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长期以来，星际航行不仅一直是科幻小说家们的热心话题，而且也是人类殷切期望实现的梦。人类要敲开天国之门，首先要有适合星际航行的飞行器。

1977年9月5日，美国发射了星际探测器“旅行者1号”，到了1999年，这颗星际探测器在飞行了20多年后，它以约每小时8.2万千米的速度在距离地球109亿多千米远的太空中穿行——这个距离相当于约10光时（1光时是光以每秒30万千米的速度传播1小时的距离，约为108亿千米），奔向距离地球最近的半人马座比邻星（距地球约4.3光年，即约40万亿千米）。据有关专家们的计算，如果“旅行者1号”的飞行方向正确，它将要用7.4万年完成这一次旅行。由此可见，乘坐星际探测器这一速度的载人航天器到达半人马座比邻星，需要航天员在航天器上生息繁衍好几代人，这一航行速度显然远远未能达到人类实现恒星际旅行的要求。

星际游不仅要求航天器具有超高速的航行速度，而且还需要具有高性能的机动性，两者缺一不可。只有具备了灵活应变的机动性能的航天器，才能够在超高速飞行中避免与太空垃圾以及天体家族中的“流浪汉”发生“死亡之吻”，或躲避可能来自敌方飞行器的攻击。除此之外，未来的载人航天器，还应该具有这样的功能，避免航天员在长期的太空生活中出现失重和超重等生理反应。

我们目前的航天器，无论是无人航天器还是载人航天器，它们在太空环境里都会遇到一些相同的问题。例如，所有的航天器都是按一定的轨道飞行，机动能力较差，这意味着这些航天器容易被跟踪，甚至被摧毁。其中的一个原因，是由于太空没有空气，控制航天器的飞行方向，远不如操控飞机在地球对流层中那样机动快捷。就航天器本身而言，我们现有的航天器的造型设计和座舱设计，也是导致航天器机动能力差的其中两个原因。而即使航天器能够实现迅速转向改变飞行轨道（纬度或倾度），它们也仍然需要解决如何避免航天员受到生理反应影响的问题。因此，对于载人航天器来说，航天员更需要有一个理想的航天器内环境，以便使他们在长时间的太空生活中，能够克服所面临的失重和超重的问题。

与上述同样的问题也发生在人类研制的圆盘状航空器上，它们之所以在速度和机动性方面达不到我们的要求，原因虽然是多方面的，但其中可能包括：

⑴由于目前能源应用技术的问题，使研制出来的圆盘状航空器在速度性能方面受到传统发动机模式的制约。

⑵人类模仿飞碟研制出来的圆盘状航空器，其圆盘的转动借助于喷气喷管。虽然，喷气喷管促使圆盘旋转，从而产生升力和推进力。但是，对于圆盘状的航空器来说，其整体造型却会使推进力大打折扣。这是人类研制出来的圆盘状航空器，表现为飞行高度优越，但飞行速度欠佳的原因所在。

⑶圆盘状航空器的空气动力特性与飞机和直升机相比都有较大的区别，因而不适宜采用飞机和直升机那样的空气动力布局。例如，圆盘状航空器没有机身首尾分明的特征，圆盘周围的喷气喷管所产生的动力方向难以操控，加上欠缺合理布局的推进装置和飞行操纵系统，这可能又是造成人类研制的圆盘状航空器难以操纵的一个原因。

⑷有人驾驶的航空器，传统座舱的设计模式不但不能适应航空器的超高速飞行和快速机动，受其制约，又影响到人类在研制圆盘状航空器时，在推进装置和飞行操纵系统方面难以有革命性的突破。由于受到诸如此类因素的影响，研制圆盘状的航空器，我们就不能照样画葫芦完全按飞碟的造型去进行模仿研制。

由此，我们提出一个设想，采用机动式圆环状造型的座舱，可能是解决飞行器实现迅速转向飞行的一个较好的办法。所以我们推测，具有圆盘状造型特征的飞碟，它们所采用的座舱应该是类似于同心圆结构的圆环状座舱和球状座舱。经初步的理论性分析，飞碟的圆盘状造型结合具有机动性能的同心圆结构的圆环状座舱或球状座舱，是一种能够适应高速飞行和快速转向飞行的理想模型。

