由許多架戰鬥機在空中合體成巨大機械人，這種構想說是多如牛毛。
“合體”的始祖是在特攝“超人力霸王七號”中，超級警備隊的巨大戰鬥機超級鷹一號能做出漂亮的三機分離合體。而“合體機械人”也是最早出現在此劇中，貝旦星人侵略地球用的巨大機械人“喬王”，能從四架幽浮自由的分離合體變形。之後在動畫界出現了“蓋特機械人”，三架飛機能自由合體成三種不同的機械人（arn注：因為無法合理的解釋它的合體機構，所以本章我們盡量不以它為討論對象。）。而變形合體機構合理化的結果，就產生了動畫界的不朽巨作“超電磁機械人孔巴特拉v”！
圖標：這是孔巴特拉v的分離合體結構圖，看起來十分合理。（arn注：這是基於“賣玩具”的考量，因為像蓋特機械人那樣不合理的變形合體方式，根本做不出與卡通畫麵一樣變形的玩具來賣！會降低顧客的購買欲……）
五台戰機分別能進行空中，陸上，水裏及地下的作戰，又能合體成巨大機械人戰鬥，在戰鬥上確實滿有利的，可是，真的沒問題嗎？
現實世界中也有不少“合體”連結的機械，例如列車、太空實驗室等等。可是，列車是在固定的軌道上進行連結，聽起來好象比較簡單，即使如此，在自動連結機發明前，依靠人手來連結的時代，還是送掉了不少列車工作人員的性命！當然，連可以誘導的東西都沒有的宇宙中，要合體連結就更難了。
航天飛機靠手動控製的機械臂，要回收一枚衛星到貨艙，得花十五分鍾以上！讓計算機控製來計算似乎是唯一的方法，但還是有一個問題。正在合體中的兩部分，它們的速度應該是如何呢？如果兩部分速度相同的話，那一百萬年也合不了體，所以一定要後麵比前麵的“快”！問題是快多少？特別是在飛行中合體，這可是大問題！要是後麵太快，那結果不是“合體”，而是後麵的機體把前麵的機體追撞！
圖標：gegetterone！switch……哇啊啊啊啊！！
（解說：速度控製失敗的蓋特隊，流龍馬就此殉職……）
速度差是很嚴重的，如果兩機間的速度差是秒速10公尺的話，好比一輛車以時速36㎞的速度追撞上一輛靜止的車！即使是相差秒速1公尺都很嚴重！那麽正確的應該是怎樣？後方的機體以較快的速度追上前方的機體，然後在快追上時煞車，剛好在速度差為0的時候合體！
其次的問題是：合體時，前方機體的噴射口會接在後方機體的前端上。噴射引擎的火焰大約1500c，這個溫度剛好會把鐵熔化。一般的噴射機使用的輕量的鋁合金材質，在660c就會開始熔化。超音速的噴射戰鬥機多半使用鈦合金，可以耐到1675c。若是蓋特機械人和孔巴特拉v的機體也是這樣的話，那就危險了。合體的瞬間，前方機體噴射口的火焰會把後方機體的前端熔解掉！那不叫“合體”而是“熔接”了，從此兩架機體黏在一塊兒，永遠分不開……所以，合體的瞬間，前方機體的引擎一定要先停止噴射才行！
但就算如此，前方機體的噴射口周圍還是會因為高熱，體積會有1%左右的膨脹，而冷卻後又會縮回去……用這樣體積會變化的部分來連結，沒問題嗎？
圖標：忘記考慮熱脹冷縮的合體設計，做出來的孔巴特拉v就這是這樣……
因此，前後方的機體要以相同材質製造，並且合體前要把後方機體的前端做適當的加熱讓它膨脹，要與前方機體的噴射口加熱到差不多的溫度才行。可是，要在合體前停止引擎，飛行機不就掉下來了嗎？特別是孔巴特拉v的合體畫麵是“水平飛行”的，引擎一停就成了拋物線運動……而且還要考慮機體的揚力、空氣阻力，要把當時周圍的氣壓、溫度、天候等因素都算進去，即使是用計算機來算也很難算出各個機體的飛行路徑，要合體？難啊！
基於現實的考量，應該采用：全機垂直上升，到達一定高度，再切掉引擎，以自由落體的方式合體（arn注：就像機戰係列中蓋特機械人的合體畫麵那樣啦）。可是，上方機體以9.8m/sec2的加速度降下時，還是會“撞”到下麵的機體啊？要是下麵的機體也停止引擎，那也是以重力加速度向下掉，兩個機體永遠合不到一塊兒。
