69书吧 > 魔法老师之魔法的空想科学 > 第三话 某科学的超空气炮
第三话 某科学的超空气炮
推荐阅读：
69书吧 www.69shu.cc，最快更新魔法老师之魔法的空想科学最新章节！
突破了次元的缺口处……
两个黝黑的炮孔缓缓的冒出。
不必要有蓄力的过程，巨大的炮口已然锁定了眼前的敌人……
“声控限定！”
黑发小女孩如此呼喊着……
如此，已经没有扣下扳机这个动作的存在了。
只需特定声纹下的关键词出现……
风的炮弹，便会粉碎眼前的敌人。
“这之前，或许可以说一句……”
“空气炮，知道吗？”
……
……
……
「空气炮」，作为哆啦a梦最富盛名的道具之一，很遗憾，没有它作为主役的独立短篇存在。
藤子老师大概是从「空*」（某种液体，涂到手上干了之后，能用手指发射十发的那个），进一步考虑到「空气手枪」（套在手指上，缩小版「空气炮」的那个），再无责任加强到「空气炮」的。
各个故事中出现时，样子没有过任何可具体描述的变化，金属色圆筒加凸起的准心……微妙的炮管长度变化不在考虑之内。
威力变化区间大的无法考据……从将人击倒，到将人击晕，到将人击飞，到将机器人击飞，到将机器人击毁，到将圆盘ufo击落……到将灭世的巨龙击碎（虽然连锁使用了速攻魔法‘放大灯’，虽然之后那条气体龙‘死者苏生’了）。
更无语的，是《哆啦a梦七人剧场》中的，哆啦·小子（基德）的空气炮，每次都能打出火yao爆炸的效果……
那个果然是特制的吗……毕竟开炮的命令语是‘toukan’。
好吧，这些没有很大的实际参考价值，为了能够让其作为攻击力，至少还是要到能够‘击飞机器人’的程度……不过，既然以「空气炮」为名，那么还是必须遵循藤子老师的定义。
「空气手枪」产生的效果是，“聚集空气向敌人发射”（源自哆啦a梦45卷版第4卷《来自未来世界的怪人》），漫画中描述出来的威力，大雄‘啪’（根据翻译，也有可能是‘砰’之类的）的喊声之后，已是将129.3kg的哆啦a梦击飞了。
如何才能达到那种效果呢，介于‘手枪’和‘炮’只是规模上的不同，这里就专注于分析后者了。
利用各种手段，比如火yao，比如电磁力等等，来推动炮弹，让其在加速轨道，即是炮管，那个距离上加速……当然，命中之后的爆炸，破甲等等，则和炮本身没关系了，那是炮弹的效果。
综合这点常识，之前说过的和藤子老师的解释……可以推论，提供推力的存在，是气体；作为炮弹的存在，也是气体。
这是第一个bug，如何达到漫画中的那种威力，甚至要上升到‘杀龙’的程度。
无论如何，先考虑一下‘炮弹’能够有的出膛速度吧。
空气被压缩，这是肯定的，所以有个压缩比n；炮管有长度，那也是废话，于是其为l；压缩后的空气要在炮管中占据一定的长度，该值为d；炮孔半径r……其余附属装置，均不算在长度的计算中。
先来一个理想模型……根据高中的物理知识，气体压缩膨胀都会影响其本身的温度，进一步让压强和体积无法保持反比变化……设其为恒温过程吧。
有了这个，就能够很容易根据气体膨胀到占据炮管x的长度时的压强，进一步得出此刻压缩气团的所拥有的加速度……为了让数据好算，我忽略了外界大气压。
根据加速度计算速度……这里要用的大学高数的解微分方程的方法了。
结果出来后，我惊恐了……式子和n没有任何关系，n的人参在让过程中压强大到足够忽略大气压之后，就没有了。（这似乎是因为以n倍的压强换取力，去给n倍质量的气团自身加速的原因）
「风神扇」之所以能够达到那种效果，就是因为有个我可以无责任改变的值n的存在……和这个没关系的话，那么就无法依托‘空想’的庇护了。
总之，式子是，根号下的2*p/p*（lnx－lnd），其中p为大气压，p为空气密度。
将l代入x的话，那即是出膛速度了，根号下的2*p/p*（lnl－lnd），米每秒。
有兴趣的人可以去估计一下‘正常’的「空气炮」大概能达到什么速度。
其实，这里面仍有个‘无责任取值量’，那就是d了，这个值在大于零的前提下，越小能够得到的出膛速度越大。