顺带的一个问题是，对于圆盘状飞行器可能采用的动力装置，虽然有人提出了磁能发动机、电磁牵引、光能以及反物质为能源的设想方案，但目前我们仍然还不清楚飞碟的动力来源及其动力装置的工作原理。尽管如此，在下述中我们大致作出了一种假设。

例如，现有的飞机和载人飞船的座舱在设计上都有一个共同的特点，那就是这些飞行器座舱，它们与飞机或飞船都是稳固连接形成一个整体的。可以说，座舱其实就是飞行器内部被“掏空”而形成的一个被利用的空间。应用参照系的概念来理解，飞行器连同座舱本身都是相对于某一参照系保持静止或匀速直线运动（或加速运动）状态的一个惯性系（或非惯性系）。这样一来，座舱里的人和其中所有物体的运动状态，都会直接受到航天器飞行状态以及其所处环境的影响。

然而，如果航天器有一个具有机动性能的座舱的话，那情形就将会不一样了。

我们在上面已经提到过，航天器的外形设计和座舱设计也是影响航天器机动能力的其中的因素。这是因为，目前的无人航天器或载人航天器基本上都是首尾明显区分的，假设航天器需要作出180°转向沿相反方向飞行，它就必须经过长时间的“转化”操作过程才能转过头来。此外，如果是载人航天器，由于还需要考虑到航天员的生理反应和保证设备的正常工作，载人航天器必须保持特定的飞行姿态和逐渐实现飞行轨道的改变。

但现在，我们把航天器的外形设计成一个俯视平面为全等三角形的平台，那么，航天器的任一个三角形的锐角形状的机身都可以视作为机首，而与每一机首相对应的底边，都有一个推进发动机和纵向、横向等两组（分别约为6个）火箭喷流器。当其中一个推进发动机处于工作状态时，其余两个推进发动机是暂停工作的。如果航天飞机要改变飞行轨道和飞行方向，例如向后转向飞行，那么，简略地说，航天飞机不用掉头180°，它只要首先关闭原来的推进发动机，随后再点燃横向喷流，让其余的两个“机尾”中的任意一个充当机首，就可以迅速完成 掉头180°的操作过程，从而使航天器能够因应变危机而作出快速的机动。

简言之，由于航天器机身和座舱之间没有被连固，圆环状或球状座舱大致位于航天器机身俯视平面的中央部位。航天器迅速完成多角度的轨道转变时，它一般不会给座舱内的航天员带来太大的生理反应，但是对座舱的运动状态有一定的影响，从而又影响到航天员的正常操纵效率，其影响的程度与航天器机动时的速度和方向有关。例如，当航天器的轨道飞行以发动机作动力时，突然关闭推进发动机可能会导致座舱对航天器“腹腔”内壁产生挤压。为了解决这个问题，除了在座舱与“腹腔”内壁之间设置安全装置——例如防碰自动装置外，从关闭一组推进发动机到点燃另一组发动机时，航天器应沿着圆弧轨道来完成整个大角度变轨过程。这是一个非常必要的程序，航天器首先沿圆弧轨道作初始加速度，然后再沿直线加速运动进入目标轨道，这样，航天器沿曲线运动和它的加速运动所产生的惯性力作用，由原来导致座舱对“腹腔”内壁的挤压，转而成为在一定程度上加速了座舱的旋转速度。但是，当座舱的旋转速度增大时，座舱的自动制动系统就会起到减速作用，以避免影响到航天员的操纵效率。

在航空器方面，我们可以采用俯视平面为等腰三角形或类似等腰三角形造型的形状，作为新型飞机的设计外形。这类造型的新型飞机或直升机，不但具有高速飞行的性能，而且适合应用圆环状座舱或球状座舱，具有较好的抗失重和抗超重的性能。