解決的方案是：下方的機體原本以較快的速度追上去，但在上方機體停止引擎的時候，機體前方也進行逆噴射！將兩機速度逐漸調成一致，剛好在速度差為0時合體！
在卡通畫麵看來，孔巴特拉v連接一個機體大約10秒鍾。以此計算，兩機之間以秒速20公尺的速度差（時速72㎞）接近，到兩機體間距離約100公尺時，上方機體停止引擎，下方機體也停止引擎，同時以重力20%左右的力量逆噴射！
這一來不但可以合體，而且若把逆噴射的噴射口裝在下方機體的前端，這逆噴射的火焰溫度不就可以用來加熱下方機體的前端嗎？一舉兩得！
不過，因為這是在大氣中，所以前麵的機體會替後麵的機體擋掉不少空氣阻力（這在賽車場上是一種緊跟著對手的技巧），因此，減速用的逆噴射的力道並不好控製，即使是計算機，要隨機因應不定的空氣阻力變化，駕駛員要有極嚴格的訓練和身經百戰的經驗才行。可是，孔巴特拉v的駕駛員都是些火爆的機車少年、高中生、甚至小孩（北小介雖然是天才兒童，但小孩就是小孩……），要他們做這種高難度的動作，這也太……
好吧，解決了上麵的問題，但是在與敵人交戰的狀況下合體，還是有很大的問題，一是推力，一是時間。
孔巴特拉v的重量，照設定是550噸，所以推力要大於550噸。日本的國產固態燃料火箭，發射時的重量是260噸，推力是400噸。依此推算，機械人要這樣飛，也要差不多的推力/重量比。所以孔巴特拉v的推力大約要800噸。可是啊，孔巴特拉v的推力就是全靠兩隻腳嘛！那就是五號機而已啊。合體後，一到四號機的噴射引擎都沒用了，就全靠五號機……照這麽算，它們的推力應該是從一號機到五號機越來越大才對。可是，卡通中是一、二號機合體，三、四、五號機合體，然後再把二號機與三號機之間接起來（arn注：可能是我們柳田理科雄所長記錯了？我記得孔巴特拉v的三號機根本不能飛，是靠超電磁力把它“吸”上去的。反而是波羅5號才是在空中飛行合體的吧？）如果平均來算，一架算110噸重，那麽一號
機的推力隻要160噸，二號機要320噸，三號機480噸，四號機640噸，五號機就要800噸……葵豹馬身為主角，開這種推力最弱的機體，遜斃了……（葵豹馬：鬼扯！依照設定，我開的一號機是推力最大速度最快的呀！嗚嗚……）
在上升時，推力要先減去重量，剩下的推力再除以質量，得到加速度。所以，一號機的上升加速度約為4.5m/sec2。一號機上升，緊跟著二號機也追上，22秒後，一號機加速到秒速100公尺的上升速度，二號機則是秒速120公尺，兩機之間距離100公尺。此時，一號機關掉引擎，二號機也關掉引擎，並以重力的20%（22噸）推力逆噴射！十秒後，兩機距離0、速度差0，合體完成！然後，接下來三號機也如法泡製一番……（如圖）
不過，這時又要加速到秒速100公尺開始才行。合體後的一、二號機共220噸，推力（二號機的引擎）320噸下，也要花22秒。如此再反複三回，就合體完了。加速22秒，合體10秒，連結一次一共要32秒。五台合體也不過128秒，若是照畫麵的方法，一二號、三四五號分別進行合體再結合，則隻要96秒。
聽起來很快，但別忘了，在戰鬥中，敵人的岩漿獸也是超快速度的！在你花96秒在那裏垂直上升合體時，敵人若是以音速三倍的速度飛來，可以飛98㎞！合體地點若是在東京近郊，敵人從富士山麓來襲的話，還可以剛好合體完迎戰。但若敵人從秩父一帶山區飛來，合體途中就會被襲擊！而且這個狀態下既不是戰鬥機也不是機械人，全無迎戰能力！
圖標：合體合到一半被打斷的孔巴特拉v……好慘……
因為是垂直上升的飛行，所以無法一麵合體一麵逃開。若是考慮先逃避敵人，等合體完了再迎戰呢？可以，敵人以音速三倍追來，我方以音速四倍逃開如何？要爭取到96秒的空檔不被追上，至少要逃開6分48秒能拉開距離，這樣一算……已經飛了390㎞遠了，可以從東京飛到氣仙沼。而且花了96秒合體完成後還要飛回去打戰，又要花6分48秒！就算不考慮燃料消耗，30分鍾的卡通已經被“逃”掉15分鍾了……
