2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
當然，目前大狗尚未來得及正式服役，就被退役了，理由是它的噪聲太大（如同割草機一樣），容易吸引來敵人的火力，暴露我軍位置，而且太笨重，維護不易，性價比低。但瑕不掩瑜，這些毛病都是可以通過技術手段加以改進的。可以預見，在不久的將來，美軍以及世界上其他軍事強國，在步行機器人的研究應用上會有新的突破。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
當然，目前大狗尚未來得及正式服役，就被退役了，理由是它的噪聲太大（如同割草機一樣），容易吸引來敵人的火力，暴露我軍位置，而且太笨重，維護不易，性價比低。但瑕不掩瑜，這些毛病都是可以通過技術手段加以改進的。可以預見，在不久的將來，美軍以及世界上其他軍事強國，在步行機器人的研究應用上會有新的突破。
死星——天基武器
電影中最為恢弘的武器，無疑是帝國的“死星”系列。《星戰4新希望》中的死星一號直徑達120公里，《星戰6絕地歸來》中的死星二號直徑達160公里，而《星戰7原力覺醒》中帝國餘黨製造的“弒星者”更是直接用一顆小行星改造為武器，其直徑十倍於過去死星。他們的武器威力無窮，死星1號和2號都是超級激光，足以毀滅行星，而弒星者的超能波束更能毀滅星系。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
當然，目前大狗尚未來得及正式服役，就被退役了，理由是它的噪聲太大（如同割草機一樣），容易吸引來敵人的火力，暴露我軍位置，而且太笨重，維護不易，性價比低。但瑕不掩瑜，這些毛病都是可以通過技術手段加以改進的。可以預見，在不久的將來，美軍以及世界上其他軍事強國，在步行機器人的研究應用上會有新的突破。
死星——天基武器
電影中最為恢弘的武器，無疑是帝國的“死星”系列。《星戰4新希望》中的死星一號直徑達120公里，《星戰6絕地歸來》中的死星二號直徑達160公里，而《星戰7原力覺醒》中帝國餘黨製造的“弒星者”更是直接用一顆小行星改造為武器，其直徑十倍於過去死星。他們的武器威力無窮，死星1號和2號都是超級激光，足以毀滅行星，而弒星者的超能波束更能毀滅星系。
當然，死星有一點比弒星者厲害：他們裝備了超空間引擎，能夠移動。而弒星者，一顆天然的行星要移動，難度大點吧。在2012年，有數萬名狂熱的星戰迷曾向白宮建議：俺們美國這麼強大，何不製造一顆死星！白宮專家回覆道：死星建設費用，初步評估為85億億美元，是全球GDP的1萬多倍，再說這麼多錢建的‘死星’，被一架單人飛船就毀滅了，太不划算。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
當然，目前大狗尚未來得及正式服役，就被退役了，理由是它的噪聲太大（如同割草機一樣），容易吸引來敵人的火力，暴露我軍位置，而且太笨重，維護不易，性價比低。但瑕不掩瑜，這些毛病都是可以通過技術手段加以改進的。可以預見，在不久的將來，美軍以及世界上其他軍事強國，在步行機器人的研究應用上會有新的突破。
死星——天基武器
電影中最為恢弘的武器，無疑是帝國的“死星”系列。《星戰4新希望》中的死星一號直徑達120公里，《星戰6絕地歸來》中的死星二號直徑達160公里，而《星戰7原力覺醒》中帝國餘黨製造的“弒星者”更是直接用一顆小行星改造為武器，其直徑十倍於過去死星。他們的武器威力無窮，死星1號和2號都是超級激光，足以毀滅行星，而弒星者的超能波束更能毀滅星系。
