绝大多数的友军单位上,不仅诸如战斗机这样的单位可以装上一套,甚至连一般的战术导弹都能在去掉攻击型战斗部后换上一套阉割版,这大大增强了前线单位间的连接强度。对于弹群来说,它们可以从几乎所有友军单位那里得到引导,这使得对弹群的干扰难度随正在同步为弹群提供引导的友军单位的数量的上升而上升。换言之,正在为弹群提供引导的友军单位越多,弹群的抗干扰能力越高。这样的特性在大规模作战中无疑是极为有利的。43b7h

  除在硬件上采用多种适配器组件使得模块化电磁弹射导弹发射器套件得以兼容多种类型的打击弹药外,由于采用了高度自动化的开放式软硬件架构与模块化延伸电子元件(Canister Electronic Unit,CEU),并通过模块化控制单元(Module Controller Unit,MCU)与核心运算环境相容,这一导弹发射器套件得以更经济又迅速地整合各种现有或新开发的制导武器系统,只需要更换新的控制软件,而无需更改发射器本身的软硬件,实现真正意义上的“即插即用”。发射器的导弹控制系通过CEU与统一战术网络连接,所以导弹只需采用与CEU相兼容的软件即可。43b7h

  除导弹发射器外,堡垒级机器人还使用一把赫尔墨斯Z-2370型理想单兵作战武器作为其手持主武器。作为OICW的一种工程学设计,其采用轨道-重接的联合电磁加速体制,口径达到惊人的30mm,可赋予出膛的弹药15马赫以上的初速,且枪口动能能达到20000焦耳以上。这赋予单枚动能弹药以恐怖的毁伤能力,甚至使其可以用于反装甲任务。且Z-2370同时可兼容高爆燃烧弹,高爆燃烧曳光弹,空爆破片弹,AHEAD弹(集束式预制破片编程引信子母弹)等多种弹药。同时采用采用基于低温分子束外延技术而大量生产的锡基石墨烯蜂窝量子拓扑材料制作电枢加速段。由于衬底的外延作用,这一纯平锡烯的晶格常数高达0.51纳米,故存在因晶格拉伸导致的s-p轨道拓扑能带反转,即具有拓扑特性。经过调控后,这种新型石墨烯材料能够实现拓扑超导态、优越的热电效应以及近室温的量子反常霍尔效应。是一种极其优秀的同时具备室温超导能力、高导热效应的电磁炮炮身材料。为了对抗高初速带来的强大后坐力,Z-2370的内管被设计为固定式,但外管连同内置的两条轨道(正是发射时主要受到反作用力的部件)被设计为在发射时可以向反方向运动,同时安装在枪身前方的两台电磁减速器会产生与枪管相反的磁场,利用中央已经完成做功的线圈将部分动能重新转化为感应电势,形成一种类似管退火炮的反后座系统。在到达最大后座行程后的数秒内,枪管会在磁场的作用下复位,同时将弹匣中的待发弹药推入枪膛,从而完成下一发弹药的装填。同时,考虑到不同作战场景,Z-2370的枪管还被设计为可拆卸式,通过拆卸枪管、调整枪托限位,Z-2370可在短时间内从突击步枪变成一把适用于近距和室内作战的短冲锋枪。在加上了额外的光学/电磁传感器设备后,安装全尺寸枪管的Z-2370还能摇身一变为精确射手步枪(或在不加装任何额外设备的情况下仅通过统一战术网络获取目标打击信息),能够适应中远距离作战,这使其无愧于OICW的名号。为了保证通用性,Z-2370配备有标准的30发动能弹弹匣,枪托位置则依然是标准步枪电容,且可以通过与机体连接实现更强的电压输出和更高的续航时间。43b7h

  虽然在开发阶段,曾有声音认为为守护而生的堡垒型机器人的可能作战想定中基本上都是需要以一敌十,寡不敌众的场景,因而火力投射恐怕只有不足而非过量的顾虑。但考虑到某些小概率事件,最后技术冻结和定型的堡垒型机器人还是配备有两只“手掌”(也即机械动力ESD-45工程型精密操作套件),这使得除了标配的Z-2370型理想单兵作战武器外,堡垒型依然兼容光标型和光耀型的绝大多数武器装备。且作为光耀型“赫克托耳”集成混合套件的升级版,以战胜了英雄赫克托耳最后登神的赫拉克勒斯命名的超重型集成混合套件不仅集成了核生化三防屏蔽功能,还携带有4个单兵级重型装备标准插槽,仅需简单的热插拔就能完成不同种类武器的更换。43b7h