虽然，我们对模仿飞碟而研制的圆盘状航空器的有关资料知之甚少，但是，从它们所表现的飞行性能，我们大致可根据常识作出一些分析。

上述中我们提到过，圆盘旋转既产生升力又可产生推进力，但其推进力和机动性能会因它的飞碟造型和喷气喷管的动力特征而被大打折扣。虽然，直升机不仅以动力驱动旋翼作为主要升力来源，而且，旋翼受自动倾斜器操纵又能产生向前、向后、向左或向右的水平分力，从而使直升机既可垂直上升下降、空中悬停，又可向前后左右任一方向飞行。但是，飞碟与直升机相对比，两者之间在结构造型方面有很大的差别。对直升机而言，其机体首、尾所处的部位固定，旋转的部分是机体上的一副或几副类似于大直径螺旋桨的旋翼，空气动力特性基本比较清晰和明确。以单旋翼直升机为例，飞行员可以通过改变尾桨桨叶的安装角来改变尾桨的水平拉力，从而实现航向操纵。当然，也有少数单旋翼直升机不用尾桨的，它们采用尾部侧向喷气或其他方法实现航向稳定和操纵功能。

在我们的假设中，飞碟的机体至少有一部分是旋转的。当其在地球近地空间飞行时，由于圆盘状机身的旋转，这使得飞碟处于一个气流漩涡之中。正是这种空气动力特征，使模仿飞碟造型的圆盘状航空器难以实现高速飞行和具有理想的机动能力，为它的航向操纵和高速飞行性能设置了障碍。

因此，如果人类研制的圆盘状航空器与飞碟的造型相类似，那么，它们的航向操纵方式应该与直升机有较大的差别。飞碟的圆盘大致可以分为上、中、下盘（或上、下盘），它上盘旋转或下盘旋转，再或者是上、下盘分别向相反方向旋转，但中盘应该是不旋转的。中盘若是旋转的话，很大可能也只是其外圈转动。而且，根据对飞碟的飞行速度和机动性能的初步分析，我们猜测，飞碟上的旋转圆盘，其实质并不是单纯起到类似旋翼的作用，它本身可能是一个能量发生器，但同时又附带起着类似旋翼的作用。出于这样的考虑，我们认为，从绝大多数所反映的圆盘状飞碟来说，上盘或下盘作为飞行控制系统的可能性不大。

由于受到目前航空航天材料和能源应用等技术以及动力装置的限制，我们认为人类模仿飞碟研制圆盘状航空器或航天器的条件并不成熟。也就是说，借助传统发动机作动力，采用喷气喷管促使圆盘旋转的方式，这样的航空器很难在高速和高机动性能方面获得较大的突破。通过一些圆盘状模型的相关实验多少可以说明，人类模仿飞碟研制的圆盘状航空器，它单靠圆盘旋转是难以具有理想的飞行速度和机动能力的。为此，我们在理论上设想，应用具有机动性能的同心圆结构的圆环状或球状座舱的圆盘状航空器，它们的基本结构大致上是这样的：

⑴圆环状或球状座舱与上、中、下圆盘均在同一对称轴上。上、下盘的直径略小于或约等于中盘直径。

⑵旋转的上、下圆盘是一个中圈部位为螺旋桨构造的“通花盘”，两盘的旋转方向互为相反。同样地，中盘的内圈与外圈之间，则由一个形状如“十”字架或三星架的机体结构连接起来。

⑶上、下圆盘借助喷气喷管旋转，而推进发动机则位于中盘外圈与“十”字架或三星架的其中一条“支架”接合部的附近。这样一来，中盘外圈在对称轴上与推进发动机相对应的部位，自然而然就成为了“机首”。

⑷中盘外圈可以采用两种结构模式：一是其位于“机首”后缘至推进发动机前缘的部位是中空的，它的作用是让气流通过，并且由推进发动机前缘两侧的垂直翼充当尾翼的作用。二是中盘外圈是封闭式的，它通过采用“机首”后缘和推进发动机前缘两侧喷气，起到航向稳定和操纵功能的辅助作用。

⑸圆环状或球状座舱位于中盘内圈之中。由于座舱是具有旋转机动性的，因此，圆盘状航空器可由电脑自动操纵，又可由飞行员通过遥控驾驶对圆盘状航空器进行操纵。

然而，在目前的条件下，我认为采用全等三角形造型的航天器和等腰三角形造型的航空器，并结合应用具有同心圆结构的圆环状或球状的座舱，要解决航天器或航空器的速度和机动性问题应该是可行的。

从空气动力学的角度分析，许多专家对圆盘状飞行器的造型设计并没有提出什么异议，甚至还有人认为，物体（例如飞碟）以旋转的方式飞行，有助于它们摆脱或减弱引力的束缚。因此，也有人提出了“反引力”的构想，即利用一种反引力装置，使航天器实现光速飞行。当然，这是一种很不错的设想。

