宇宙战舰如果在外太空建造，而且不要求进入行星，外形最适合什么形状？

luceifa

我们不妨带入前人的角色去思考一些类似的事。
“我们需要怎样的海军舰艇？”
答：
我们需要更大的帆，更多的炮，最好关键部位上铁甲。
我们不再需要帆了，我们也需要很多炮，但更强调质量，我们整个身体都是铁甲。
我们需要能打极致战列线的旋转炮塔，我们需要修长的躯体来提高航速，我们需要雷达更多防空措施。
我们要上导弹，要上更多雷达，更高航速，上安静的内燃机和声纳来反潜。
我们要上垂直发射系统，我们要上隐身外形，我们要革命性多的雷达和战役指挥系统，我们需要整合。
“我们需要怎样的空军战机？”
答：
要能飞到敌人阵地上方的就行。
要能打同步机枪的。
要单翼机，要机动。
要全封闭机舱，重点防护，金属机身，大马力发动机。
要喷气动力，要更高速度。
要雷达，要导弹，要可变后掠翼，要高空高速。
要更好的雷达，更好的导弹，要强调亚音速机动。
要隐身的外形，要超音速巡航，要矢量发动机，要更强的电子系统。
现在我们需要怎样的宇宙战舰？
一开始，也许会有大大的太阳能帆板，核心舱就只有几十吨，最重要的武器是简单的化学能弹丸，作战方式是简单的轨道机动，目标靠近时发射弹丸击毁敌方卫星或其他航天器。
后来人类的技术进步了，有了全新的宇宙发动机，可以在宇宙中自由航行，太空战更接近空战，强调搜索，发现，机动，击毁的空战流程。宇宙战舰也许是个UFO，战舰上密布发动机变向喷口，武器系统是旋转的。
再后来发动机技术小型化，轻量化，足以使航天器速度更快更强。也许太空战中会出现自杀式的撞击武器（导弹），出现导弹母舰，说不清它应该是航母还是导弹武库舰。
再再后来有了能量武器武器，太空战变成了海战，大舰巨炮的日子重来了，更强的武器，更强的防御导致了更集约化的武器整合，太空战舰成了真正的太空战舰。
.......
太空战舰到底该什么样，还是取决于我们需要什么，我们现有的技术水平能做到什么。