  主/被动防护:43b7h

  作为战役级单位,堡垒型配置的防护体系相较于光耀型而言在种类上并无不同,但在防御上除机体自身的防护外,更强调编队整体的主/被动防护措施。例如在光耀型上就配备有的等离子幕墙护盾在堡垒型上也同样配备,且其覆盖范围相较于光耀型的单兵级护盾而言更加庞大。堡垒型配备的等离子幕墙投射器会与机体传感器系统获得的扫描信息联动,并实时判断敌方火力的来袭方向,并及时在该方向上投射一大团高热的等离子体,形成一道常规打击难以穿透的幕墙。堡垒型投射的等离子体直接抽取自聚变反应堆的乏燃料,无论是规模还是温度均远高于光耀型搭载的单兵级护盾。在这样片足以保护整个编队的幕墙面前,中小口径的动能弹会被直接融化,而大口径动能弹强行通过也会损失速度和失准;激光和粒子束武器也会被阻挡,甚至反过来给等离子体加热以延长其持续时间。而在腹背受敌的情况下,这套护盾甚至能同时进行全向投射以最大限度地保障自机和随行编队的安全。而考虑到等离子幕墙自身也会阻断电磁波通讯的特性,堡垒型的综合射频系统除了可发射多个波段,具备高透射性的高频电磁波以和等离子幕墙中的带电粒子发生相互作用,从而穿透等离子幕墙外,集成的相控阵激光通讯系统也能在被等离子幕墙包围的情况下正常使用,保证了自机和编队的对外通讯不至断绝。43b7h

  堡垒型机器人搭载的赫尔墨斯ARS-15(HHIARS-45)高容量自变频电磁偏转护盾系统的工作原理相当简单,通过对加装在机体各处的线圈(通常安装在装甲和机体外壳间的空隙中)通电,产生足以“偏转”中小规模的动能和定向能打击的,覆盖全身的强电磁场。同时,这一强磁场还能用于阻碍或偏转高速撞击装甲层后产生的等离子团和带电粒子辐射。这一夹在两层装甲间的磁场还能增强装甲的性能。通过瞬间导通原本形如电容的内外两层装甲板,随之产生的大电流会破坏穿甲实体的稳定性,削弱其穿甲能力。如果此时在导通弹芯的垂直方向再施加一个非匀强磁场,那么其对于穿甲实体的破坏效果还会增强。不过很显然,电磁护盾对高速实体的偏转是有限度的,当迎面而来的不是小型的射弹,而是有一定规模的陨石、小行星乃至重型导弹时,电磁护盾面对这种规模的阻碍也是毫无办法的,这时就需要和机载武器系统配合,将迎面而来的高速实体摧毁或击碎以保证电磁护盾能够将其从当前的行进线路上推开。除了基本的太空环境防护外,电磁护盾还以其可变频段的特性对同为电磁波家族的激光武器起到不错的防护作用。43b7h

  除护盾外,在光耀型护甲基础上进一步增强的“铁壁S”智能复合装甲系统依然是整合了基础防护(环境防护)和作战防护(打击防护)能力的综合性装甲系统,且依然由军用陶瓷框架和光子晶体-钛合金复合装甲板组成,镶嵌在框架上的复合装甲板能够有效地防御来自物理、化学、生物、核反应等多维度的损害。不过,“铁壁S”青出于蓝的地方则是在装甲板的间隙处填充了大量的纳米机器人以增强装甲系统的持续性和修复能力。这些纳米机器人作为一种特制的分子电体,可在通入1.5V电流(相当于一节普通AA电池的额定电压)后受电磁力作用改变自身的分子排列顺序,从宏观上则表现为通电的纳米蜂群逐步由液体变为固体,在固体状态下的活性纳米蜂群虽然失去了液态时具有的耐高温特性,但却能起到阻碍和支撑的作用。进而能在主装甲板受损的同时继续维持能够防御中小口径武器射击的防护能力43b7h