然而，在讨论航天器如何实现超高速飞行的同时，我们还需要考虑，航天员在长期的太空生活中，他们都会在太空微重力环境中处于失重状态，以及当航天器的飞行加速度产生的惯性力和重力的合力大于重力时处于超重状态。由此产生的“失重生理效应”和“超重生理效应”，会极大地影响到航天员的操纵效率，并且严重损害航天员的身体健康，甚至危及到航天员的人身安全。

假设飞碟是外星人的星际飞行器，而且外星人生命的本质和生理特性又类似于我们，那么，这些来自遥远星系的客人（假设他们真的存在），他们驾驶的飞碟的最大飞行速度可能大约接近光速的一半，约每秒12～15万千米的飞行速度，或不小于每秒10万千米的飞行速度。这样，假设飞碟来自某个行星，它与地球的距离约等于地球与半人马座比邻星的距离的两倍（约8.6光年，即约80万亿千米）。那么，飞碟大约用20～30年的时间，它就可以到达地球。如果这些外星航天员的正常寿命为110岁，他们在30岁这个年龄左右开始离开家园飞往地球，到达地球之后作为期一年半载的短暂停留，然后返回故乡的星球。这时，航天员们的年龄大约是在75～90岁之间，即他们都能够在一个人的寿命期内，完成了远征地球之后班师回朝的星际考察任务。

然而，如果爱因斯坦提出的狭义相对论是正确的话，飞碟就必须解决它因速度带来的质量增加的问题。在接近光速的一半这一飞行速度时，飞碟的质量将会是它原来质量的1.5倍。这意味着什么呢？对此，从事此类飞行分析的化学家罗伯特·弗里斯比说：“如果把像‘旅行者’这样重达１吨的飞行器的速度提高到光速的一半，它所需要的能量将相当于今天人类１个月生产的全部能量的总和。即使有可能建造一个足够大的贮箱，常规化学能火箭也不具备完成这项任务所需的能力或能量密度。”这就是说，以我们目前具备的条件作光速一半的速度实现星际航行，此路不通。

不过，在理论上我们认为，爱因斯坦由狭义相对论导出的质量增加公式，并不是对所有形态的物质都是成立的。“场”是物质存在的一种形态，例如电磁波也是“场”的一种形式。光是一种电磁波，光和电磁波等统称为电磁场。“场”既有质量，也有能量，也有动量。电磁波以光速的速度传播，但是它不会因此而受到质量增加公式的束缚。

因此，我们作出了这样的猜测：圆盘本身可能是飞碟发动机构造的一部分，它的旋转说明它可能是一个辐射能量场的发生器。圆盘状能量发生器所辐射的能量场类似于一种辐射磁场，其辐射的速度为光速或接近光速。圆盘状能量发生器不但使飞碟被包裹在一个能量场之中受到保护——就象地球受到地球磁场的保护那样，而且能够把一种能量场集结成束定向向某一方向辐射，这个辐射的方向就是飞碟的飞行轨道。在这种情形下，飞碟处于能量场之中实现星际飞行，就象航天员乘坐载人航天飞机在太空“行走”那样。

打个比方说，一架载人航天飞机以每小时8.2万千米的速度飞向某一星球，现在假设地面上有一观测者，他从望远镜里发现了一名航天员作太空“行走”。但是，地面的观测者测得那名航天员在太空“行走”的速度是每小时8.2万千米，观测者于是一时感到莫明其妙。其实，航天员在太空“行走”的速度只有每秒5米，每小时8.2万千米的速度是载人航天飞机的航行速度。原来，那名航天员当时正在航天飞机的舱室里“行走”，而地面的观测者正好透过航天飞机的舷窗看见了航天员，他的疑惑只是来自一时的粗心大意，以为航天员是在单独作太空“行走”。

从这个例子中，我们大致可以了解到，航天员并不需要有速度去完成太空旅行，太空旅行的速度关键是航天飞机的航行速度。即使航天飞机的航行速度是光速的速度，但是在匀速直线飞行的状态下，航天员是不会受到航行速度的影响而产生明显的生理反应的。因为，以光速作匀速直线飞行的航天飞机，它对机舱内的航天员来说是相对静止的。在一个相对静止的惯性系中，人的运动状态就象在地面一样服从惯性定律。

