《環(huán)太平洋》補完計劃：如何讓巨型機甲看上去更合理

眾所周知，人形機甲是一種非常不科學(xué)的武器，但是科學(xué)的武器打起來又不好看，這構(gòu)成了當代機甲片的基本矛盾——才怪，只要打得爽就好，除了死宅之外誰會在乎它不科學(xué)啊。

但是死理性派們在乎。我們不如換個思路：在原電影和背景漫畫的基礎(chǔ)上，不許更改原有資料，額外增加怎樣的設(shè)定，就能讓原本不靠譜的部分變得（相對而言）靠譜呢？

拳頭：比不過鐵球

在電影的設(shè)定中，怪獸的血會造成嚴重污染，所以要盡可能使用拳擊的辦法造成內(nèi)傷，而避免使用爆炸物和銳器（雖然電影后半部分，主角機甲還是拿劍砍得不亦樂乎）。

其實電影中火箭助推拳的威力相當不錯。

要計算一拳的動能，先得估計質(zhì)量。一般人的一只胳膊重量約占體重的6%，不過機甲比拳頭要硬，就略微上調(diào)到10%好了——于是因為危險流浪者號全重設(shè)定為1 980噸，胳膊重就是大約200噸。

然后是速度。人類出拳速度并不快，就算是拳擊手，也只有時速40千米左右，而機甲又是靠體感動作來操控的……在電影畫面中，機甲的出拳動作“看起來”和人類相當，這意味著它身體任何地方的線速度是成比例放大的；而它的高度是79米（人類身高45倍左右），所以拳擊速度也就是大約時速1 800千米。

由此計算得到，一拳揮出去釋放出4×1010焦耳的能量。這是10噸TNT當量，或者兩架巡航的波音747撞你一臉所釋放出的能量。其殺傷力比任何現(xiàn)有常規(guī)武器都大，事實上已經(jīng)到了核武器威力的下限。

但是既然要求鈍擊，為何不使用動能武器發(fā)射大鐵球呢？現(xiàn)有的坦克炮能以4倍于機甲拳頭的速度把穿甲彈打到幾千米之外的地方，那么只需要一個12.5噸的鈍頭炮彈就能達到和鐵拳一樣的效果了。二戰(zhàn)時德國人的古斯塔夫巨炮就能以兩倍拳頭的速度打出重7噸的炮彈了，近百年后的鑄炮技術(shù)總不至于原地踏步吧。

如果這些列車炮符合高鐵需求，能以時速400千米的速度機動，比直升機更快，和機甲慢跑的速度相當，就算應(yīng)付機動的怪獸應(yīng)該也是足夠的。

補完計劃：電影中沒有對怪獸的攻擊方式進行完整描寫。巨型鐵路炮進行岸防還勉強可以，但怪獸如果足夠聰明，很容易想到破解辦法——比如，從海上往陸地扔船，很可能就超過了岸防炮的有效射程。在這樣的場景下，恐怕就只能派出機甲在淺海決斗了。

材質(zhì)：空殼一個

原本幾大主要機甲重量都設(shè)定在7 000到8 000噸左右，后來官方全部改成了2 000噸上下。但是考慮到機甲的個頭，總覺得修正過的重量偏低了。

機甲是人形，所以可以用人類體形作類比。如果是一個人長度放大到原來的45倍，那么體重會增加到453倍。所以身高79米的巨人體重應(yīng)該為5 500噸左右。咦？血肉之軀的人類都比機甲重？

反過來推的話，機甲獵人的平均密度只有360千克/立方米。這未免太輕了吧？也就是竹子的密度級別?。?/p>

這么輕的話，最首要的問題是：要怎么在水中作戰(zhàn)？機甲最多只能有三分之一的體積沒入水中，再深就要浮起來了。這在阿拉斯加作戰(zhàn)都不夠用，更別說深入太平洋海底了。

當然我們可以讓機甲體內(nèi)有大量的空腔，隨時灌水進去。不過機甲外形上看不出來注水口。而且這樣必然會大大加重腳部負擔。想象你入水瞬間，腳上就得掛幾十千克的水泥的感覺。

另外一個問題是外殼厚度。電影中提到，危險流浪者的外殼是“純鐵，沒有合金”（我們就不吐槽純鐵是一種多么弱的材料了）。普通人皮膚表面積約為2平方米左右，體長放大45倍就是4 000平方米。而純鐵的密度是7 900千克/立方米。如果這兩千噸全是鐵殼、且鐵是均勻分布在表面的話，那么鐵殼的厚度為——60毫米。

