精华区·浅谈吉恩系MS的冷却系统

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　阿纳海姆〖版主： Mr.Wang(Mr_Wang) | 十年前是正太，五年前是小白(Old_Type) 〗


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作者	主题：浅谈吉恩系MS的冷却系统

在线	成功增肥5KG的190 (robin567)
所　属：阿纳海姆等　级：工程师 Lv 2 帖　数：4121 ＥＸＰ：9261

发表时间：2006/3/4 18:16:59

越过倒地的树木，踏过树枝，前进到那架扎古的脚部旁边，绕了过去的亚尔，战战兢兢地以手触摸了机体——又像是被弹开似地缩了回来。
“好烫——，还是热的啊。”

　　当MS全力战斗2个小时后，其装甲表面温度可能接近摄氏200度，相当于现代战斗机高亚音速飞行后的头锥部分的温度。因为根据热力学第二定律：在自然界的过程里，热能只会从较高温处往较低温处传递，而热能不能完全转化为机械能。作为热机的米诺夫斯基核聚变动力炉必然会在能量转换过程中产生的废热。在宇宙中由于缺乏必要的传导介质，所以包括舰艇在内的所有宇航器都只能依靠辐射或者喷射传导介质的方式进行散热。事实上，绝大多数MS采用的散热方式属于前者，也有少数采用后者的，所以其冷却系统也有所差异。

　　自0075年始，MS-05系列机体搭载的是M&Y公司和ZEONIC公司共同开发的MYFG-M-ES型（MYFG-M2-ES）核聚变动力炉，其冷却系统采用由核聚变动力炉周边包附的管线引入低温状态的燃料来吸收能量的转换过程中产生的废热，再借由推进器开启时将燃料排出机外的方式进行降温，这样可以简化制造工艺。由于MS-05系列将动力传输导管内藏于体内，产生了散热不足以及内部容积不足等问题，因此散热效果也并不理想。这些问题不但导致动力炉输出功率受阻，动力输出偏低，紧凑的空间也抹杀了05系的装置更高功率核聚变动力炉的希望。

　　在实际使用过程中，驾驶员们发现在进行剧烈的机动后，由于匮乏燃料来吸收动力炉产生的废热，容易使MS的工作温度急剧飙升，续航能力较弱，在系统过热的环境下操作的危险性不小，甚至可能导致燃料诱爆的悲剧发生。令整备人员不满的是，在MS回航的舰艇上必须配备效能较好的冷却设备，不仅使整备人员工作强度增高，还占用了舰艇内本不宽敞的空间。于是乎地勤部门反对的声浪一波高似一波，对此事相当重视的ZEONIC公司将冷却系统与简化勤务列为下一代MS改良的重点。

　　在ZEONIC公司谨慎的筛选后，ZAS公司取得了新型动力炉生产合同。新的核聚变动力炉被命名为ZAS-MI11，这是新一代机种MS-06的心脏，输出功率加强到了976KW。同时，新机种的宇宙空间冷却方式也发生了革命性的变革，这几乎就是以后MS冷却系统的鼻祖。高危低效的低温燃料冷却方式被废弃，改用高效率的冷却管将动力炉产生的废热分散到机体各部位表面以热辐射形式进行排放的装甲蓄热冷却系统。由于不再依赖燃料的多寡进行作战任务，MS的散热机制与机体整体的热容量有关，所以在续航能力和时间上MS-06得到了显著的提升。这种技术在改良后的MS-05B身上也得以应用，虽然不能达到06的散热随准，但确实延长了05系列的作战持续时间。

　　在驱动方式上MS-06与前辈MS-05一样是采用流体内脉冲方式，冷却管与动力管线占用了更大的空间。开发人员面对一种两难的选择，如果增加装甲保护面积将所有的管线都包围起来，这样会降低MS的机动性，为提升机动性，进而再增加推进器数量，使开发过程陷入一个死循环。索性将头部、腰部以及腿部的冷却管与动力管线拉到机体装甲以外，辐射的本质就是四散发出红外线，所以增大表面积也在一定程度上提升了部分散热效率。正是这一点，使外露的管线成为了当时争论的焦点，一方面外露冷却/动力管线在整备人员中广受欢迎，因为在进行维护工作和零件更换时，不必每次都打开厚重的装甲板就可以直接作业，良好的勤务特性同样保证了06系列较高的出勤率，以及恶劣环境下的可维护性。然而，在作战时外露的管线容易遭到敌方炮弹、光束甚至破片的损坏，冷却/动力管线一旦被撕裂就会造成管内压力下降，此时机体的战斗力将迅速减弱，甚至失去作战能力。就当时的技术能力而言，不得不说MS-06外露管线是一种综合各方面因素考量之后所作出的妥协。