當然，死星有一點比弒星者厲害：他們裝備了超空間引擎，能夠移動。而弒星者，一顆天然的行星要移動，難度大點吧。在2012年，有數萬名狂熱的星戰迷曾向白宮建議：俺們美國這麼強大，何不製造一顆死星！白宮專家回覆道：死星建設費用，初步評估為85億億美元，是全球GDP的1萬多倍，再說這麼多錢建的‘死星’，被一架單人飛船就毀滅了，太不划算。
現實中的死星，其實就是天基武器，也就是基於太空的對地攻擊武器。當然，真實版的還在試驗階段，威力也絕不可能如電影中那麼誇張。相對於傳統的地表和大氣層內武器，太空武器有著幾個顯著優勢。首先太空武器位於距離地面數十公里的高空，居高臨下，偵察則可“一目瞭然”，攻擊則可“勢如破竹”。其次，太空武器有助於突破地表地理特徵和軍事格局的阻礙，實現全球佈局。其三，太空武器脫離大氣層的阻礙，能夠達到更高的速度，使得攻擊更具有突然性。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
當然，目前大狗尚未來得及正式服役，就被退役了，理由是它的噪聲太大（如同割草機一樣），容易吸引來敵人的火力，暴露我軍位置，而且太笨重，維護不易，性價比低。但瑕不掩瑜，這些毛病都是可以通過技術手段加以改進的。可以預見，在不久的將來，美軍以及世界上其他軍事強國，在步行機器人的研究應用上會有新的突破。
死星——天基武器
電影中最為恢弘的武器，無疑是帝國的“死星”系列。《星戰4新希望》中的死星一號直徑達120公里，《星戰6絕地歸來》中的死星二號直徑達160公里，而《星戰7原力覺醒》中帝國餘黨製造的“弒星者”更是直接用一顆小行星改造為武器，其直徑十倍於過去死星。他們的武器威力無窮，死星1號和2號都是超級激光，足以毀滅行星，而弒星者的超能波束更能毀滅星系。
當然，死星有一點比弒星者厲害：他們裝備了超空間引擎，能夠移動。而弒星者，一顆天然的行星要移動，難度大點吧。在2012年，有數萬名狂熱的星戰迷曾向白宮建議：俺們美國這麼強大，何不製造一顆死星！白宮專家回覆道：死星建設費用，初步評估為85億億美元，是全球GDP的1萬多倍，再說這麼多錢建的‘死星’，被一架單人飛船就毀滅了，太不划算。
現實中的死星，其實就是天基武器，也就是基於太空的對地攻擊武器。當然，真實版的還在試驗階段，威力也絕不可能如電影中那麼誇張。相對於傳統的地表和大氣層內武器，太空武器有著幾個顯著優勢。首先太空武器位於距離地面數十公里的高空，居高臨下，偵察則可“一目瞭然”，攻擊則可“勢如破竹”。其次，太空武器有助於突破地表地理特徵和軍事格局的阻礙，實現全球佈局。其三，太空武器脫離大氣層的阻礙，能夠達到更高的速度，使得攻擊更具有突然性。
目前最接近死星的，是美國從2004年開始正式啟動的“暗星”項目。暗星實際上是一艘空天母艦，其長度可達300米，高20米，翼展超過100米，雖然體積還不到電影中“死星”的十億分之一，卻也堪稱是飛行器中的巨無霸。它能在距離地球200公里的軌道飛行，最高時速為25倍音速，90分鐘便能繞地球一週。暗星還能從地面水平起飛著陸，在大氣層內的飛行速度也將達到5倍音速，比子彈還要快，2小時便可從華盛頓飛到東京。空天航母及其搭載的空天戰鬥機和各種導彈，將形成一個移動的空中要塞，攻擊一萬公里外的目標也只需要20分鐘。在一次模擬的未來戰爭中，針對某可能對美軍發動核攻擊的國家，美軍首先以地球亞軌道上游弋的空天母艦在極短時間內趕到其上空，釋放出空天戰鬥機，5分鐘內即以精確制導炸彈摧毀了敵軍的地下指揮所、地面防空火炮陣地、核導彈發射場的控制中心等目標，使得該國整個軍事系統陷入徹底混亂。隨之趕到的美國常規戰機，再從已經撕開的缺口不間斷地突入“敵國”上空，完全取得了戰爭的主動權。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
