軍事科普:有人說電磁炮發射無聲無息,卻能摧毀軍艦,是真的嗎?
來源:時空通訊
發布時間:2021-06-18
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首先我們(men) 來了解一下什麽(me) 叫電磁炮。

電磁炮也是“炮”,與(yu) 常規火炮不同的是,它的發射動力不是依靠火藥,而是電磁。我們(men) 都知道,常規火炮開炮,就是依靠擊發點燃火藥,依靠火藥爆發出的燃氣巨大膨脹力,將彈丸推出炮口,飛向目標,並通過撞擊,點燃裝填在彈頭裏的炸藥,從(cong) 而爆發出巨大威力,對敵方設施和人員造成殺傷(shang) 力。

電磁炮則是利用電磁係統中電磁場產(chan) 生的安培力,對金屬炮彈加速,飛向目標。因此從(cong) 原理上來說,傳(chuan) 統的火炮與(yu) 電磁炮不同的隻是發射方式。那麽(me) 彈頭有什麽(me) 不同呢?電磁炮相比傳(chuan) 統火藥發射的大炮,推力和速度、射程都大大提高,因此電磁炮彈就與(yu) 火炮炮彈也有區別,其中最主要的區別就是不裝藥,采用實心彈頭。

電磁炮結構組成一般由三部分組成,即能源、加速器、開關(guan) 。能源就是積蓄能量(電力),為(wei) 炮彈提供動力的裝置,這種裝置目前主要有單極發電機、蓄電池組、磁通壓縮等,從(cong) 發展前景來看,單極發電機很可能是未來電磁炮的主要能源;加速器就是把電磁力轉換為(wei) 炮彈動能,讓炮彈高速發射的裝置,現在主要有兩(liang) 種方式:一種為(wei) 低壓直流單極發電機供電的軌道炮加速器,一種是離散或連續線圈結構的同軸同步加速器;開關(guan) 就是能源與(yu) 加速器的聯通裝置,可以在極短時間(幾毫秒)內(nei) 把巨大能量引進到加速器。

電磁炮不恐怖,隻是比火炮更厲害。

其厲害之處主要有兩(liang) 點,一點是速度比傳(chuan) 統火炮要快。常規火炮速度一般在1000m/s左右,而電磁炮可以達到7馬赫以上,也就是音速7倍以上,每秒達到2500米;二是射程遠,可達200km,是常規火炮的10倍以上。

而且電磁炮還有諸多好處。主要有:更安全。因為(wei) 戰艦出航時再也不需要裝載帶有火藥的炮彈了,這樣無論是貯存還是使用過程,都更安全了;裝載更多的彈頭。由於(yu) 炮彈沒有了裝藥,因此減少的彈藥重量和安全間隔,彈藥裝載量可達火炮彈藥的10倍;穩定性好。電磁的推力比火藥推力更均衡穩定,因此炮彈射出時穩定性更好,精準度更高。

除此之外,它還有隱蔽性好、操作更方便、發射成本低等優(you) 勢。具體(ti) 表現為(wei) :電磁炮發射時沒有火藥爆炸,火焰煙霧和聲音相對火炮要小很多,因此更隱蔽;電磁炮可以很方便地調整發射能量,就能夠更好地控製炮彈出膛速度和射程;火炮發射產(chan) 生1焦耳能量需要10美元,電磁炮隻需要0.1美元。

既然電磁炮還是“炮”,就不會(hui) 無聲無息。

電磁炮的聲音隻是沒有火炮開炮時的炸藥爆炸聲,相對聲音要小很多而已。但由於(yu) 電磁炮出膛速度非常快,形成對空氣的急劇壓縮,因此爆破聲還是有的,而且在空中飛行與(yu) 空氣摩擦的聲音比炮彈更響,溫度更高。

電磁炮由於(yu) 速度比較快,一般都不裝藥,主要依靠實心彈丸的重力打擊,也就是通過快速的撞擊能量來替代炸藥的爆炸力量。雖然彈頭沒有裝藥,但撞擊目標動能導致的爆炸聲音還是很大的,這樣,打擊到軍(jun) 艦時,不可能是無聲無息的。