aHNtCqDM

曾经有人造了个圆盘战舰，结果一开炮就转圈圈。太空里的战舰也会面临一样的问题，稍微受点儿力就会转起来。这意味着第一，船型要沿着主引擎的纵向延伸，确保质量集中在主引擎的推力方向上，免得推力大的几个主引擎稍微有点儿力量不平衡飞船就自己转起来了。
第二，辅助引擎用来调整姿态，因为辅助引擎的推力不可能太大，所以需要比较大的力臂来调整姿态，这意味着辅助引擎需要安装在远离质心的位置上。
综上，太空战舰一样会造成沿着主引擎的方向长梭梭的，可能还有点儿扁（方便沿主引擎推力轴向翻身，有更大的平面来布置外部设备）。不会出现很多不规整的形状，球形也不太合适，除非球形飞船沿着主引擎轴向以外的区域质量密度都特别小（也就是很多区域是空的）那既然如此，为什么还要造成球形呢？又不是居住用的，需要那么大的空间来营造氛围。
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我一开始举例说圆盘战舰开炮就转圈，并不是说太空战舰也要用舰炮，只是以此说明需要考虑受力不平衡的问题，就好比太空战舰的主引擎，尽量布置集中，然后让战舰的质量也尽量集中在主引擎推力的轴向上。很多人认为只要引擎的推力合力通过飞船质心就行了，这种想法是错的。因为大功率的引擎的推力并不是和纸面上标注的一丝一毫都不差，也不是完全精确调整的。另一方面，奇形怪状的飞船虽然能确定质心，但因此会多增加很多不必要的计算，实际建造出来的东西和纸面上的是有差距的，造出一条天生就不停跑偏的飞船，时时刻刻都靠姿态引擎维持前进方向么？而且质量和外形不集中在轴向上，那无论是装载货物弹药，还是后期改装，都会带来很大的麻烦，不管是加东西，还是减东西，都得沿着轴向对称着来。
关于太空战舰用什么武器。
第一，以现代的技术，甚至是没有出现颠覆性科技的未来来看，很可能是没有主炮。原因很简单，距离远的时候，主炮第一个被否掉的就是激光。消耗同样的能量，激光造成的破坏是远小于动能武器的，而且在太空中会出现远距离上激光扩散的问题，地月测距的时候，一束激光照到月球上，就扩散成1公里直径的光斑了，还有什么杀伤力可言？即使近距离，也容易由于相对速度太快，难以保持对同一点的持续照射，这些因素加起来，会导致同样科技条件下，激光对战舰根本无法破防的尴尬。动能武器也会遇到同样的问题，距离远了，目标稍微有点儿加速或拐弯就没法集中目标。
那距离近的时候呢？激光依然面临同样能耗下，威力远远小于动能武器的情况，而加大功率则面临严重的散热问题，当你解决了这个散热问题后，意味着材料学非常发达，那对方就能做出防御力远高于激光武器的装甲来。实际上现代就面临的是这种情况，现代技术造出来的激光武器，根本打不动同样现代技术造出来的装甲，只能打打无人机和导弹，甚至导弹要是自转速度快点儿，激光武器连导弹的外壳都打不动。美军上舰了一个激光武器，然而这个激光武器是用来替换近防炮的，而且演示的时候就是找了个吉普车来，一炮打穿了吉普车的引擎盖。然而你给我一把弓箭都能射穿汽车引擎盖，所以这武器也就只能打打无人机和导弹了。
可能会有人说将来技术会更先进，然而技术更先进的情况下难道装甲就不更先进了？整个人类历史上，同时代的武器哪怕刚诞生的时候，都是武器威力远超同时代的防御，最差也是和防御持平，原因很简单，消耗同一个级别的能量，集中在小范围内的破坏力，远比同样级别能量用在大面积的防御上强。装甲的生产过程，其实也是人类操纵能量来生产的，而搭载装甲的动力也是要能量来驱动的。这导致对能量同样的使用能力下，提高破坏力总是比提高防御力容易，而且往往是破坏力超前于防御力发展。像激光炮这种武器刚诞生威力就远落后于同时代防御的，恐怕是人类历史上第一次。
最后，激光的后效很差，对于一艘船来说，主装甲上打一个孔根本不算什么。很多人觉得工业上激光切割钢板很厉害，其实和坦克的穿甲弹一比连提鞋都不配，坦克穿甲弹能瞬间打穿半米以上的钢板，激光击穿半米的钢板需要多长时间？穿甲弹击穿钢板后立刻造成后效伤害，激光击穿钢板后稍微偏离一点儿角度或位置，就毫无后效可言。更不要说拿坦克炮来打军舰，军舰主装甲被穿个孔毫无感觉。哪怕是现在的空间站，也不是穿个孔就被摧毁了。
动能武器如果做主炮，就会面临另一个问题，后坐力会导致战舰翻滚，所以要么主炮只能沿主引擎推力轴向布置，开炮就后退；要么就干脆只侧向，开炮就平移。然而距离太远了当然毫无威胁，因为动能大炮的炮弹速度太慢，实际上远距离上炮弹速度比不上导弹，因为导弹可以自己持续加速；距离太近了，主炮的炮口转速会跟不上对方战舰的角速度。很多人可能没意识到，太空里两艘战舰交战的相对速度可能远远高于炮弹的炮口速度，一个只能沿轴向或者侧向布置，不能大幅调整炮口指向的大炮，根本没法拦截目标。
所以以现在技术的发展趋势来看，即使以后技术更先进了，在没有出现颠覆性物理理论之前，主战武器除了选导弹/鱼雷外，没有其他方案，至于激光，并没有超出现在的物理理论，所以技术怎么进步，主炮也轮不到激光上场。另一方面，很多人印象里炮弹飞得更快，然而实际上导弹飞得比炮弹快。一个比炮弹更快，没有后坐力、还能自己转弯跟踪目标的武器，除了弹药单价、发射速度和弹药体积，其他方面的指标都是碾压炮弹的的。
最可能出现的武器配置，其实是“主炮”用导弹，近防武器选电磁炮。近防武器口径小，后坐力小，安放在飞船外围一圈，选电磁炮的首要原因，其实是弹药体积最小，不用抛壳，射速快，其次才是弹药飞行速度快。
那按这个需求设计出来的宇宙战舰是什么样的呢？
美剧《无垠的太空》（也有叫《浩瀚苍穹》）
这里面主角开的火星护卫舰就是上述标准下设计出来的，长梭梭的，稍微有点儿扁，周围一圈电磁炮作为近防，主要武器是鱼雷。
其实这部美剧里面，小到护卫舰，大到战列舰，都是这个配置，主战武器就是鱼雷，近防靠电磁炮，没有其他选择。唯一的例外是这部剧里面的外星病毒搞出来的两艘飞船，一艘是小行星改的，是个不规整的球形，另一艘是个水母的形状。然而外星病毒用的是可以随意操纵惯性的引擎，换句话说就是随意修改物体的质量了，那当然弄成什么形状都无所谓。
现在物理理论下，太空作战怎么打，这部美剧就描写得很清楚。太空里很重要的一点是，飞船只有加速度的概念，没有最高速度的概念，这导致双方的相对速度非常快，而且交战距离非常远，这部剧里面战舰躲在木星土星的几个卫星之间交战都算中等距离，主角飞船靠几个卫星的遮挡溜过火星军队的封锁线，算是从鼻子底下溜过。远距离交战呢，地球直接从地球上发射导弹，拦截小行星带附近外星病毒搞出来的小行星飞船。
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那么，什么样的技术条件下，能出现主炮呢？倒是有个现成的游戏《质量效应》三部曲。里面有个技术就叫质量效应，这个技术带来了两件东西，第一个是超光速引擎，飞船可以直接超光速飞行到任何位置，而且这个过程中没法被攻击，相当于跃迁，也就是可以直接跳到你脸上；另一个是质量效应武器，可以把炮弹的质量减少到接近零，然后用粒子加速器加速到接近光速打出去。这种情况下，射击距离不会太远，而炮弹的飞行速度接近光速，后坐力还比较小，还不用担心炮弹像激光一样扩散了，这才能作为太空战舰的主炮使用。
同时在《EVE》里面也是一样的（除了飞船常规航行有最大速度限制），飞船可以跃迁，交战都是直接跳对方脸上，最大交战距离不超过250公里，而且炮弹都自带跃迁功能，这种情况下主炮才有存在的意义。