當然，目前大狗尚未來得及正式服役，就被退役了，理由是它的噪聲太大（如同割草機一樣），容易吸引來敵人的火力，暴露我軍位置，而且太笨重，維護不易，性價比低。但瑕不掩瑜，這些毛病都是可以通過技術手段加以改進的。可以預見，在不久的將來，美軍以及世界上其他軍事強國，在步行機器人的研究應用上會有新的突破。
死星——天基武器
電影中最為恢弘的武器，無疑是帝國的“死星”系列。《星戰4新希望》中的死星一號直徑達120公里，《星戰6絕地歸來》中的死星二號直徑達160公里，而《星戰7原力覺醒》中帝國餘黨製造的“弒星者”更是直接用一顆小行星改造為武器，其直徑十倍於過去死星。他們的武器威力無窮，死星1號和2號都是超級激光，足以毀滅行星，而弒星者的超能波束更能毀滅星系。
當然，死星有一點比弒星者厲害：他們裝備了超空間引擎，能夠移動。而弒星者，一顆天然的行星要移動，難度大點吧。在2012年，有數萬名狂熱的星戰迷曾向白宮建議：俺們美國這麼強大，何不製造一顆死星！白宮專家回覆道：死星建設費用，初步評估為85億億美元，是全球GDP的1萬多倍，再說這麼多錢建的‘死星’，被一架單人飛船就毀滅了，太不划算。
現實中的死星，其實就是天基武器，也就是基於太空的對地攻擊武器。當然，真實版的還在試驗階段，威力也絕不可能如電影中那麼誇張。相對於傳統的地表和大氣層內武器，太空武器有著幾個顯著優勢。首先太空武器位於距離地面數十公里的高空，居高臨下，偵察則可“一目瞭然”，攻擊則可“勢如破竹”。其次，太空武器有助於突破地表地理特徵和軍事格局的阻礙，實現全球佈局。其三，太空武器脫離大氣層的阻礙，能夠達到更高的速度，使得攻擊更具有突然性。
目前最接近死星的，是美國從2004年開始正式啟動的“暗星”項目。暗星實際上是一艘空天母艦，其長度可達300米，高20米，翼展超過100米，雖然體積還不到電影中“死星”的十億分之一，卻也堪稱是飛行器中的巨無霸。它能在距離地球200公里的軌道飛行，最高時速為25倍音速，90分鐘便能繞地球一週。暗星還能從地面水平起飛著陸，在大氣層內的飛行速度也將達到5倍音速，比子彈還要快，2小時便可從華盛頓飛到東京。空天航母及其搭載的空天戰鬥機和各種導彈，將形成一個移動的空中要塞，攻擊一萬公里外的目標也只需要20分鐘。在一次模擬的未來戰爭中，針對某可能對美軍發動核攻擊的國家，美軍首先以地球亞軌道上游弋的空天母艦在極短時間內趕到其上空，釋放出空天戰鬥機，5分鐘內即以精確制導炸彈摧毀了敵軍的地下指揮所、地面防空火炮陣地、核導彈發射場的控制中心等目標，使得該國整個軍事系統陷入徹底混亂。隨之趕到的美國常規戰機，再從已經撕開的缺口不間斷地突入“敵國”上空，完全取得了戰爭的主動權。
當然，我們也可以看到，“暗星”用於攻擊的武器並不是電影中毀天滅地的超級激光炮，卻是看上去很“常規”的空天戰機和導彈。事實上激光武器的使用受到很多限制，它雖然能以極高的光速命中目標，但其破壞力除了致盲人員和儀器外，主要通過高溫燒融，或以超高溫度使得被照射點的材料急劇熔化乃至汽化形成衝擊波的方式完成。前者需要有一定的持續時間，後者則需要有超高的瞬時功率。對於地面目標而言，由於光線能量在空氣中會散射，在雨雪、霧霾等天氣裡更可能撞上空氣中的微粒，威力大減。此外，激光器通常體積大而笨重，對作戰平臺要求很高，其消耗電能也是驚人的。要在太空中搬這麼一套玩意，盧卡斯可以上下嘴皮一碰，國防部真要搞起來卻沒那麼簡單。真要有那個錢有那個技術，還不如多整幾架空天飛機威力大。甚至從天基發射導彈，乃至發射動能武器，性價比可能都比激光武器要高。當然，各有各的用法，激光武器對於敵軍戰機、導彈或偵查設備這些本身較為精細敏感的玩意，還是挺好使的。