然后，第二个bug，如何让空气以块状击出。
实际上，气体的性质之一即是‘充满容器’，保持块状基本是达不到了。
既然无法以块状，多少还是考虑一下急剧向四周扩散中的气体能够达成的射程吧……能击落ufo，至少要过百米吧
在之前给出的参数之下，最好情况即是压缩气团在以炮口为底面的圆柱体形状的空间中恢复到正常密度，那么射程为n*d……很好这次有n，不过d也出现了。
接下来第三个bug，蓄积气体并压缩的时间。
这个值很容易得出，是n*d/v，其中v是蓄气时吸气导致四周的风速。
很悲剧的值呢……即是说射程除以某个设定的速度。
而且由于这个设定的速度不能过大……在换取大射程的同时，这个值就悲剧了。
我所考虑到的最后一个bug，肯定是反作用力了。
这次我没有遗忘这个了……
值也很好算，当前压强乘以炮孔面积就是了……所以，最大后座力就是一开始的那瞬间，值为n*p*π*r*r……这个时侯有n出现可不是个好兆头。
……
大致情况描述完毕，现在要考虑如何好好的取值，逻辑上解决那四个bug。
先是作为根基问题的，即是空气团成块问题……这个不成立，那么打出的就只是强风而已，击飞或许能做到，击毁那是不可能了。
如何让空气压缩呢？
靠外力……这是废话了。
飞行途中会有什么外力呢？
阻力……这仍然是废话。
那么，飞行道具的阻力最强形态，那就是导致了音障的冲击波气层。
不觉得有灵光一闪的感觉吗……只要第一个问题中的速度突破音速，气团顶端就会因为这股外力而高度压缩，成为弹头的存在，第二问题也解决了。
同时，冲击波的威力，不用我多说了吧。
好了，可以先试着取值了。
我给的值是这样的，d=0.01m，l=1m，n=10000。
这样能够达到的速度，约为1249米每秒。（无责任调整d的成果，不过不能过小，原因在下面这个数值）
不过，能够达到的射程，最理想的情况也不过是100m而已。（实际上，还要大大小于这个值……不过n不能再加大了，不然对后面两个数值的影响太大了）
哦~~~近四倍的音速呢。
虽然导致的强风，让处于炮孔附近的阿萌必须躲在「反射斗篷」保护下……不过，‘撕裂大地的风之炮弹’，这个程度是达到了呢。
不过，高兴太早了。
这种程度下，假使用v=5米每秒来蓄气，都要20s。
完全没有实战价值了呢……
好吧，这时该‘科学力’登场了！
靠着逆向质能转换的话……蓄力时间就可以忽略了！
嗯嗯，然后是反作用力问题。
在那个瞬间，这个力超过了150,000,000牛顿（假设炮口半径为0.07m）
这已经不是能不能拿在手上的问题了……
炮孔的自主缓冲，会相当影响准度……而且，虽然没有直接描述过，‘次元密室’是无法提供一个供与固定的平台的。
那么，同样用力来抵消这个力吧！
比如，背面也同样设计一个d=0.01m，l=1m，n=10000，r=0.07m的空气炮……
很好，完全同步且共线的情况，就不要考虑射击线上的力的问题了。
至于对炮身本身所要承受的来自内部压强的力……
无论用什么材质，奥利哈钢也好，高达尼姆合金也好，‘空想’的材质也好，总之有那么个能够实现这种设计的东西吧！
两面都是炮口，超过2米长的东西很?灏 ??p> 不过好在是从超空间中露出口，根据附属空间不计开口位置的定理（喂喂，哪来这个定理啊……），能让两个炮口在这个空间出现时，都对着一个方向了。
于是乎……「空气炮」就这么完成了。
所以，这个东西不可能出现在阿萌手上；
所以，从‘次元密室’中出现时必定两个一组；
所以，能达到给予地面深刻的划痕那种威力。
一如所描述的，如果「风神扇」是‘吹起’和‘撕裂’的话，那么「空气炮」就是‘贯穿’和‘粉碎’了。
……
啊……说回来，废了那么大劲才得到这么点效果。
美国都有能打出7倍音速的炮弹，而且从某个海面上准确轰中胡夫金字塔顶端某个‘小东西’的超电磁炮了……
`
`
`
`
