电磁轨道炮,电磁轨道炮到底有多厉害?
先说结论:1与传统火炮相比,电磁炮在穿甲能力、射程和精度等方面要厉害很多;2 能

1 电磁炮很厉害,主要表现在
其穿甲/穿混凝土能力比使用钨钢穿甲弹的火炮强很多;其射程可达160公里以上,而普通火炮的射程仅有几十公里(例如我国射程最远的W90式203毫米榴弹炮,射程也仅有50公里)精度高,甚至可以用来精确反导,而普通火炮则无法实现。32 MJ电磁炮连续射穿7块5 cm厚度钢板
16 MJ 电磁炮击穿装甲车装甲
16 MJ 电磁炮反导(仔细观察电磁炮的射弹并未击中导弹,但仍然达到了反导效果)
2 能。我们可以躲在美国的夏延山军事基地,该基地隧道上有厚达300米的花岗岩山体,迷宫般的指挥所下面有巨大的弹簧和橡胶垫,能抗击核弹头的直接命中。下面开始领略这里的风光.
夏延山军事基地入口
狭长的地下隧道和厚重的大门,别说电磁炮了,核武器来了都不用怕
而且这里食物充足,医疗有保障
闲暇时光还可以健身
怎么样,环境不错吧,各位看官老爷,给个赞吧!
建造一个足够长的电磁发射轨道?
马伟明院士已经在研究这种技术了,所以技术上肯定是可行的。1980年代就有用大炮发射卫星的试验,将多节炮管焊接在一起形成一个长约1000米的炮管,倾斜固定在一个山坡上,为了防止火药燃气在很长的炮管膨胀时推力衰减,采用多包火药间隔一定时间依次引爆的方式,曾经将一颗模拟卫星的载荷发射到了海拔150公里高度,但速度还达不到入轨速度。
现在的电磁发射技术比当年更近一步,推力均匀,而且能将载荷加速到入轨速度,只是受到能源的限制,发射质量太小,没有实用价值。如果增加发射重量,又达不到入轨速度。如果部署在地面,空气阻力会消耗50%—90%的电能(末速越快损失越大),效率不高,成本上并不比运转火箭有优势。而且不同地点纬度适应的卫星轨道也不一样,比如低纬度适合地球同步轨道,中纬度适合太阳同步轨道,高纬度适合极地轨道,电磁弹射器如果固定部署那么每年能打的卫星就很少,利用率低的话,成本就很不合算了。总之地面部署电磁弹射器成本和技术都不成熟。
电磁发射技术也可以部署在200至300公里高的近地轨道,由弹射器两侧的太阳能帆板为储能单元充电,由于轨道可以穿越不同纬度,匹配不同卫星轨道,所以发射卫星类型数量大幅增加,还能为外国卫星提供服务,可以更短时间收回成本。
当发射高轨卫星或者38万公里月球探测器时,运载火箭只负责将卫星探测器送到近地轨道,卫星与电磁弹射器对接以后,电磁弹射器在合适的纬度将卫星发射到高轨转移轨道或地月转移轨道,这样可以大幅降低运载火箭的起飞重量,节约成本。而且近地轨道空气稀薄,电磁弹射器弹射卫星可以不用考虑空气阻力损耗和摩擦高温的影响,效率可以接近100%,速度损失电能损失也可以忽略,相当于电磁弹射器的长度减少一大半,部署成本未必比地面部署高很多。轨道上的电磁弹射器也可以借给他国使用,赚点外快。
它怎么瞄准或者修正弹道击中目标?
其实电磁炮这玩意儿,离人们还很遥远,吹嘘未来方案的国家不少,能拿出东西的国家不多,仅有的几个半成品也并不能代表成熟的实用技术,不管承不承认,它目前就是个半科幻产物。
△你觉得电磁炮长这样?科幻片把你骗了
所以,不应当将那些浮于纸面的性能数据太当回事儿,他们哪怕拍着胸脯把电磁炮技术吹上天,没有真正的实践,就不能作为真实的数据来评判。过分奢谈什么“高精度”、“指哪打哪”、“分分钟实用化”都是不负责任的。
△美国的BAE电磁炮发射情况,该炮一度下马,目前美国的研究热度很低
关于电磁炮射程和瞄准的问题就是如此,实际上现在的人们更关心的是电子炮的实现问题,如电容、过热、腐蚀、弹药等,继而才对射程有一定的研究需求,毕竟射程其实就是个发射能量问题,至于“瞄准”这种问题则被搁得非常后,大多是PPT内容。
△土耳其的电磁炮产品,玩具中的战斗机
大多数研究电磁炮的国家,包括俄罗斯、日本、韩国、德法在内,都仅仅停留在实验室性质的电磁发生器阶段,根本就没有成品。土耳其这种拿出成品的,则根本就是个大号玩具,试验性能还不如普通加农炮,完全没有触及到军用电子炮的使用痛点。
目前也就中、美两国拿出了最像样的电磁炮产品,介于美国的电磁炮是英国BAE公司设计的,也可以理解为美英两国共同的技术。但不管怎样,电磁炮还很原始是不争的事实,连基本的经济性、可靠性都解决不了,没法奢谈什么远程炮击。
△官泄的中国电磁炮,曾有媒体炒作试验时“200海里禁航区”,最后被引申为200公里射程,有自媒体大吹特吹所谓1.7马赫飞行速度,估计他们也没搞清1.7马赫是多少
不过,实际归实际,理论上电磁炮的远距离攻击的确能在精度上更胜一筹。这主要是由于电磁炮的“高可控”带来的高精度。
常规的火炮发射,人们只能在数据测算的基础上固定发射诸元,火炮的力量只能通过药包的增减来粗糙的设定。膛内爆炸后,化学能的燃烧也不是人能掌控的。
△美国BAE电磁炮的炮弹