2019年末，《星球大戰9——天行者崛起》即將上映，近來已有高能預告片剛出。自從1977年《星球大戰4——新希望》上映以來，吸引廣大觀眾的，不光是劇中那廣袤浩瀚的宇宙，神祕莫測而又無所不在的原力，多姿多彩千奇百怪的異星風光和外星生物，也有形態各異、絢爛奪目的各種新式武器：X翼戰機、Y翼戰機、領結戰機、死星……你知道嗎，其實電影中的很多武器，現實中都有原型。
X翼戰鬥機——夭折的創意
X翼戰鬥機從1977年第一部就出場了，是起義軍的主力機種。優秀的起義軍飛行員就是駕駛這款戰機，與帝國軍進行殊死搏鬥。最後，主角盧克也是駕駛X翼戰機摧毀了帝國的超級武器——死星。影片中，X翼的雙翼雙軸對稱本身就富有美感，而它在起飛、降落時還會進行變翼，看上去真是炫酷極了。
歷史上，曾經有一位美國設計師司曲普，在30年代設計過一款X翼戰機SP6。之所以造成雙翼X型，可不是為了炫酷，而是為了解決飛機“低速起降、高速起飛”的矛盾。
最早的飛機是在20世紀造出來的，那時候發動機功率有限，飛行速度比現在要慢得多。比如一戰時候的飛機時速只有100多公里，也就是個帶翅膀的摩托車。速度既然慢，要獲得足夠的升力，就只能增大機翼面積。可是機翼太大了也麻煩啊，不但怕磕著碰著，在空中遇上亂流也不好控制，還容易折斷。當時的解決辦法就是用多個機翼重疊。所以看老電影上的飛機，往往都是雙層機翼，一戰時德國著名的福克DR1戰鬥機則是三層翼的。1921年意大利的“卡普羅尼 Ca.60”計劃造成能夠搭載100人的大型客機，竟然擁有9對30米寬的機翼——當然，失敗了。
一戰後隨著科技進步，發動機的功率大幅度增加，飛機的速度也大幅度提高，於是只需要用小得多的機翼面積，就足夠把飛機抬起來了。雙翼、三翼飛機也簡化成了單翼飛機，在飛行時能夠更加靈活。但是這也造成了一個麻煩：因為機翼面積小了，為了獲得升力，不但在空中要保持高速，在起飛、降落時候也必須達到高速。這不但使得飛機起降需要更長的跑道來加速、減速，也使得大大增加了起降的危險性，事故頻頻發生。
那麼，怎樣解決這兩者的矛盾呢？1935年，設計師司曲普給美國空軍相關部門送上了他的設計SP-6。大致來說，這架飛機有兩副機翼，平時重疊在一起，等於一架單翼飛機；需要的時候，兩副機翼分別向上方、下方打開，形成了X型的兩副機翼，面積翻倍。這樣，SP-6在起飛、降落時以雙翼形式，可以用50公里的時速起降；而在空中時則變形為普通的單翼機，以500公里的時速飛行。
這確實是一個很有創意的設計，不過，美軍相關官員並不感冒。他們覺得，這個設計過於複雜，又不成熟，於是最終拒絕了司曲普。事實上，以後的研究表明，這種X翼飛機通過變翼，雖然能獲得低速下較大的升力，但是這種複雜的結構和不規則的外形既增加了重量，也容易出現故障，還使得飛機的空氣動力特徵變得很特殊，總之很難用。因此，X型飛機還是隻能停留在設計圖上。
事實上，在電影《星戰》中，我們可以看到X戰機的駕駛員並沒有在起飛階段打開X型翼。相反，他們從起飛及在大氣層中都是用的單翼模式，直到飛入太空進入戰鬥狀態後才變成X翼——這主要是為了打開配屬在翼上的武器系統。大約連“外空第一飛行員”盧克也覺得X翼的氣動性能難以駕馭吧。別說X型變翼這種設計了，就連幾十年後，噴氣式飛機設計師們提出的“變後掠翼”方案，在高飛和起降時改變機翼後掠角的大小，相當於把機翼稍微“收攏”一下，也產生了諸多副作用：增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，影響靈活度，降低可靠性……當然，為了增加機動性，這些都是值得的，所以美製F-14、蘇制米格23、歐洲狂風戰鬥機等三四代機均採用這種結構。
直到70年代，著名的飛機設計大師魯坦才把X型翼真正落實。那是一款叫作Quickie的微型單人飛機，重112千克，最大時速超過200千米。該機在座艙前方有帶下反角的前翼，座艙後方則設置了帶上反角的後翼，兩對機翼成X型。不過，這和星戰中的X翼戰機差距還是有點大的……