ps：一直在想，我是不是也该呼唤一下书评呢……并不需要针对文中的考据也行啊，并不是所有人都对那个感兴趣的。
下次的外篇，应该是……
突破了次元的缺口处……
两个黝黑的炮孔缓缓的冒出。
不必要有蓄力的过程，巨大的炮口已然锁定了眼前的敌人……
“声控限定！”
黑发小女孩如此呼喊着……
如此，已经没有扣下扳机这个动作的存在了。
只需特定声纹下的关键词出现……
风的炮弹，便会粉碎眼前的敌人。
“这之前，或许可以说一句……”
“空气炮，知道吗？”
……
……
……
「空气炮」，作为哆啦a梦最富盛名的道具之一，很遗憾，没有它作为主役的独立短篇存在。
藤子老师大概是从「空*」（某种液体，涂到手上干了之后，能用手指发射十发的那个），进一步考虑到「空气手枪」（套在手指上，缩小版「空气炮」的那个），再无责任加强到「空气炮」的。
各个故事中出现时，样子没有过任何可具体描述的变化，金属色圆筒加凸起的准心……微妙的炮管长度变化不在考虑之内。
威力变化区间大的无法考据……从将人击倒，到将人击晕，到将人击飞，到将机器人击飞，到将机器人击毁，到将圆盘ufo击落……到将灭世的巨龙击碎（虽然连锁使用了速攻魔法‘放大灯’，虽然之后那条气体龙‘死者苏生’了）。
更无语的，是《哆啦a梦七人剧场》中的，哆啦·小子（基德）的空气炮，每次都能打出火yao爆炸的效果……
那个果然是特制的吗……毕竟开炮的命令语是‘toukan’。
好吧，这些没有很大的实际参考价值，为了能够让其作为攻击力，至少还是要到能够‘击飞机器人’的程度……不过，既然以「空气炮」为名，那么还是必须遵循藤子老师的定义。
「空气手枪」产生的效果是，“聚集空气向敌人发射”（源自哆啦a梦45卷版第4卷《来自未来世界的怪人》），漫画中描述出来的威力，大雄‘啪’（根据翻译，也有可能是‘砰’之类的）的喊声之后，已是将129.3kg的哆啦a梦击飞了。
如何才能达到那种效果呢，介于‘手枪’和‘炮’只是规模上的不同，这里就专注于分析后者了。
利用各种手段，比如火yao，比如电磁力等等，来推动炮弹，让其在加速轨道，即是炮管，那个距离上加速……当然，命中之后的爆炸，破甲等等，则和炮本身没关系了，那是炮弹的效果。
综合这点常识，之前说过的和藤子老师的解释……可以推论，提供推力的存在，是气体；作为炮弹的存在，也是气体。
这是第一个bug，如何达到漫画中的那种威力，甚至要上升到‘杀龙’的程度。
无论如何，先考虑一下‘炮弹’能够有的出膛速度吧。
空气被压缩，这是肯定的，所以有个压缩比n；炮管有长度，那也是废话，于是其为l；压缩后的空气要在炮管中占据一定的长度，该值为d；炮孔半径r……其余附属装置，均不算在长度的计算中。
先来一个理想模型……根据高中的物理知识，气体压缩膨胀都会影响其本身的温度，进一步让压强和体积无法保持反比变化……设其为恒温过程吧。
有了这个，就能够很容易根据气体膨胀到占据炮管x的长度时的压强，进一步得出此刻压缩气团的所拥有的加速度……为了让数据好算，我忽略了外界大气压。
根据加速度计算速度……这里要用的大学高数的解微分方程的方法了。
结果出来后，我惊恐了……式子和n没有任何关系，n的人参在让过程中压强大到足够忽略大气压之后，就没有了。（这似乎是因为以n倍的压强换取力，去给n倍质量的气团自身加速的原因）
「风神扇」之所以能够达到那种效果，就是因为有个我可以无责任改变的值n的存在……和这个没关系的话，那么就无法依托‘空想’的庇护了。
总之，式子是，根号下的2*p/p*（lnx－lnd），其中p为大气压，p为空气密度。
将l代入x的话，那即是出膛速度了，根号下的2*p/p*（lnl－lnd），米每秒。
有兴趣的人可以去估计一下‘正常’的「空气炮」大概能达到什么速度。
其实，这里面仍有个‘无责任取值量’，那就是d了，这个值在大于零的前提下，越小能够得到的出膛速度越大。
然后，第二个bug，如何让空气以块状击出。