电磁炮由于是程控能量大炮,所以弹丸的加速度、推力、发射时间都是可控的,这就使之能达到更高的发射要求。相比于单纯靠弹膛化学能爆炸的常规火炮,电磁炮的这种精确控制能力可以与外部探测参数有机结合,从实时气象、环境、卫星数据和发射时机上优化处理,从而显著提高精度。
说白了,普通火炮的发射精度标准与电磁炮都不是一个级别的,后者等于是台误差更小的仪器,能在更精确的条件下工作。当然,这都是理想性的纸上谈兵,电磁炮目前不存在真正的实用化远距离抛射试验。
所以我们退一步理解就对了:电磁炮并不神秘,它亦是一种升级版发射方式的滑膛炮而已,工作运行方式与普通火炮并无太大区别。只是这种炮能以更小的误差发射,获得更高的命中精度,但这种对比对象是以传统火炮为对象进行的,二者拥有一样的物理法则,必然在更远的飞行中产生更大的散布误差。
另外,电磁炮更大的发射能量和更高的初速也决定它的精度,更高的能量决定了飞行的稳定性和时间,数倍于化学能火炮的初速,决定了它在飞行途中受到的参数影响更低。
即便在超远距离攻击精度上,各国设想的解决方案也不神秘,多半是加装制导模块,通过特别的抗载设计,保留住部分电子元件,使之成为能结合导航数据的“制导炮弹”,通过弹翼简单的修正精度,达到更好的命中率。这种技术难点在于抗载,其它方面与火箭增程炮弹没本质区别。
△土耳其电磁炮的炮弹
总的来说,目前电磁炮还有很长很长的路要走,甚至这条路究竟能不能走通都是个问题,没准再过20年,我们回过头来,会发现电磁炮也是美国人设下的一个“坑”也说不定。俗话说,实践是检验真理的唯一标准,电磁炮理论归理论,设想归设想,总要有实际的产品才能说话的,否则怎样都是纸上谈兵。
怎样做简单的电磁轨道炮?
位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律人们发明了现在广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。 那么如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?
一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。
核动力航母上同时配备激光武器和电磁轨道炮是否可行?
至于核动力航空母舰能不能同时部署电磁轨道炮和激光武器,还要看电量够不够。无论是激光武器或者电磁轨道炮都是用电大户,更何况两者都安装在核动力航空母舰上。目前来说,发电量最大的核动力航空母舰是“福特”级航空母舰,其发电量高达10万千瓦,这可以供应一个城市使用了。现阶段,我国电磁轨道炮发射一次用电58千瓦,美国电磁炮发射一次需要2000千瓦。可想而知,仅仅电磁炮就需要不少的电量。更何况还有激光武器,美国LAWS激光武器,其功率为30KW,HELIOS的功率为60KW。可以大概的算一下,福特级航母上用电较大有“电磁弹射器”,“电磁阻拦装置”以及各种电子设备。目前来说,电磁弹射需要13800千瓦的电能,电磁阻拦锁可以回收30%的能量,这么算起来两者也得消耗近2万千瓦的电能。福特级航母的10万千瓦的发电量,完全可以支持电磁轨道炮和激光武器以及舰上各种设施的使用。10万千瓦也就够电磁轨道炮用上50次,在除去其他设备的用电,其实电磁轨道炮用不多少次,所以说,航母上安装电磁轨道炮是没什么用处的。此外,电磁炮的射程是有限的。美国测试的电磁炮射程仅仅240千米,这样的射程放在航空母舰上有什么用!
虽说激光武器的耗电量没有电磁炮那么巨大,但是耗电量少的话,功率就小,功率小就带来了烧穿敌方来袭导弹的时间长。况且,现在的激光武器射程也就10千米左右,现在的超音速反舰导弹的末段速度高达4倍甚至9倍音速,也就是1360m/s——3060m/s。从激光武器发现,跟踪,照射也不会只需要3s——9s吧。况且,还要持续的进行照射,依靠小功率的激光武器来反导是不现实的。
所以说,无论是电磁轨道炮,还是激光武器在现阶段部署在核动力航空母舰上都是不实用的。电磁轨道炮是受耗电量大的限制,激光武器是受功率小的限制。
要知道航空母舰的战力是由舰载机决定的,安装电磁轨道炮没什么用。一般来说,电磁轨道炮是用来打击固定目标的,而航母是进攻型武器,安装电磁炮用来攻击什么呢?其实,等到激光武器的功率和耗电量问题解决后安装在核动力航空母舰上还是可行的。
现阶段,电磁轨道炮和激光武器还有很多问题需要解决,无论是上舰还是上航母都有诸多的限制。可以看到的是,即便是美国研发出了电磁炮,但也没有部署在福特级航空母舰上。所以说,想要让电磁炮上舰还有很长的一段路要走,最起码这几年是不可能的。不过,在未来,随着储能装置,高密度电池的发展,电磁炮或者激光武器还是有步入实用化的可能的。(图片来自网络)


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