TIE戰鬥機——離子引擎之爭
和起義軍“X翼戰機”相對的，便是帝國軍的近空主力戰機——TIE戰機了。兩片六邊形板子夾著一個機艙，形狀奇特，在空中穿梭折返，行如鬼魅。因為外形酷似領結，Tie被翻譯成“領結式戰鬥機”。實際上，Tie同時是 “雙離子引擎戰鬥機（Twin Ion Engines fighter）”的縮寫。那兩大片板子，可不是機翼，而是離子引擎的兩塊太陽能電池板。
離子引擎是一種電推進設備。簡單說，它是通過電子束射擊電離室中的氣體，使得氣體原子發生電離，形成正離子。然後，通過電壓把正離子加速成為高能的離子束，從尾部排出，如此產生推力。所以，離子引擎和傳統的化學推進器原理差不多，都是靠噴射物質產生反作用力。只不過，一個是噴出電離子束，一個是噴出燒燃料產生的氣體罷了。目前電離的物質，主要採用穩定、不易損壞設備的惰性氣體如氙氣，而所需要的電能，則可以通過太陽能電池板充電。所以TIE戰機需要那麼大兩塊“靶子”似的充電板。
離子引擎其實並不是什麼最新技術。其早期理論在1906年就由現代火箭之父羅伯特·戈達德考慮過以電能加速帶電粒子的可能性。30年代，火箭專家維納·馮·布勞恩及其導師赫爾曼·奧伯特也曾專門研究電推進問題。1958年，美國陸軍就簽定了有關電推進的第一個合同。1960年，美國航空航天中心（NASA）進行了30千瓦離子引擎的研製。1964年，美國首次由衛星攜帶離子引擎入軌測試。1998年，美國彗星探測器“深空1號”首次以離子引擎作為主力推進系統。目前美國最新一代離子推進器的功率達到7千瓦，而中國電推力器的功率達到5千瓦，並計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的技術攻關。
相對於化學燃料發動機，離子發動機最大的優勢是效能高、穩定性好。由於經過電加速的離子流，其噴射速度比化學推進劑快很多，因此離子引擎消耗每單位質量的燃料，產生的推力也比化學發動機快很多。比如深空一號只攜帶了81.5千克的氙推進劑，就可以進行20個月的飛行。同時離子推進器的使用壽命也超過化學推進器，2013年9月，美國NASA已完成了對離子發動機超過48000小時的驅動測試，是太空推進系統史上測試時間最長的一次。在長距離的太空探測中，這都是極為可貴的特性。另外，離子發動機以電能激發離子束，其可控性比起化學發動機要好得多，有利於精確調整（這個相信開電動車的朋友深有體會）；離子引擎的體積和質量也遠遠小於化學發動機，比如深空一號的離子引擎只有8公斤重，直徑約40釐米，大大節約了探測器上有限的空間。
如此看來，採用雙引擎的帝國Tie戰機威力自然相當強大了。遺憾的是，實際上離子推進器的特性，並不太適應於電影中這種任務。首先，目前的離子推進器單位效能雖然較高，但不能象化學推進器那樣在短時間內產生強大的推力，其推力小得可憐，大約只相當於幾十克重力。所以在當前航空探測中，運載火箭的發動機還是需要化學推進器，吃燃料多，勁頭大，足夠把飛船送入外空，然後在沒有阻力的太空旅行中慢悠悠地使用小資情調的離子引擎來微調。帝國軍Tie戰機是一種純用於近距離空戰的近戰機，需要依託母艦和行星補給。對這種“打一陣就回家”的飛機，最重要的是要有強大的瞬時推力來實現靈活的機動，“持久性”壓根就不重要，其實化學引擎比離子引擎更適合。現在也沒見哪個國家把離子引擎用到飛機上。
就算在星戰時代，離子引擎已經能夠實現大功率，那麼對於近程戰機，掛上兩個碩大的太陽能電池板是什麼意思呢？你又不需要長距離、長時間的遠征，換一個小型蓄電池不好麼？要知道，掛上這兩塊板，不但讓TIE戰機成為敵機唾手可得的靶子，而且在複雜空域的機動性也大大降低——害怕磕著碰著啊。《星戰4》結尾黑勳爵的TIE戰機就是和自家僚機發生太陽能電池板的親密接觸，這才在關鍵時刻失控，導致死星1號被盧克擊毀的。《星戰7》中Tie戰機還參與了大氣層內的地面轟炸和高難度追逐，這兩塊電池板簡直是氣動的災難啊！