外露的冷却/动力管线最后成了06系列以及其相关衍生机种在一年战争中最大的识别特征。

　　正是采用了这种灵活的冷却系统较为宽裕的机体空间，借着战争动员的授权，多家公司开发了多达八种不同位置、输出功率和数量的动力炉提供给MS-06系列机体使用。其中MS-06S甚至搭载两台M&Y公司和ZEONIC公司共同开发的MYFG-M5EXS动力炉，两台MYFG-M5EXS动力炉总重比一台的ZAS-MI11轻了5%，而输出功率却高出10KW。将两台MYFG-M5EXS动力炉分别安装在左右，座舱居中的设计使侧面驾驶舱造成机动时过载不均的情况不再存在。加上拆除部分自动化控制装置、使用轻量化装甲和增大推进器推力等因素，使MS-06S在推力上比一般06高出30%，对于老练的驾驶员而言拆除了某些不必要的限制器后，其纯熟的技术能将06S的性能发挥到极限，当然这已经是题外话了。

有较大空间的MS-06也具有更大的改装空间，左图是驾驶舱中置的MS-06S，右图为MS-06F

　　这种全新的装甲蓄热冷却系统，也就是日后绝大多数在一年战争中吉恩系MS的主要散热手段。

　　在降落地球后，在陆战型的06J、06F、05B/Bs上加装了背包式风冷散热窗，更降低了MS在地面上正面的红外特征，保证其在作战时的隐蔽性，还提高了MS在热带地区高湿高温环境下工作的可靠性。可以大大延长MS在地面的作战时间。水中MS的冷却系统由于地球上分布广泛的水的存在，而能够在同陆战MS体积相差不大的情况下能够装备输出功率2-3倍于陆战MS的水冷型动力炉。

　　最后，值得一提的是战争末期开发的MS-19N“试作型战术隐形机”，这是一种利用内部制冷技术将动力炉产生的废热和阳光辐射全部储存于机体内部的主动热能转向储存系统，根据热力学第二定律注定MS无法不主动放出讯号，所以即使采用制冷技术，也只能使MS接近宇宙背景温度的水平，并在外部涂装上使用可以减少反射的光波的材料。主动热能转向储存系统也是一柄双刃剑，此种制冷技术将会造成一个现象，即将装甲表面热量维持在一个较低水平的同时，MS内部热库所储存的热能（即其温度）将会逐渐提高，当热库温度越高时，制冷效率将会逐渐下降，所需投入的能量将会越来越多。而到一个极限时将会需要关闭致冷机，实施放热作业将热库能量一次放出。此时MS的平均温度将会在短时间提高很多。在隐形模式下接近宇宙背景温度和减少反射的可见光的性能，能够争取潜进目标与及早发现敌机的机会，降低自身的被探测概率。

　　因此，在激烈战斗和过多使用光束武器后MS-19N内部积聚过高热量时，会自动切断隐形模式，进行强制排热，避免MS在过热环境下发生危险。在与联邦无人MS西风高达的对战中，西风高达也是在依靠Solar System强光的背景之下才能勉强发现MS-19N。这是一种采用主动热能转向储存系统的例子，也昭示了在充满米诺夫斯基粒子的宇宙战斗中，隐形的一种发展方向。

参考文献：机动兵器回顾录——萨克篇作者：老战友
　　　　　机动兵器发展史II——战术化的萨克家族作者：武田夏亚
　　　　　独眼巨人：首次配备于实战的MS-ZEON公国军MS-05系列作者：snakex28与David Lee
　　　　　太空航行与作战技术导论作者：SANJYSAN

[被 丢了CD的190(robin567) 于2006-3-5 0:02:51修改]
[被 丢了CD的190(robin567) 于2006-3-5 0:05:31修改]