  最好的保护就是看不见的保护,考虑到堡垒型机器人要地防御、VIP目标保护、反渗透和反特种作战、保密与防间谍等任务目标的需要,一定的隐身能力显然是再好不过的了。也正是因此,堡垒型的全身外甲均经过了电磁隐身设计,通过外形设计、表面工艺控制配合先进的电塑性多频谱可变折射率低可探测性涂层,使得堡垒型能够有效地吸收和反射电磁波,在涂层激活的情况下其全向RCS仅相当于一名正常人类。而除了电磁隐身外,光耀型动力舱内喷涂的石墨烯涂层能够保证在一定时间内将机体产生的绝大多数热量反射回机体内,并经由机体热容进行暂时存储,从而将自身的红外特征短暂地彻底消除。而在光学隐身方面,电塑性多频谱可变折射率低可探测性涂层则集成了光学迷彩的功能,它会快速读取机体多光谱传感器传来的周边光学数据,并迅速根据数据将场景直接投射到对象后面的东西来覆盖对象表面,进而模仿周围环境的外观,从而创建不可见的错觉,以避免来自敌方的视觉和光学检测,而且通过高速数据连接,这一投射是持续的,实时的,即便堡垒型正在移动也能保证伪装天衣无缝。同光耀型只能面向敌方传感器一侧展开的柔性光学迷彩伪装布不同,堡垒型搭载的电塑性涂层虽然昂贵,但在可调折射率的帮助下不仅具备全向光学隐身能力,在可编程材料的微观塑形和调整下还可自主调整机体散发的光信号,这使其能够诱骗敌方传感器,模拟从人类到小汽车的各类光学和热量信号,进而起到迷惑敌人的作用。43b7h

  堡垒型主动防御体系主要依靠其机载武器系统实现。堡垒型机器人搭载的各类打击弹药无论是在种类还是数量上均经过了权衡和计算,足以同时满足自保和打击敌人的双重需求。这体现在通过动能弹道武器、定向能武器、导弹和传感器体系的配合下多层次和全方位的主动防御体系。43b7h

  由远程和中程动能拦截弹药、Z-2370型OICW发射的超高速弹丸、相控阵自由电子激光和等离子幕墙共同构成了堡垒型环环相扣的防御体系。当有敌方打击来袭时,会首先在全距离内遭到堡垒型机载ECM/ESM系统的干扰、压制和欺骗;在远距离(距机体500公里外)时会遭到穷奇防务电磁弹射导弹发射器套件发射的远程拦截弹的远程拦截;如果接近到中距离(距机体500-100公里),则会由8联装标准拦截/打击弹药进行精确打击拦截目标;进一步接近的漏网之鱼则会在中近距离内(据机体100公里-10公里)遭到来自Z-2370型OICW的超高速弹丸、D-2631型粒子束手枪发射的高能粒子束以及自由电子激光相控阵发射的高能激光的拦截攻击;当敌方打击已经逼近堡垒型主动防御系统的最后一道防线(据机体10-0公里)时,会遭到导弹、电磁炮射弹、高能粒子束、高能激光、等离子幕墙的共同拦截。即便上述措施全都无效,堡垒型依然有电磁护盾和装甲组成的被动防护硬接锋芒。在这套高效率的远-中-近程综合主动防御体系的加持下,敌方即便发起针对堡垒型自机和随行集群的多层次饱和打击,在层层拦截后能够造成的毁伤效果依旧堪忧,这能够有效地消耗敌方的火力投射能力,让友军能够以相对较小的代价完成作战任务,无论是对于战局还是本机都是极为有利的。43b7h

  作为星际物质防护和基本打击防护的补充,堡垒型还可在主装甲板外层额外铺设有可抛式外挂光子晶体爆炸反应装甲模块。作为整合了基础防护(太空环境防护)和作战防护(打击被动防护)能力的综合性装甲,光子晶体爆炸反应装甲模块的主体是一层由光子晶体和低密度铝合金复合而成的薄装甲块,覆盖安装在主装甲板上,并和主装甲板之间有显著的间隙。这层薄薄的装甲往往一受击便会被摧毁,但是它的毁坏会将来袭的超高速发射物蒸发成等离子体。光子晶体爆炸反应装甲与主装甲板之间的间隙给予等离子体以扩散的时间,增大其表面积,降低了撞击时的压强,这极大地降低了发射物给主装甲带带来的冲击。然而这种爆炸反应装甲只能用于小面积的一次性防御,如果向同一位置再次射击,由于该区域的光子晶体已被蒸发,因此打击就不会遭到削弱。43b7h

本章结束