電磁炮彈一般為(wei) 實心金屬彈丸,動能打擊力量不可小覷。有人測算,未來的電磁炮如果初速度達到15馬赫以上,這樣達到彈道最高點後,再借助重力加速度俯衝(chong) ,就可達到20~25馬赫速度打擊目標,落地就如隕石撞擊的能量,一顆100kg的炮彈就可以摧毀1000平方米範圍的任何堅固物體(ti) 。

不過現在的電磁炮速度和炮彈質量都沒有那麽(me) 大,據美軍(jun) 透露,其測試的電磁炮炮彈為(wei) 23磅(10.43kg),速度為(wei) 7馬赫多點,因此這種炮彈即便擊中一艘軍(jun) 艦,哪怕很小一艘軍(jun) 艦,隻要稱得上是軍(jun) 艦,都不可能全部摧毀,除非擊中要害或打中彈藥庫,軍(jun) 艦在爆炸中自毀。但擊中一定會(hui) 有巨大的撞擊聲和空氣炸裂聲,不可能無聲無息。

電磁炮發展現狀及前瞻。

電磁炮的設想提出很早,20世紀初期,就有人提出利用洛倫(lun) 茲(zi) 力發射炮彈的設想。所謂洛倫(lun) 茲(zi) 力,就是磁場對運動電荷的作用力。二戰中,法國、德國、日本都曾研究過電磁炮,二戰後,很多國家都開始了研究。

上世紀七十年代初,澳大利亞(ya) 建造了第一台電磁發射裝置,將一塊3克重的塑料“炮彈”加速到6000m/s,此後,澳、美科學家製造了不同類型的能量源,如單極發電機或磁通壓縮機等,並主要客戶關(guan) 鍵技術,就是電源小型化。1992年,美國的電磁炮從(cong) 實驗室走向了靶場;2010年,美國海軍(jun) 電磁炮試射,炮彈以5馬赫速度擊中了200km目標;2014年,美國國防部揚言要在2016年將電磁炮推向海軍(jun) 試驗。

中國率先進行了軍(jun) 艦海上試驗。

我國的電磁炮研究一直保持低調,默默無聞。2013年11月20日突然石破天驚,在剛出版的《簡式防務周刊》上有一則報道刊登了幾張圖片,顯示中國包頭市西北方一個(ge) 火炮測試中心,有兩(liang) 門火炮,分別長26米和33.5米。而且其中的混凝土基座在2010年的微信圖像中就有現身,現在在炮的前方有一係列靶標樣物體(ti) 。因此軍(jun) 迷們(men) 猜測,這是對高速炮彈穿透力測試,而這個(ge) 高速炮彈很可能就是電磁炮。

2018年2月,有網友發現中國一艘936號登陸艦上新裝配了一門大炮,那個(ge) 樣子就是電磁炮。由此讓國內(nei) 軍(jun) 迷們(men) 驚掉了下巴,因為(wei) 電磁炮上艦測試,全世界還是獨一份,連最早靶場實驗電磁炮的美國,當時也還沒有在軍(jun) 艦上測試呢,可見中國有後來者居上的趨勢。

但一些研究認為(wei) ,電磁炮還有諸多問題要解決(jue) ,真正地推上軍(jun) 隊配置,還要攻克許多難關(guan) 。其中最重要的是能源問題,電磁炮要巨大能量驅動,光靠軍(jun) 艦發電是不行的,且難以做到連續發射。美國2017年在24秒內(nei) 連續發射兩(liang) 次,似乎已經取得突破,但距離實戰要求還有差距。

有研究認為(wei) ,電磁炮最終將取代火炮成為(wei) 世界主要軍(jun) 事武器,而其未來這種電磁發射方式,在航天領域還大有可為(wei) 。今天就說到這,碼字不易,請給個(ge) 關(guan) 注和點讚吧,謝謝啦。歡迎討論,感謝閱讀。


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