主题：茗谈118：北京天梯 -- 本嘉明

（一）

在今天，以超级大炮，打出约3倍音速的离膛速度（初速），是完全可行的。

“巴黎大炮（德语：Paris-Geschütz）”是第一 次世界大战中德国用来轰击巴黎的一门火炮。这门被安装在火车上的炮可以把一枚98公斤重的炮弹发射到40公里的高空（是第一个达到平流层的人造物品），由 于进入空气稀薄的平流层，没有飞行阻力，所以射程可达130公里。每发炮弹能达到每秒1600公尺的速度（音速的5倍）。全炮被安装在火车轨道上，重 256吨；有一个28米，210mm口径的炮管外加6米长的滑膛炮管，发射66发炮弹后必须换炮管。

二战中，德国不但发展了V-1火箭，V-2火箭，还研制了V-3超级大炮，但来不及投入使用。V-3是一门五段加速的大炮，口径150mm，每小时可发射300发炮弹，炮弹初速每秒1100公尺，射程90公里。其原理是利用多段炮管中依次引爆火药，多次加速单一弹丸，来使炮弹有更高的初速。该炮炮身全长为120公尺，是史上体积最庞大的大炮。试验后期更改设计，使用5对火箭引擎作为爆发能源，而非初期设计时的炮弹药柱。这些火箭引擎被固定在炮管里面，和炮身大约成30度角。这炮管的长度使得此大炮难以改变角度来瞄准其他方向，但是因为本来设计就是长距离炮击英国伦敦，所以不需要改变射击角度。

纳粹德国，或者说克虏伯公司所代表的德意志工科男的另一杰作，是德国800mm K (E)铁道炮，又称为“古斯塔夫炮”（Schwerer Gustav，英文：Heavy Gustav）。

该火炮口径高达800毫米，全炮重达1344吨，可将重达7吨的弹丸投射到37公里以外的目标，是人类有史以来最大口径可移动的（膛线）大炮。在东线，“白色峭壁（The White Cliff）”战斗行动中，该炮攻击苏军一座位于塞汶那亚湾（Severnaya Bay）海平面下的弹药库，弹药库距离海平面30公尺深，由厚达10公尺的混凝土墙保护。

“古斯塔夫炮”发射9次后成功引爆弹药库，同时掀翻海湾内的一艘船。

它发射的炮弹，如果是高爆弹，弹丸4.8吨，离膛初速820米/秒，弹头炸药当量700公斤，射程48公里；如果是穿甲弹，弹丸重7.1吨，弹丸长3.6米，直径0.82米，初速720米，射程38公里，可击穿7公尺厚混凝土。

换句话说，今天我们的“北京天梯”，以电磁力发射一枚长度3米，直径0.9米，全重3吨的“无人货运飞船”（以下称为“铅笔”飞船），初速800米/秒，带自旋，飞到平流层后，自备小火箭点火，继续上升到近地轨道，同“神舟”或者“天宫”会合，还是可能做到的，至少射出去后的弹道轨迹，同上述大炮们的炮弹没有太大的差别。

“铅笔”飞船可以设计为六棱型，尖头平尾，到了太空后抛弃底部（小火箭发动机和燃料舱），像蜂窝一样连接起来。

上图：未来的“蓬莱空间站”，先做一个钢框架，然后一艘艘货运飞船像蜂巢一样，逐步堆积起来（图中黄色部分）,由于物体在太空里失重，因此装配在底层的“小飞船货舱”不会被越砌越高的“飞船墙”压垮。

（二）

接下来，我们说说“国际空间站（ISS）”。

我对ISS的评价，就三个字：挺搞的。

ISS是一个在近地轨道上运行的空间站，目前由六个国家或地区合作运营：美国国家航空航天局、俄罗斯联邦航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大航天局、巴西航天局和欧洲空间局，共涉及的成员国约22国。国际空间站原计划在2020年后结束使命，脱离轨道，直接坠入大海。中国曾表达参与国际空间站建设的意向，但最终被排斥在外。自1998年至今，该项目耗资约1500亿美元。

国际空间站的预算远远超过了NASA最初的预计，其建造进度也比预定的要晚，原因就是2003年初“哥伦比亚号航天飞机”失事，美国宇航局停飞了所有的航天飞机。空间站上的科学研究活动也尽可能地被压缩了。

有很多持批评观点的人认为国际空间站计划是在浪费时间和金钱，并且抑制了其他更有意义的计划。持有这种观点的人认为，花费在国际空间站上的1500亿美元和近乎30年的时间，可以用来实施无数的无人太空任务，或者将这些时间和金钱花在地球上更有意义的研究项目中。

更重要的是，空间站其实相当脆弱，无法承受一次较大块宇宙陨石的撞击。

（我们在“蓬莱空间站”的解决办法，是把“铅笔”飞船的尖头全部对外，正对受撞击风险较大的那一方向，然后像长城的砖一样越砌越高，起到“防弹墙”的作用。）

由于是美俄主导的国际开放性项目，任何一国都无法在ISS这个空间站里搞自己的“私活”，所以各国军方都兴趣缺缺，而行政部门一贯的官僚主义使我们不得不怀疑，在没有电视转播的无聊的值班日子里，丫几个宇航员是不是在穿着睡衣打麻将?

这个项目，几乎可以说是美国的阴谋，用“苦肉计”利用民事部门官僚主义的拖沓无能，羁縻了具有航天雄心的其他国家，抽干了他们的专项资金；而俄国则正好解决航天局工数万科男的就业问题，所以现在俄国航天局很起劲要把项目延寿到2028年以后。

从ISS失败性的前例来看，中国必须建设自己独用的空间站，而且在建站前，要满足三个前提条件：

1，中国的GDP达到美国的1.5倍以上。

2，解决了摆渡运输工具问题（技术上和成本上都可以承受）。

3，有具体的开发目标（比如月球），不是仅仅满足于自豪感的盲动。

我们现在在讨论的，就是第二个条件。