基本的物理量纲决定了超大人形机甲在结构上是不合理的。
相同载荷下,材料抵抗变形的能力称为刚度,刚度正比于材料的横截面积/长度,量纲上 。
而载荷正比于质量x加速度(感谢 @飞驰的小灰兔关于加速度的提醒),质量正比于体积 ,同样角速度的机动(例如高达抬手),加速度正比于尺寸,所以载荷在量纲上 。
也就是说,随着尺寸的增长,刚度的增速比载荷要低三阶。
尺寸越大,刚度/载荷比越小,机动起来就越脆弱,越需要增大截面积,变成球形是坠吼的。
这也是为什么蚂蚁能拖动比自己重几百倍的食物,跳蚤能越过比自己高几百倍的障碍的原因。
因为它们小,所以刚度/载荷比大。
反过来,大象这种大型动物,即使腿已经很粗了,但跳一跳多半还是要骨折,因为刚度/载荷比太小。
而高达这种几十上百吨级别的怪物,偏偏还要设计成又细又长的结构,稍微机动一下估计能把腰给折断了,做成球形不好么。
结构重量,有个概念叫做结构重量。
我们先不说高达,先说说我们都熟悉的航母。航母根据动力来源可以划分为常规动力,比如辽宁,小鹰和库茨涅佐夫。还有一类是核动力,比如福特,尼米兹和戴高乐。
我们都默认核动力要比常规动力好太多。
原因是二者除了在续航方面的差别以外,最重要的结构重量不一样。常规动力需要携带更多的燃料,对应的就是巨大的燃油舱和相应的保护控制结构;需要巨大的进气道和排烟道,也需要很多结构重量;多个锅炉并联串联等等都需要占用很大的结构重量。
尼米兹级比辽宁号重四万吨,但这是它的舰岛,没有了排烟道,也就是烟囱,反而比辽宁号还要小不止一圈,这就是核动力的好处。
有人算过,同样动力输出和排水量的情况下,核动力航母要比常规动力航母节省9000吨的结构重量,这将近排水量十分之一的重量干什么不好?非要玩情怀?
这就是结构重量,无论你怎么优化,只要这个设计在,这个结构也就必须在,这个重量就必须要占走。
回到高达的问题上:
同样的技术,重量,做成其他形制,是不是能达到更好的效果?节约更多的成本?省下更多的重量?减小更多体积?容纳更多武器装备?
头真的需要么?明明传感器和头部武器自己转动就可以,为什么要做一个庞大的结构一起转?
手真的需要么?明明武器接口又简单又结实,而且操作更加灵活,动作适应性更强。
腰真的要做的那么又细又长么?一定要靠双腿直立行走么?胳膊能不能用一个转向机构代替?刺刀都退化的现代,还要专门给未来设计匕首作为武器?
不要说这太现实了,这就是现实。
为什么会有人不理解女战士穿着公主裙丝袜高跟鞋和敌人战斗的意义?
因为会陷入一个死循环……
假设高达(巨型人形兵器)是现在最强有力的陆战主战兵器——胜过主战坦克和步兵战车,那么很显然,各国都会组建高达部队。
高达部队是放大版的人类,使用放大版的步兵武器,比如说75mm“冲锋枪”,上百千克重的“手雷”,880mm“火箭筒”等等。
(光束军刀和光束步枪这些骚玩意暂时不讨论)
那么,高达的战术就会跟普通步兵战术没有太大出入……班组交替掩护,徐进射击,火力压制等等……无非多了些“冲锋的时候可以开加力贴地飞行2km”等骚操作。
很快,为了进一步增强高达的机动力,设计了专门的高达骑乘用载具,提供更快更持久的地效飞行能力,我们称之为“高达骑兵”。
那么很快,为了对抗“高达骑兵”,走路作战的高达需要更强的投射火力,于是开发了牺牲高达部分机动性,但火力更强的“速射重机枪”。
那么很快,就会有为了克制“速射重机枪”而诞生的更大的“高达步兵炮”和“高达迫击炮”——在“重机枪”火力射程外,用数百毫米级口径的高爆弹药直接炸飞“速射重机枪”阵地。
要不了多久,为了掩护高达步兵顶着,“机枪”和“炮弹”冲锋,我们开发了“威力巨大の秘密兵器”——有重装甲保护,机动性不错的巨型载具——高达可以安全地躲在装甲后面,操作“机枪”和“大炮”,碾碎一切阻碍。
等等,这个玩意为什么看着那么眼熟,仿佛在博物馆里看到的,那些远在被重力束缚的时代的人类所使用的陆战兵器……
最近有一本新书——《规模》,里面专门讨论了类似的问题:为什么哥斯拉、高达无法存在?作者是圣塔菲研究所前任所长、特聘教授,杰弗里·韦斯特(Geoffrey West)。
我们把问题思考一下,人形作战兵器,其实就是把一个人放大了,用机器的形式制造出来。
但尺度变了,很多问题也都变了。
如果你仔细观察蚂蚁,你会发现相比于自己的体型,它的腿细得多!而大象的腿,相比于自身的尺寸,则要粗得多。