這十五分鍾內孔巴特拉v不在東京，敵方隻要派個別動隊就可以把東京燒成灰，來回趕得半死的孔巴特拉隊，回來隻看到變成灰燼的首都，不知做何感想？
說了半天，這種“有時是戰鬥機，有時是機械人”的戰鬥方式，根本不合理。五台超大推力的戰鬥機，一合體成機械人，就隻有最下麵一台的噴射引擎能用，這就好象把刀叉作在同一個握柄的兩端，看起來好象可以兩用，其實是兩邊無法“同時共享”的，是無用的發明。真的要得到這種作戰效果，用戰鬥機與機械人編隊共同作戰不就好了嗎？（arn注：初代的gundam與g戰鬥機的編組不就是了嗎？不過那種把戰鬥機踩在腳下當“筋鬥雲”的方式就不太……）反正合體的機械人也隻要葵豹馬一個人開，不如用“一台機械人搭配四架戰鬥機出擊”的方式，不就有同樣的效果嗎？
次回預告：說到光子力研究所就想到“防護罩”，看起來會發光，能擋住敵人機械獸的攻擊，雖然每次都被打破……
次回我們就代光子力研究所的弓所長召開防衛會議，一起來研究“光子力研究所鐵壁之防禦”！！
用一層能源“膜”抵擋住種種的攻擊，這個想法在中arn叫“防護罩”，日本的空想科學作品中多半叫“barrier”，西方sf則多用“shield”這個詞（startrek、id4等等），後來的i-field、at-field……等等不勝枚舉，也都是出自這個概念。（arn注：中國武俠小說的“護身罡氣”不知道算不算？）其實防護罩這種防禦兵器早在“原子小金剛”時就有出現了，“超人力霸王”中超人用手在空間一畫就出來一道無形光壁擋住怪獸的噴火，也是同樣的想法（arn注：連怪獸絕頓都有防護罩，這不是“正義”的專利啊……）。
不過，一直到無敵鐵金剛的光子力研究所，才把防護罩的形象固定下來。我們空想科學教室本學期的最後一堂課，就來上這個吧！
“合體”的始祖是在特攝“超人力霸王七號”中，超級警備隊的巨大戰鬥機超級鷹一號能做出漂亮的三機分離合體。而“合體機械人”也是最早出現在此劇中，貝旦星人侵略地球用的巨大機械人“喬王”，能從四架幽浮自由的分離合體變形。之後在動畫界出現了“蓋特機械人”，三架飛機能自由合體成三種不同的機械人（arn注：因為無法合理的解釋它的合體機構，所以本章我們盡量不以它為討論對象。）。而變形合體機構合理化的結果，就產生了動畫界的不朽巨作“超電磁機械人孔巴特拉v”！
圖標：這是孔巴特拉v的分離合體結構圖，看起來十分合理。（arn注：這是基於“賣玩具”的考量，因為像蓋特機械人那樣不合理的變形合體方式，根本做不出與卡通畫麵一樣變形的玩具來賣！會降低顧客的購買欲……）
五台戰機分別能進行空中，陸上，水裏及地下的作戰，又能合體成巨大機械人戰鬥，在戰鬥上確實滿有利的，可是，真的沒問題嗎？
現實世界中也有不少“合體”連結的機械，例如列車、太空實驗室等等。可是，列車是在固定的軌道上進行連結，聽起來好象比較簡單，即使如此，在自動連結機發明前，依靠人手來連結的時代，還是送掉了不少列車工作人員的性命！當然，連可以誘導的東西都沒有的宇宙中，要合體連結就更難了。
航天飛機靠手動控製的機械臂，要回收一枚衛星到貨艙，得花十五分鍾以上！讓計算機控製來計算似乎是唯一的方法，但還是有一個問題。正在合體中的兩部分，它們的速度應該是如何呢？如果兩部分速度相同的話，那一百萬年也合不了體，所以一定要後麵比前麵的“快”！問題是快多少？特別是在飛行中合體，這可是大問題！要是後麵太快，那結果不是“合體”，而是後麵的機體把前麵的機體追撞！
圖標：gegetterone！switch……哇啊啊啊啊！！
（解說：速度控製失敗的蓋特隊，流龍馬就此殉職……）
