首先我們來了解一下什么叫電磁炮。
電磁炮也是“炮”,與常規(guī)火炮不同的是,它的發(fā)射動力不是依靠火藥,而是電磁。我們都知道,常規(guī)火炮開炮,就是依靠擊發(fā)點燃火藥,依靠火藥爆發(fā)出的燃?xì)饩薮笈蛎浟?,將彈丸推出炮口,飛向目標(biāo),并通過撞擊,點燃裝填在彈頭里的炸藥,從而爆發(fā)出巨大威力,對敵方設(shè)施和人員造成殺傷力。
電磁炮則是利用電磁系統(tǒng)中電磁場產(chǎn)生的安培力,對金屬炮彈加速,飛向目標(biāo)。因此從原理上來說,傳統(tǒng)的火炮與電磁炮不同的只是發(fā)射方式。那么彈頭有什么不同呢?電磁炮相比傳統(tǒng)火藥發(fā)射的大炮,推力和速度、射程都大大提高,因此電磁炮彈就與火炮炮彈也有區(qū)別,其中最主要的區(qū)別就是不裝藥,采用實心彈頭。
電磁炮結(jié)構(gòu)組成一般由三部分組成,即能源、加速器、開關(guān)。能源就是積蓄能量(電力),為炮彈提供動力的裝置,這種裝置目前主要有單極發(fā)電機、蓄電池組、磁通壓縮等,從發(fā)展前景來看,單極發(fā)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(zhuǎn)換為炮彈動能,讓炮彈高速發(fā)射的裝置,現(xiàn)在主要有兩種方式:一種為低壓直流單極發(fā)電機供電的軌道炮加速器,一種是離散或連續(xù)線圈結(jié)構(gòu)的同軸同步加速器;開關(guān)就是能源與加速器的聯(lián)通裝置,可以在極短時間(幾毫秒)內(nèi)把巨大能量引進到加速器。
電磁炮不恐怖,只是比火炮更厲害。
其厲害之處主要有兩點,一點是速度比傳統(tǒng)火炮要快。常規(guī)火炮速度一般在1000m/s左右,而電磁炮可以達(dá)到7馬赫以上,也就是音速7倍以上,每秒達(dá)到2500米;二是射程遠(yuǎn),可達(dá)200km,是常規(guī)火炮的10倍以上。
而且電磁炮還有諸多好處。主要有:更安全。因為戰(zhàn)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。由于炮彈沒有了裝藥,因此減少的彈藥重量和安全間隔,彈藥裝載量可達(dá)火炮彈藥的10倍;穩(wěn)定性好。電磁的推力比火藥推力更均衡穩(wěn)定,因此炮彈射出時穩(wěn)定性更好,精準(zhǔn)度更高。
除此之外,它還有隱蔽性好、操作更方便、發(fā)射成本低等優(yōu)勢。具體表現(xiàn)為:電磁炮發(fā)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(diào)整發(fā)射能量,就能夠更好地控制炮彈出膛速度和射程;火炮發(fā)射產(chǎn)生1焦耳能量需要10美元,電磁炮只需要0.1美元。
既然電磁炮還是“炮”,就不會無聲無息。
電磁炮的聲音只是沒有火炮開炮時的炸藥爆炸聲,相對聲音要小很多而已。但由于電磁炮出膛速度非???,形成對空氣的急劇壓縮,因此爆破聲還是有的,而且在空中飛行與空氣摩擦的聲音比炮彈更響,溫度更高。
電磁炮由于速度比較快,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(biāo)動能導(dǎo)致的爆炸聲音還是很大的,這樣,打擊到軍艦時,不可能是無聲無息的。
電磁炮彈一般為實心金屬彈丸,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(dá)到15馬赫以上,這樣達(dá)到彈道最高點后,再借助重力加速度俯沖,就可達(dá)到20~25馬赫速度打擊目標(biāo),落地就如隕石撞擊的能量,一顆100kg的炮彈就可以摧毀1000平方米范圍的任何堅固物體。
不過現(xiàn)在的電磁炮速度和炮彈質(zhì)量都沒有那么大,據(jù)美軍透露,其測試的電磁炮炮彈為23磅(10.43kg),速度為7馬赫多點,因此這種炮彈即便擊中一艘軍艦,哪怕很小一艘軍艦,只要稱得上是軍艦,都不可能全部摧毀,除非擊中要害或打中彈藥庫,軍艦在爆炸中自毀。但擊中一定會有巨大的撞擊聲和空氣炸裂聲,不可能無聲無息。
電磁炮發(fā)展現(xiàn)狀及前瞻。
電磁炮的設(shè)想提出很早,20世紀(jì)初期,就有人提出利用洛倫茲力發(fā)射炮彈的設(shè)想。所謂洛倫茲力,就是磁場對運動電荷的作用力。二戰(zhàn)中,法國、德國、日本都曾研究過電磁炮,二戰(zhàn)后,很多國家都開始了研究。
上世紀(jì)七十年代初,澳大利亞建造了第一臺電磁發(fā)射裝置,將一塊3克重的塑料“炮彈”加速到6000m/s,此后,澳、美科學(xué)家制造了不同類型的能量源,如單極發(fā)電機或磁通壓縮機等,并主要客戶關(guān)鍵技術(shù),就是電源小型化。1992年,美國的電磁炮從實驗室走向了靶場;2010年,美國海軍電磁炮試射,炮彈以5馬赫速度擊中了200km目標(biāo);2014年,美國國防部揚言要在2016年將電磁炮推向海軍試驗。
中國率先進行了軍艦海上試驗。
我國的電磁炮研究一直保持低調(diào),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(wù)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火炮測試中心,有兩門火炮,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(xiàn)身,現(xiàn)在在炮的前方有一系列靶標(biāo)樣物體。因此軍迷們猜測,這是對高速炮彈穿透力測試,而這個高速炮彈很可能就是電磁炮。
2018年2月,有網(wǎng)友發(fā)現(xiàn)中國一艘936號登陸艦上新裝配了一門大炮,那個樣子就是電磁炮。由此讓國內(nèi)軍迷們驚掉了下巴,因為電磁炮上艦測試,全世界還是獨一份,連最早靶場實驗電磁炮的美國,當(dāng)時也還沒有在軍艦上測試呢,可見中國有后來者居上的趨勢。
但一些研究認(rèn)為,電磁炮還有諸多問題要解決,真正地推上軍隊配置,還要攻克許多難關(guān)。其中最重要的是能源問題,電磁炮要巨大能量驅(qū)動,光靠軍艦發(fā)電是不行的,且難以做到連續(xù)發(fā)射。美國2017年在24秒內(nèi)連續(xù)發(fā)射兩次,似乎已經(jīng)取得突破,但距離實戰(zhàn)要求還有差距。
有研究認(rèn)為,電磁炮最終將取代火炮成為世界主要軍事武器,而其未來這種電磁發(fā)射方式,在航天領(lǐng)域還大有可為。今天就說到這,碼字不易,請給個關(guān)注和點贊吧,謝謝啦。歡迎討論,感謝閱讀。
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