再打一个比方，地球的公转平均速度约为每秒30千米，但是，地球连同太阳系内的其他行星是随着太阳一起环绕银河系中心运动的，太阳的公转速度为每秒250千米。而银河系又与本星群一起以速度约为每秒600千米的速度向长蛇座方向飞驰。因此，如果银河系外有一位观测者，他在某一时刻以别的星系作参照系所观测到地球的公转速度就不是每秒30千米，而应该是每秒600千米。

从每秒30千米的速度“变化”为每秒600千米的速度，我们为什么感觉不到这种差异呢？其中的原因，既是因为地球公转或太阳公转所在的空间轨迹很大很长，以至在它整个曲线运动的某一范围截取的轨道面仍可视为是一段直线。这就像地球是圆的，但是在从我们的脚下延伸到较远的地方，这段地面通常都被视为是平直的，尽管它其实是一段截取于圆弧面的而且是凹凸不平的地段。此外，关键的是，由于地球处于太阳系的“引力（场）”范围内，地球与太阳（或银河系）之间的关系，就象乘客与一列沿直线匀速运动的列车的关系，只要列车是相对沿直线作匀速运动，即使假设其运动速度为光速，处于列车中的乘客的运动状态都应是服从惯性定律的。

从参照系的性质（或时空的性质）考察地球与太阳（或银河系）之间的这种关系，对理解飞碟的超高速飞行的可能性有着重大的意义，同时为我们发现新的飞行概念和动力模型提供了可能的线索。

从上述中可以归纳出：飞碟通过圆盘式的能量发生器向周围辐射出某种能量场的同时，把一种高能量的单极“能量束”定向向某一方向辐射，并且使飞碟处于一个巨大的“能量包”之中的“引力牵引作用区”受到保护。在这个模式里，飞碟就象发电机的转子和线圈，“能量包”就像外壳的保护层。在这个具有参照系性质的“能量包”的空间力场中，向某一方向定向辐射出去的能量场形成了一条“引力牵引隧道”，飞碟的“自动控制接收器”受到“引力牵引隧道”的牵引作用，使飞碟不至于因“能量包”超高速运动而偏离或被抛离出“引力牵引作用区”。这样一来，飞碟就象一名乘客坐在透明的时空穿梭机上，安稳舒适地开始他的星际旅行。前面提到过，即使“能量包”以光速的速度运动，但作为一种能量场，它不会因此而受到质量增加公式的束缚。所以，处于“能量包”保护层中的飞碟，它的运动相对于“能量包”是静止的，飞碟就像一名乘客，它不存在因“能量包”的超高速运动而产生质量增加的问题。

结论

在上述中，笔者根据参照系的性质以及广义相对论中的等效原理，在本文中建立一个具备参照系性质和等效原理所描述的特征的一个应用模型。然而，对于同心圆构造模型，笔者并不是期望它能够完全满足非惯性系和惯性系平权，而是在一定条件下结合特定的模型，使同心圆构造模型具有我们所要求达到的物理性质，能够减弱甚至抵消它所在的惯性系转变成非惯性系时对它产生的负面作用。

再假设在一个空心的大球内有一个直径略小于大球的空心小球，小球的外壁嵌装有多个滑动轮，使得小球能够在大球内转动。因为物体的质量越大，它的惯性则越大，如果要求某物体的运动状态不易改变时，可以尽可能地增大该物体的质量。所以，我们在小球的任意部位Ａ设置一个固定重物，例如铁锅状的金属铸件，以求达到小球的运动状态不易改变的目的。为了便于观察到小球在大球运动时的状态，这两个球体可以用透明材料例如塑料或有机玻璃来制作。

这时，我们把这个具有同心圆结构的球体放在一个倾斜度不大的模型旋转梯上，然后让这个球体沿着旋转梯自由运动。这时，我们将观察到：随着球体在旋转梯上加速运动（滚动），小球相对于大球基本保持着平衡状态。这就是说，处于球对称轴上的铁锅状金属铸件的弧顶绐终垂直指向地心，同样地，铁锅状金属铸件的平面也绐终保持与水平面平行。