实际上，气体的性质之一即是‘充满容器’，保持块状基本是达不到了。
既然无法以块状，多少还是考虑一下急剧向四周扩散中的气体能够达成的射程吧……能击落ufo，至少要过百米吧
在之前给出的参数之下，最好情况即是压缩气团在以炮口为底面的圆柱体形状的空间中恢复到正常密度，那么射程为n*d……很好这次有n，不过d也出现了。
接下来第三个bug，蓄积气体并压缩的时间。
这个值很容易得出，是n*d/v，其中v是蓄气时吸气导致四周的风速。
很悲剧的值呢……即是说射程除以某个设定的速度。
而且由于这个设定的速度不能过大……在换取大射程的同时，这个值就悲剧了。
我所考虑到的最后一个bug，肯定是反作用力了。
这次我没有遗忘这个了……
值也很好算，当前压强乘以炮孔面积就是了……所以，最大后座力就是一开始的那瞬间，值为n*p*π*r*r……这个时侯有n出现可不是个好兆头。
……
大致情况描述完毕，现在要考虑如何好好的取值，逻辑上解决那四个bug。
先是作为根基问题的，即是空气团成块问题……这个不成立，那么打出的就只是强风而已，击飞或许能做到，击毁那是不可能了。
如何让空气压缩呢？
靠外力……这是废话了。
飞行途中会有什么外力呢？
阻力……这仍然是废话。
那么，飞行道具的阻力最强形态，那就是导致了音障的冲击波气层。
不觉得有灵光一闪的感觉吗……只要第一个问题中的速度突破音速，气团顶端就会因为这股外力而高度压缩，成为弹头的存在，第二问题也解决了。
同时，冲击波的威力，不用我多说了吧。
好了，可以先试着取值了。
我给的值是这样的，d=0.01m，l=1m，n=10000。
这样能够达到的速度，约为1249米每秒。（无责任调整d的成果，不过不能过小，原因在下面这个数值）
不过，能够达到的射程，最理想的情况也不过是100m而已。（实际上，还要大大小于这个值……不过n不能再加大了，不然对后面两个数值的影响太大了）
哦~~~近四倍的音速呢。
虽然导致的强风，让处于炮孔附近的阿萌必须躲在「反射斗篷」保护下……不过，‘撕裂大地的风之炮弹’，这个程度是达到了呢。
不过，高兴太早了。
这种程度下，假使用v=5米每秒来蓄气，都要20s。
完全没有实战价值了呢……
好吧，这时该‘科学力’登场了！
靠着逆向质能转换的话……蓄力时间就可以忽略了！
嗯嗯，然后是反作用力问题。
在那个瞬间，这个力超过了150,000,000牛顿（假设炮口半径为0.07m）
这已经不是能不能拿在手上的问题了……
炮孔的自主缓冲，会相当影响准度……而且，虽然没有直接描述过，‘次元密室’是无法提供一个供与固定的平台的。
那么，同样用力来抵消这个力吧！
比如，背面也同样设计一个d=0.01m，l=1m，n=10000，r=0.07m的空气炮……
很好，完全同步且共线的情况，就不要考虑射击线上的力的问题了。
至于对炮身本身所要承受的来自内部压强的力……
无论用什么材质，奥利哈钢也好，高达尼姆合金也好，‘空想’的材质也好，总之有那么个能够实现这种设计的东西吧！
两面都是炮口，超过2米长的东西很?灏 ??p> 不过好在是从超空间中露出口，根据附属空间不计开口位置的定理（喂喂，哪来这个定理啊……），能让两个炮口在这个空间出现时，都对着一个方向了。
于是乎……「空气炮」就这么完成了。
所以，这个东西不可能出现在阿萌手上；
所以，从‘次元密室’中出现时必定两个一组；
所以，能达到给予地面深刻的划痕那种威力。
一如所描述的，如果「风神扇」是‘吹起’和‘撕裂’的话，那么「空气炮」就是‘贯穿’和‘粉碎’了。
……
啊……说回来，废了那么大劲才得到这么点效果。
美国都有能打出7倍音速的炮弹，而且从某个海面上准确轰中胡夫金字塔顶端某个‘小东西’的超电磁炮了……
`
`
`
`
ps：一直在想，我是不是也该呼唤一下书评呢……并不需要针对文中的考据也行啊，并不是所有人都对那个感兴趣的。
下次的外篇，应该是……