也就是说,大象不光比蚂蚁大,而且腿的相对粗细也更大。
这种现象普遍存在,体型小的动物,它们的腿普遍很细(相对于身体大小)。
要理解这一点,其实只需要很简单的数学。
假设有一种动物,球形身体,柱状大腿,假设就叫它「球形鸡」。我们用 作为它的尺度,身体的所有尺度都以 为标尺。
我们把腿想象成简单的柱状物,那横截面积就是半径的平方:
而腿的支撑能力,则可以近似与横截面积成正比,
也就是说,最多的承重能力:
如果我们把生物想象成简单的球形,那重量就正比于尺寸的立方,
发现了什么?随着尺度的增加,「体重增长的速度」比「承重能力增长的速度」要快!画成图是这样的:
由于体重是立方增长的,而承重能力是平方增长的,所以达到一定尺度之后,如果腿不相对变粗,那一定无法支撑体重。
这时候,你需要更粗的腿。
高达的身高大约在20米左右,也就是人的10倍。这样计算,它的体重至少是人的1000倍,而腿的承重能力是人的100倍。也就是说,它的腿的相对承重能力,只有人的1/10。
这样的结构会非常脆弱,必须要更粗的腿,或者更新的材料才可以支撑。但是材料总是有限制的,所以结构的尺寸也是有限制的。
我们看地球上的巨型生物,通常都在海中。那就是因为它们不需要腿来支撑自己,也就可以更自由的生长。
从另一个角度看,即便能造出来,也坏不掉,为什么一定要是人的形状呢?如果跟人一样大,那好理解,因为已有的各种设施都是为人设计的,它可以很方便的使用。
可问题还是在于尺度!我们从来没有设计过足够让20米高的人驾驶的汽车,也没有台阶有几米高的楼梯。造成人形,从效用的角度看,毫无意义。
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出现巨大人形机器人的唯一原因是人类崇拜巨大的自己。
就像当年dio大的会被崇拜,现在dio大的会去拍片一样(喂!
人类身高:假设1.7米,体重假设65KG
RX-78-2身高:18米,体重43吨括号不含装备
已知当前世界物理定律:密度一定的情况下,重量与体积成正比。
已知当前世界数学定律:高度十倍,面积百倍,体积千倍。
1.7X10=17。0.065X1000=65.
这玩意比直接放大到17米高的人还轻了小一半,这仗还打个奶子……
另,我觉得有必要指出的是,高达最早的原案是比人高点有限的PA,玩具厂商的重压之下才做成将近20米高的——甚至包括配色都是玩具风格的红黄白蓝……
另外,RX-78-2的发动机功率只有1380KW,也就是不到2K马力……
另外CG动画里有扎古踢飞61坦克的场景。
然后61式的主武装是这么个玩意:双联,155mm,长管,滑膛炮。
给你们两个现实中的155长管车的重量参考:
G6自行榴弹炮,自重46吨
达纳自行榴弹炮,自重22吨
这俩还是SPG,基本上裸奔,上一个带有一定装甲的155长管子是Pzh2000,大概55吨。
所以这么估算,61双管怎么也得30吨了——我们就算他是神奇小材料,25吨吧。
你算算70吨的扎古大脚踢25吨的61是啥画面吧……
我没练过神奇小内功,但我觉得这画面八成是扎古崴了脚
——大家都是上过中学的,中学要扔的那个实心球才4斤多点,你踢一脚看看脚脖子上啥感觉。
十多年的高达粉回答你。
因为从真正的现实军事理论,和任何物理理论,都可以轻易得出一个结论:
巨大人形作战兵器,就是瞎胡闹瞎扯淡。
哪怕再迷高达,你也必须承认这一点,否则你就是脑子坏了。
我们迷高达,就是迷这种完全不符合现实规律,然后附加浪漫主义的世界观以及出色的人物设定,最后构造出来的一个体系。
粗暴的说,因为它是假的,但看起来很美。
我们才会喜欢。
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你如果说高达虽假,但是很美,我觉得没问题。
如果你非要说高达存在实际作战意义……我一个高达粉都会觉得你脑子有坑。
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聪明人靠统计数字和洞察来得出结论。
平庸的人仅依靠统计数字来获取信息。
笨蛋成天看个案小作文来悲鸣或自嗨。
当地居民就偷着乐去吧!
怎么看待?这种话他要是敢当着我的面说,我就敢当面打爆他的狗头。