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我是觉得这个可能性非常多，毕竟我们都不知道宇宙战争真正需要的是什么。
如果宇宙战争里信息最重要，也许最强的战舰就是个往外伸着一堆传感器的球，大概像个海胆。
如果宇宙战争里速度最重要而且推进器越大飞船速度越快。那么推进器长什么样，战舰就什么样。那些武器、指挥室什么的只不过是推进器上的小凸起。
如果宇宙战争里物质运输最重要，也许所谓的战舰就是个可以无限拓展的大架子，里面塞上各种物资(ω)
如果宇宙战争里战斗单位的数量最重要，那就无所谓单个战舰是什么样了，从宏观角度看一个战舰（群）就像一片尘埃云。
如果到了太空仍然口径就是真理，那整个战舰恐怕就是个大炮管子，说不定和哈勃望远镜差不多(ω)

追上前面的

以现在视角往未来100年看过去，宇宙战舰大量载人是非常不经济且意义不大的：

人类载员需要的补给物资种类太多，且人类心理太脆弱（核潜艇潜航记录是100多天，再久了乘员会心理崩溃）自动化武器不需要太多人去操作

所以，可能会是下面这样 ：

战舰没有凸出的外露的舰桥，全装甲板包围外壳，使用光电设备采集舰体外数据投射到舰体内最核心最安全的内藏指挥舱搭载大量无人机，单位顿舰员数将远小于今天的军舰战舰外甲板兼做散热片，用于军舰的热平衡管理

boma

难道不是亚空间里航行的会飞的教堂吗？