這個厚度還不如虎式坦克的前裝甲吧！根本就是個脆皮又沒餡的大餃子好不好！

不過幸運的是，怪獸這邊也不怎么樣。香港一戰(zhàn)里出場的四級怪獸“革背”Leatherback，設(shè)定為高81米、重2 900噸，體型類似大猩猩。一只真的大猩猩高1.8米，重180千克，等比放大的話應(yīng)該重160 000噸。反過來說，就是怪獸革背的密度不足180千克/立方米，還不到機甲的一半，相當于軟木塞的密度而已。

補完計劃：輕量級機甲其實有一個關(guān)鍵優(yōu)點——不會陷到地里。一個人步行時對地面的壓強大約是100千帕，假如等比例放大到45倍，壓強就變成了4 500千帕——這就基本上超越了所有路面的承受能力了。相比之下，M1艾布拉姆斯坦克對地面壓強也只有103千帕，可見坦克還是一種很靠譜的設(shè)計思路的。

駕駛員：防護無效

看到平均60毫米的裝甲已經(jīng)開始為駕駛員擔心了？還沒完呢。

電影中機甲以薄薄的鐵皮承受了各種非人的虐待——好吧，我們姑且認定鐵皮是技術(shù)員開玩笑的，機甲實際上使用了某種超輕超硬合金（但是有這么好的材料為啥不用來造坦克啊）。不過里面的駕駛員可都是血肉之軀，他們被這么敲來打去的真的沒問題嗎？

是有緩沖材料，但緩沖材料有物理極限，無論有怎樣的防護，最后還是要在指定的距離內(nèi)從指定的速度降低到0的。唯一的區(qū)別是，完美的防護能讓你全程勻減速，任何時候都沒有太大的加速度；而糟糕的防護會讓你大部分時間速度不變，最后一瞬間，砰。

片中最揪心的一幕是機甲從高空拋擲落地的場景。普通人類落地的終末速度大約在200千米/小時左右，45倍的人形機甲終末速度會按二分之一次方放大到1 300千米每小時。機甲在那次高空落地之前開啟了反推火箭，但是似乎沒有什么效果……公平起見我們還是按照速度折半來算，那么落地速度約為650千米/小時，或180米/秒。

雖然遭受了沖擊，但地面毫無凹陷的痕跡，當然這不科學(xué)。不過也許是凹陷太小、和機甲相比看不出來？那就令地面產(chǎn)生了2米深的大坑吧。

照此計算，機甲本體受到的平均加速度是810g。天啊。

不過駕駛員沒那么慘，機甲可以用改變身體姿勢的辦法拉長減速距離從而降低加速度，正如人高空墜地瞬間打個滾可以減少傷害一樣。駕駛艙位于機甲頂端，移動距離大概為半個機甲身長，如果全程勻速、艙內(nèi)緩沖又完美，那么總減速距離可以達到40米。即使是這樣，他們至少也要全程接受40g的加速度。

與之類似的是格斗中的撞擊。假設(shè)機甲慢跑起來積蓄動量，再一拳砸到怪獸身上。人類慢跑速度約10千米每小時，機甲放大45倍后得450千米/小時。駕駛艙按人頭比例放大的話前后長約10米，駕駛員位居正中有5米的緩沖距離，如果只靠這點距離，那加速度將高達150g。果然還是純步行進入戰(zhàn)場要靠譜一些。

補完計劃：其實，存在一套機動，可能讓駕駛員安然無恙。這套機動的關(guān)鍵是，人在不同方向上對于加速度的忍耐力是不同的。

加速度對人最大的威脅是頭部血液。固體部分都有一定的抗壓力，但血液是流體，這會大大增加血管和周圍組織的負擔。如果一個人以直立姿態(tài)向上加速，血液會積聚在腳邊，普通人到了5g都會缺血失去意識；飛行員經(jīng)過訓(xùn)練和特殊抗壓服可以到9g。反過來，如果向下加速、血液進入大腦，2～3g就足以讓人崩潰，眼睛和腦血管很容易破裂，可能有永久性傷害。

不過別的方向就好得多。向前加速（俗稱“眼珠子進”）和向后加速（“眼珠子出”）的情況下，一般人可以20g下堅持不到10秒，10g下堅持1分鐘，6g下堅持10分鐘。1954年，一位火箭雪橇駕駛員在眼珠子出的情況下承受了25g以上的加速度長達1.1秒，其中峰值瞬間是46.2g。他活下來了，除了視力終生受損之外沒有別的永久傷害。

所以基本思路是：機甲要預(yù)判可能的沖擊方向，保證駕駛員在沖擊到來時正好面向或者背對沖擊方向。當面臨高空落地的場景時，以直立姿態(tài)腳先著陸，然后駕駛艙勻減速下降直到最后貼地。這樣能使駕駛員在20g左右的加速度下度過1秒，只要姿勢正確，艙內(nèi)緩沖合理，活下來沒有問題。