速度差是很嚴重的，如果兩機間的速度差是秒速10公尺的話，好比一輛車以時速36㎞的速度追撞上一輛靜止的車！即使是相差秒速1公尺都很嚴重！那麽正確的應該是怎樣？後方的機體以較快的速度追上前方的機體，然後在快追上時煞車，剛好在速度差為0的時候合體！
其次的問題是：合體時，前方機體的噴射口會接在後方機體的前端上。噴射引擎的火焰大約1500c，這個溫度剛好會把鐵熔化。一般的噴射機使用的輕量的鋁合金材質，在660c就會開始熔化。超音速的噴射戰鬥機多半使用鈦合金，可以耐到1675c。若是蓋特機械人和孔巴特拉v的機體也是這樣的話，那就危險了。合體的瞬間，前方機體噴射口的火焰會把後方機體的前端熔解掉！那不叫“合體”而是“熔接”了，從此兩架機體黏在一塊兒，永遠分不開……所以，合體的瞬間，前方機體的引擎一定要先停止噴射才行！
但就算如此，前方機體的噴射口周圍還是會因為高熱，體積會有1%左右的膨脹，而冷卻後又會縮回去……用這樣體積會變化的部分來連結，沒問題嗎？
圖標：忘記考慮熱脹冷縮的合體設計，做出來的孔巴特拉v就這是這樣……
因此，前後方的機體要以相同材質製造，並且合體前要把後方機體的前端做適當的加熱讓它膨脹，要與前方機體的噴射口加熱到差不多的溫度才行。可是，要在合體前停止引擎，飛行機不就掉下來了嗎？特別是孔巴特拉v的合體畫麵是“水平飛行”的，引擎一停就成了拋物線運動……而且還要考慮機體的揚力、空氣阻力，要把當時周圍的氣壓、溫度、天候等因素都算進去，即使是用計算機來算也很難算出各個機體的飛行路徑，要合體？難啊！
基於現實的考量，應該采用：全機垂直上升，到達一定高度，再切掉引擎，以自由落體的方式合體（arn注：就像機戰係列中蓋特機械人的合體畫麵那樣啦）。可是，上方機體以9.8m/sec2的加速度降下時，還是會“撞”到下麵的機體啊？要是下麵的機體也停止引擎，那也是以重力加速度向下掉，兩個機體永遠合不到一塊兒。
解決的方案是：下方的機體原本以較快的速度追上去，但在上方機體停止引擎的時候，機體前方也進行逆噴射！將兩機速度逐漸調成一致，剛好在速度差為0時合體！
在卡通畫麵看來，孔巴特拉v連接一個機體大約10秒鍾。以此計算，兩機之間以秒速20公尺的速度差（時速72㎞）接近，到兩機體間距離約100公尺時，上方機體停止引擎，下方機體也停止引擎，同時以重力20%左右的力量逆噴射！
這一來不但可以合體，而且若把逆噴射的噴射口裝在下方機體的前端，這逆噴射的火焰溫度不就可以用來加熱下方機體的前端嗎？一舉兩得！
不過，因為這是在大氣中，所以前麵的機體會替後麵的機體擋掉不少空氣阻力（這在賽車場上是一種緊跟著對手的技巧），因此，減速用的逆噴射的力道並不好控製，即使是計算機，要隨機因應不定的空氣阻力變化，駕駛員要有極嚴格的訓練和身經百戰的經驗才行。可是，孔巴特拉v的駕駛員都是些火爆的機車少年、高中生、甚至小孩（北小介雖然是天才兒童，但小孩就是小孩……），要他們做這種高難度的動作，這也太……
好吧，解決了上麵的問題，但是在與敵人交戰的狀況下合體，還是有很大的問題，一是推力，一是時間。
孔巴特拉v的重量，照設定是550噸，所以推力要大於550噸。日本的國產固態燃料火箭，發射時的重量是260噸，推力是400噸。依此推算，機械人要這樣飛，也要差不多的推力/重量比。所以孔巴特拉v的推力大約要800噸。可是啊，孔巴特拉v的推力就是全靠兩隻腳嘛！那就是五號機而已啊。合體後，一到四號機的噴射引擎都沒用了，就全靠五號機……照這麽算，它們的推力應該是從一號機到五號機越來越大才對。可是，卡通中是一、二號機合體，三、四、五號機合體，然後再把二號機與三號機之間接起來（arn注：可能是我們柳田理科雄所長記錯了？我記得孔巴特拉v的三號機根本不能飛，是靠超電磁力把它“吸”上去的。反而是波羅5號才是在空中飛行合體的吧？）如果平均來算，一架算110噸重，那麽一號
