电磁炮动能为王完整版
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电磁炮动能为王
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电磁炮,动能为王
有一种炮,能把一个“铁坨坨”扔到400公里远的地方,并且把一栋大厦夷为平地。
有一种炮,能用一个鸡蛋那么重的弹丸轻松打穿2公分半厚的钢板。
有一种炮,它发射的炮弹拥有第一宇宙速度,可以像洲际导弹那样穿出大气层,再人大气层,在势能和动能之间来回切换。
这不是科幻,这是美国陆军实验室制造的“超现实”。而根据英国军事专家的预测,再等十年,我们就能看到安装这种主炮的全电驱逐舰向视距外目标开火,就能看到安装这种主炮的新型坦克用它撕裂对手的复合装甲。
这就是电磁炮,动能为王。
我们正生活在电磁炮时代来临的前夜。
用电的“巴黎大炮”
1918年3月23日7时20分,巴黎市民被一阵巨响惊醒了。这地动山摇的声响伴随着滚滚浓烟,每隔15-20分钟就在塞纳河畔响起,一直持续到下午。整个巴黎人心惶惶,人们并不知道,给他们送来死亡的是一门超级火炮。这就是战争史上赫赫有名的“巴黎大炮”。
“巴黎大炮”没有改变战争的结局,但这并不妨碍它成为身管火炮发展史上的里程碑。36米长的身管,172的长径比,375吨的全重,“巴黎大炮”付出了机动性与可靠性的沉重代价摸到了化学能火炮射程的极限。
90年后,2008年1月1日上午,美国海军达尔格伦水面作战研究中心,一门试验型号的电磁把炮弹以7倍音速(约每秒2500米)“扔”了出去,炮口动能高达创记录的10.68兆焦耳。根据计算,炮弹将在发射后
一分钟内穿出大气层,4分钟后再人大气层,以5倍音速击中近400公里外的目标。
电磁线圈轻松突破了高能发射药所无法企及的火炮射程天花板。7倍音速意味着什么?比传说中的“曙光女神”高超音速侦察机更快,差不多是目前各国制式155毫米榴弹炮炮口初速的两倍。在古龙的武侠小说
里,有这么一句话:“有招皆可破,唯快不破”,电磁炮就是唯快不破
的明日战争利器。
万能武器
电磁炮简直就是天生的“万能武器”,且不说它利用电磁力所做的
功作为发射能量,不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾,因而具有良好
的隐蔽性。单单它的多用途,就足以让其他武器汗颜。
超高的炮口动能意味着更快的速度和末端存速,动能是击碎坦克装
甲的最好武器。尤马靶场的试验证明,质量仅50克、速度为3公里/秒
的炮弹,可穿透25.4毫米厚的装甲。如果换成质量更大的长杆穿甲弹呢?计算机模拟已经证明,电磁炮对复合装甲和反应装甲的穿透力几乎“无解”。主战坦克的噩梦就要开始了。
超远射程使电磁炮成为曲射压制火炮的最佳选择。400公里的射程加上全程计算机控制,以及制导套件赋予的高精度足以使地面炮兵成为真
正的“超视距火力支援者”。
电磁炮的高初速还使他成为反导武器的天然候选,尤其是考虑到它与“爱国者”相比成本是如此的低廉。一旦装载在天基平台上,那“天网”就不会只是一个美好的愿望。
美军认为可用电磁炮代替高射武器和防空导弹遂行防空任务。他们正在研制长7.5米、发射速度为500发/分、射程达几十公里的电磁炮,准备替代舰上的“密集阵”防空系统。
电磁编年史
19世纪,英国科学家法拉第发现,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上会产生电流,而如果给位于磁场中的导线通电,则这根导线将会受到一个力的推动。这就是着名的法拉第电磁感应定律。今天,那些在尤马靶场实验电磁炮的美国科学家要感谢法拉第。
1845年,曾有人绕制了一些线圈,利用线圈的电磁力将一根金属棒射出了近20米远。1901年,挪威奥斯陆大学的克里斯廷?伯克兰教授制造出了世界上第一台电磁发射器,他制造的电磁炮能够将10公斤的铁制炮弹加速到80~100米/秒。但受制于当时的技术水平,他无法得到强大的脉冲电源,研究最终被放弃。
1944年,德国的汉斯勒博士研制出长2米、口径20毫米的轨道炮,能把重10克的圆柱体铝弹丸加速到1.08千米/秒,1945年他又将2门炮串联起来,使炮弹初速达到了1.21千米/秒。二战期间,日本也研究过感应加速式电磁炮。
上世纪60年代,美国和澳大利亚的科学家发现,通过瞬间释放高速旋转的飞轮所蕴含的能量,可以获得电磁炮所需的脉冲电源,电磁炮的研究和发展出现了契机。电磁炮真正取得实质性进展是70年代
的事。澳大利亚国立大学首次成功地将3.3克的弹体加速到5.9千米/秒。1980年,美国的研究人员在威斯汀?豪斯研究和发展中心用电磁炮成功地发射了一颗质量为317克的弹丸,速度达到了4.2千米/秒。1982年,澳大利亚人又制成一门威力更大的电磁炮,把2.2克的弹体加速到10千米/秒,远超常规火炮。
1987年,美国还研制成“雷电”电磁炮,将弹丸加速到6千米/秒。90年代,美国又研制成功机动型的多发电磁炮和反战术导弹电磁炮。目前,舰载、(坦克)车载电磁炮都已进入试验阶段。包括中国在内的一些国家都在进行电磁炮的研发。
电磁海军
电磁炮的研究在多个国家同时铺开,但我们必须承认,最接近实用的仍然是美国。美军的电磁炮在两个项目框架内展开,一是海军的全电驱逐舰项目;一是陆军的FCS未来作战系统。
美国海军经常对一些人们认为是陆军和空军的武器研制项目大力掺和,比如无人机,比如电磁炮。随着苏联的解体,美国海军越来越像一支对岸海军,火力投射和压制是衡量其作战成果的重要内容。电磁炮在遂行对岸火力投射方面的优势显而易见,它可以将美国海军目前117公里的舰炮打击范围扩展到400公里,加上精度可观,几乎能让“战术战斧”陷于半失业状态。同时电磁炮不需要火药和其它含能爆炸物,提高了舰只的安全,并减少后勤保障的费用。最后,DDG-1000综合电力系统舰也为电磁炮的研究打开方便之门。DDG-1000的额定电功率为80兆瓦,足以维持15~30兆瓦的轨道炮6~12发/分钟的射速。美国海军对电磁炮项目的兴趣也就不难理解了。