ATAT——步行四足機器人
在《星球大戰5：帝國反擊戰》中，出現了帝國軍的一款陸戰利器——ATAT（All Terrains - Armoured Transport Walker，全地形裝甲運輸步行者）。其高達20多米，身披重裝甲，裝備重火力，能夠運載大批士兵、輕型戰車、裝備補給翻山越嶺，或者親自衝鋒陷陣，彷彿是銀河時代的機械戰象。在電影中，帝國軍正是憑藉這種機器人攻克了起義軍的基地。
ATAT其實就是一款步行四足機器人，目前幾個大國都在研製。現在輪式車輛已經相當發達，但一旦離開平坦道路，輪式車輛就寸步難行，甚至履帶車輛也難以爬坡上坎。多足步行機器人正是為解決這個問題而來的。不過，要讓四隻機械腳能夠協調地運動，還要應對各種複雜地形，這對系統的要求可也比單純的輪式、履帶車輛進退高多了。
電影中的ATAT純粹是製造一個機械怪獸的噱頭。20多米高的龐然大物是各種重型武器最好的靶子，緩慢的移動速度使得該靶子近乎於固定靶，長長的四條腿更是天然的弱點。而這麼個金屬怪物要真造出來，對地面的壓強就會讓它自己寸步難行，一個小小的斜坡也可能叫它四腳朝天，被起義軍一條細細的金屬鏈絆住就整個兒摔倒了。總之，雖然看上去嚇人，真打起來叫它死的法子多得是。
真實世界的步行機器人可要合理得多。最著名的是美國的“大狗”，由波士頓動力學工程公司專門為美國軍隊研究設計。相對於之前的機器人，大狗最大特色是通過模仿生物運動，能保持動態穩定，移動迅速且平穩。這頭1米長，75釐米高，重量75公斤的機器狗，能夠以7公里的時速前進，比人步行還快，也能攀登35度的斜坡。它不但可以爬山涉水，還可以承載150公斤的貨物。通過內部電腦，它可以自行沿著預先設定的簡單路線行進，也可以進行遠程控制，或者跟隨著特定的“主人”行進。甚至當受到外力衝擊時，也能夠調整步幅，保持不倒——這可比電影中的帝國ATAT強多了
美軍在2011年開始，把大狗投入阿富汗戰場，用於給士兵運輸補給品。從技術應用角度來說，美軍“大狗”適應性很好。這個半人高的傢伙，無論是像現在這樣當輜重，還是加裝上武器設備參加戰鬥，都有其適應範圍——它塊頭並不比一個士兵大，雖然動作不如士兵靈活，但如果加裝了自動瞄準的武器後，伏在掩蔽體背後，光把攝像儀和槍口冒出來，偷偷給敵人來一梭子也夠難防的。
當然，目前大狗尚未來得及正式服役，就被退役了，理由是它的噪聲太大（如同割草機一樣），容易吸引來敵人的火力，暴露我軍位置，而且太笨重，維護不易，性價比低。但瑕不掩瑜，這些毛病都是可以通過技術手段加以改進的。可以預見，在不久的將來，美軍以及世界上其他軍事強國，在步行機器人的研究應用上會有新的突破。
死星——天基武器
電影中最為恢弘的武器，無疑是帝國的“死星”系列。《星戰4新希望》中的死星一號直徑達120公里，《星戰6絕地歸來》中的死星二號直徑達160公里，而《星戰7原力覺醒》中帝國餘黨製造的“弒星者”更是直接用一顆小行星改造為武器，其直徑十倍於過去死星。他們的武器威力無窮，死星1號和2號都是超級激光，足以毀滅行星，而弒星者的超能波束更能毀滅星系。
當然，死星有一點比弒星者厲害：他們裝備了超空間引擎，能夠移動。而弒星者，一顆天然的行星要移動，難度大點吧。在2012年，有數萬名狂熱的星戰迷曾向白宮建議：俺們美國這麼強大，何不製造一顆死星！白宮專家回覆道：死星建設費用，初步評估為85億億美元，是全球GDP的1萬多倍，再說這麼多錢建的‘死星’，被一架單人飛船就毀滅了，太不划算。
