很多網友提問：電磁軌道炮的優(you) 點之一是射擊時無聲響、無煙霧、無炮口焰，但在很多的試驗照片中炮口出現了明顯的火焰，是怎麽(me) 回事？這其實是由瞬間電弧產(chan) 生的。

　　▲ 電磁軌道炮試驗發射情景 

　　電磁炮共有三類，分別是線圈炮（coil gun）、電磁軌道炮（rail gun）、重接炮（reconnection gun），其中電磁軌道炮是各國發展的重點，我們(men) 現在看到的電磁炮射擊試驗照片和視頻，基本都是來自電磁軌道炮。

　　▲ 電磁軌道炮的電磁學原理 

　　從(cong) 技術原理上講，電磁炮和傳(chuan) 統火炮有著本質區別，不需要火藥燃燒產(chan) 生的化學能來推進彈丸，而是基於(yu) 電磁感應原理，通過電磁場產(chan) 生的洛倫(lun) 茲(zi) 力來發射彈丸。由於(yu) 不會(hui) 產(chan) 生化學反應，因此在理論上電磁炮發射彈丸時不會(hui) 有火焰產(chan) 生，也不會(hui) 有煙霧和聲響。

　　現在發展的軌道電磁炮就是在兩(liang) 根導電軌道上加入導電的彈丸，然後給軌道通入方向相反的電流，進而在軌道間產(chan) 生了磁場，而這個(ge) 磁場與(yu) 穿過炮彈的電流之間產(chan) 生洛倫(lun) 茲(zi) 力，最終將彈丸發射出去。

　　▲ 電磁軌道炮的典型結構示意圖 

　　這樣一來，電磁軌道炮的炮管內(nei) 截麵就不是傳(chuan) 統火炮那樣的圓形，而是矩形。然而，炮彈要在空氣中高速飛行，為(wei) 了空氣阻力，通常都會(hui) 采用減阻外形，例如流線形、棗核形等等，電磁軌道炮的彈丸更是采用了圓錐形。這類彈丸放在兩(liang) 根軌道之間，與(yu) 軌道的接觸麵積小，在發射時會(hui) 產(chan) 生很大的電阻，造成能量損失。為(wei) 了降低不必要的能量損失，人們(men) 就給彈丸加上了一個(ge) 彈托，並且將彈托設計成矩形，以大幅增加和兩(liang) 根軌道之間的接觸麵。不僅(jin) 如此，彈托還要導電。實際上，電磁軌道炮在發射彈丸時是導電軌道與(yu) 導電彈托進行相互作用，產(chan) 生洛倫(lun) 茲(zi) 力，將彈托和彈丸形成的組合體(ti) 發射出去。出炮口之後，彈托和彈丸分離，這個(ge) 過程類似於(yu) 坦克炮發射的次口徑尾翼穩定脫殼穿甲彈。

　　▲ 電磁軌道炮使用的彈丸和彈托組合體(ti)  

　　電磁軌道炮的彈丸外麵所加的彈托是鋁合金製造的，目的是為(wei) 了減輕彈托的重量。但是當彈托和彈丸飛出炮口的瞬間，原本在炮管內(nei) 形成的電流通路就斷開了，於(yu) 是就會(hui) 產(chan) 生瞬間的電弧。而電磁軌炮發射時需要巨大的電能，電流強度在百萬(wan) 安培以上，可想而知電弧會(hui) 有多大。不僅(jin) 如此，電弧產(chan) 生的瞬間溫度非常高，立刻就將熔點較低的鋁合金彈托表麵的一部分鋁氣化，並在炮口形成一團火焰狀的高溫等離子體(ti) 。所以，電磁軌道炮的炮口焰和傳(chuan) 統火炮發射時的炮口焰看起來相似，但實際上不是一回事。此外，電磁軌道炮發射時產(chan) 生的電弧也會(hui) 發出爆裂聲，並不是像理論上那樣完全無聲。不過，電磁軌道炮發射時沒有後坐力，這點倒是和理論一致。

　　▲ BAE公司電磁軌道炮射擊試驗 

　　▲ 通用原子公司電磁軌道炮射擊試驗 

　　石宏：《艦載武器》執行主編，從(cong) 事軍(jun) 事編輯和防務研究工作20年，在國內(nei) 眾(zhong) 多媒體(ti) 上發表過大量防務文章，並受聘為(wei) 深圳衛視特約評論員、南方防務智庫顧問、雲(yun) 南財經大學國際工商學院一帶一路國際問題研究中心特聘研究員。著有《日本軍(jun) 情》、《韓國軍(jun) 情報道》。 

　　出品：科普中國 

　　監製：光明網科普事業(ye) 部 《兵器星空体育官网入口网站》雜誌社 

　　作者：石 宏 



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