機的推力隻要160噸，二號機要320噸，三號機480噸，四號機640噸，五號機就要800噸……葵豹馬身為主角，開這種推力最弱的機體，遜斃了……（葵豹馬：鬼扯！依照設定，我開的一號機是推力最大速度最快的呀！嗚嗚……）
在上升時，推力要先減去重量，剩下的推力再除以質量，得到加速度。所以，一號機的上升加速度約為4.5m/sec2。一號機上升，緊跟著二號機也追上，22秒後，一號機加速到秒速100公尺的上升速度，二號機則是秒速120公尺，兩機之間距離100公尺。此時，一號機關掉引擎，二號機也關掉引擎，並以重力的20%（22噸）推力逆噴射！十秒後，兩機距離0、速度差0，合體完成！然後，接下來三號機也如法泡製一番……（如圖）
不過，這時又要加速到秒速100公尺開始才行。合體後的一、二號機共220噸，推力（二號機的引擎）320噸下，也要花22秒。如此再反複三回，就合體完了。加速22秒，合體10秒，連結一次一共要32秒。五台合體也不過128秒，若是照畫麵的方法，一二號、三四五號分別進行合體再結合，則隻要96秒。
聽起來很快，但別忘了，在戰鬥中，敵人的岩漿獸也是超快速度的！在你花96秒在那裏垂直上升合體時，敵人若是以音速三倍的速度飛來，可以飛98㎞！合體地點若是在東京近郊，敵人從富士山麓來襲的話，還可以剛好合體完迎戰。但若敵人從秩父一帶山區飛來，合體途中就會被襲擊！而且這個狀態下既不是戰鬥機也不是機械人，全無迎戰能力！
圖標：合體合到一半被打斷的孔巴特拉v……好慘……
因為是垂直上升的飛行，所以無法一麵合體一麵逃開。若是考慮先逃避敵人，等合體完了再迎戰呢？可以，敵人以音速三倍追來，我方以音速四倍逃開如何？要爭取到96秒的空檔不被追上，至少要逃開6分48秒能拉開距離，這樣一算……已經飛了390㎞遠了，可以從東京飛到氣仙沼。而且花了96秒合體完成後還要飛回去打戰，又要花6分48秒！就算不考慮燃料消耗，30分鍾的卡通已經被“逃”掉15分鍾了……
這十五分鍾內孔巴特拉v不在東京，敵方隻要派個別動隊就可以把東京燒成灰，來回趕得半死的孔巴特拉隊，回來隻看到變成灰燼的首都，不知做何感想？
說了半天，這種“有時是戰鬥機，有時是機械人”的戰鬥方式，根本不合理。五台超大推力的戰鬥機，一合體成機械人，就隻有最下麵一台的噴射引擎能用，這就好象把刀叉作在同一個握柄的兩端，看起來好象可以兩用，其實是兩邊無法“同時共享”的，是無用的發明。真的要得到這種作戰效果，用戰鬥機與機械人編隊共同作戰不就好了嗎？（arn注：初代的gundam與g戰鬥機的編組不就是了嗎？不過那種把戰鬥機踩在腳下當“筋鬥雲”的方式就不太……）反正合體的機械人也隻要葵豹馬一個人開，不如用“一台機械人搭配四架戰鬥機出擊”的方式，不就有同樣的效果嗎？
次回預告：說到光子力研究所就想到“防護罩”，看起來會發光，能擋住敵人機械獸的攻擊，雖然每次都被打破……
次回我們就代光子力研究所的弓所長召開防衛會議，一起來研究“光子力研究所鐵壁之防禦”！！
用一層能源“膜”抵擋住種種的攻擊，這個想法在中arn叫“防護罩”，日本的空想科學作品中多半叫“barrier”，西方sf則多用“shield”這個詞（startrek、id4等等），後來的i-field、at-field……等等不勝枚舉，也都是出自這個概念。（arn注：中國武俠小說的“護身罡氣”不知道算不算？）其實防護罩這種防禦兵器早在“原子小金剛”時就有出現了，“超人力霸王”中超人用手在空間一畫就出來一道無形光壁擋住怪獸的噴火，也是同樣的想法（arn注：連怪獸絕頓都有防護罩，這不是“正義”的專利啊……）。
不過，一直到無敵鐵金剛的光子力研究所，才把防護罩的形象固定下來。我們空想科學教室本學期的最後一堂課，就來上這個吧！