現實中的死星，其實就是天基武器，也就是基於太空的對地攻擊武器。當然，真實版的還在試驗階段，威力也絕不可能如電影中那麼誇張。相對於傳統的地表和大氣層內武器，太空武器有著幾個顯著優勢。首先太空武器位於距離地面數十公里的高空，居高臨下，偵察則可“一目瞭然”，攻擊則可“勢如破竹”。其次，太空武器有助於突破地表地理特徵和軍事格局的阻礙，實現全球佈局。其三，太空武器脫離大氣層的阻礙，能夠達到更高的速度，使得攻擊更具有突然性。
目前最接近死星的，是美國從2004年開始正式啟動的“暗星”項目。暗星實際上是一艘空天母艦，其長度可達300米，高20米，翼展超過100米，雖然體積還不到電影中“死星”的十億分之一，卻也堪稱是飛行器中的巨無霸。它能在距離地球200公里的軌道飛行，最高時速為25倍音速，90分鐘便能繞地球一週。暗星還能從地面水平起飛著陸，在大氣層內的飛行速度也將達到5倍音速，比子彈還要快，2小時便可從華盛頓飛到東京。空天航母及其搭載的空天戰鬥機和各種導彈，將形成一個移動的空中要塞，攻擊一萬公里外的目標也只需要20分鐘。在一次模擬的未來戰爭中，針對某可能對美軍發動核攻擊的國家，美軍首先以地球亞軌道上游弋的空天母艦在極短時間內趕到其上空，釋放出空天戰鬥機，5分鐘內即以精確制導炸彈摧毀了敵軍的地下指揮所、地面防空火炮陣地、核導彈發射場的控制中心等目標，使得該國整個軍事系統陷入徹底混亂。隨之趕到的美國常規戰機，再從已經撕開的缺口不間斷地突入“敵國”上空，完全取得了戰爭的主動權。
當然，我們也可以看到，“暗星”用於攻擊的武器並不是電影中毀天滅地的超級激光炮，卻是看上去很“常規”的空天戰機和導彈。事實上激光武器的使用受到很多限制，它雖然能以極高的光速命中目標，但其破壞力除了致盲人員和儀器外，主要通過高溫燒融，或以超高溫度使得被照射點的材料急劇熔化乃至汽化形成衝擊波的方式完成。前者需要有一定的持續時間，後者則需要有超高的瞬時功率。對於地面目標而言，由於光線能量在空氣中會散射，在雨雪、霧霾等天氣裡更可能撞上空氣中的微粒，威力大減。此外，激光器通常體積大而笨重，對作戰平臺要求很高，其消耗電能也是驚人的。要在太空中搬這麼一套玩意，盧卡斯可以上下嘴皮一碰，國防部真要搞起來卻沒那麼簡單。真要有那個錢有那個技術，還不如多整幾架空天飛機威力大。甚至從天基發射導彈，乃至發射動能武器，性價比可能都比激光武器要高。當然，各有各的用法，激光武器對於敵軍戰機、導彈或偵查設備這些本身較為精細敏感的玩意，還是挺好使的。
那麼，針對現實版的“死星”，又應該如何反擊呢？電影中起義軍需要派出大批戰機去玩命衝擊死星的“薄弱環節”，那是因為死星太大了，防禦力和自持裡太強了。實際上的空天武器要脆弱得多。既可以用空天戰機加以攻擊，或者以我方天基武器發射激光、動能武器等進行打擊，也可以使用空間攔截器。美國在這方面走得很早，最初曾研究用核武器摧毀蘇聯衛星， 70年代以戰鬥機投放反衛星導彈（空基反衛星）作為主要手段，80年代後期，又開發了智能卵石攔截彈，在軌道空間攔截目標（天基反衛星）。該攔截器高度1米，直徑10多釐米，只有幾公斤重，但裝備有可見光和紫外線傳感器，高分辨率寬視場攝像機，可以看到數千公里外建築物大小的目標。同時具備較高硬件處理信息和人工智能，機動速度達600米/秒以上，碰撞時可穿透和壓碎衛星結構、碰撞毀掉關鍵附屬部件。這種攔截彈既能反衛星，也就能反更大型的天基武器，當然後者本身的防護能力會更強一些，但真要撞上了照樣是個毀字。此外，大型激光器也是對天基武器攻擊的神器，太空中沒有地面上的大氣、水滴、地形干擾，正是激光武器發揮作用的最好場景。不過，你得先把激光武器龐大的能源設施給搬到太空再說。正所謂道高一尺，魔高一丈，真等各國的天基武器開始紛紛出籠了，必然又有更多花樣百出的戰鬥方式出來。