《電磁炮率先投入民用?央視曝光實驗現場,小型化已率先在中國實現》
前言:隨著人類武器裝備的不斷髮展和突破,傳統的火藥推進彈藥潛能已基本開發殆盡,無法繼續在速度、效率、毀傷能力和突防能力等方面取得更大的突破。為此,各國開始在全新的領域進行了嘗試,其中電磁軌道炮就是典型的代表之一。它一旦取得成功,可能將會是人類在武器裝備發展上一次革命性的突破,有著非常明朗的發展前景。
一:那什麼是電磁軌道炮呢?
電磁軌道炮也可以稱之為“線圈炮”,是一種利用電磁發射技術製成的一種先進的動能殺傷武器。它的名字聽起來看似很神秘,但其實它的結構和原理很簡單,它主要由電源、高速開關、加速裝置和炮彈四部分組成,是一種利用電磁力代替火藥爆炸力來加速炮彈的電磁發射系統,其核心部分由加速線圈構成。當加速線圈通入交變電流時,產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流.感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用,產生安培力,在安培力的作用下,炮彈就會被瞬間加速發射出去。
二:電磁軌道炮的優點
相較於傳統的火藥推進式彈藥,電磁軌道的優點十分明顯。
(1)飛行速度快,根據公開的實驗資料來看,經過加速發射出去以後,彈丸約能在6分鐘內飛行200海里,初始速度達到2500米/秒,約7倍音速,這樣的速度幾乎是傳統彈藥出膛速度的2至3倍。所以,速度上的優勢是非常明顯的;
(2)毀傷能力強,相較於傳統的炮彈,電磁軌道炮發射出去的彈丸是沒有爆炸彈頭的,它透過巨大的動能來毀傷目標,帶有巨大動能的彈丸透過直接撞擊目標的方式其摧毀,威力遠比傳統的彈藥大得多;
(3)體積小,由於電磁軌道炮發射的僅僅是彈丸,沒有推進火藥部分和裝有炸藥的彈頭部分,積極要小許多,炮彈的體積只是傳統120毫米火炮炮彈的八分之一,重量只有大約十分之一。這樣可以有效降低後期負擔,增加彈藥的攜帶量,提高海上持續作戰能力,一般的軍艦隻能攜帶70-120枚的制導導彈,而電磁軌道炮的彈丸則能攜帶幾百枚;
(4)安全性強,由於沒有推進火藥和爆炸彈頭,降低了在運輸中的風險,以及在被敵方火力擊中後連貫爆炸的風險。所以,使用安全性也更高;
(5)突防能力強,相較於傳統的反艦導彈或巡航導彈,電磁軌道炮發射出去的彈丸飛行速度更快,目標更小,同時還沒有制導裝置,被攔截和干擾的可能性大大降低。
三:缺點或面臨的問題
雖然電磁軌道炮的優點突出,但也不是沒有缺點:
(1)小型化問題,電磁軌道炮的結構看似簡單,但真正要想在軍艦或者其它裝備上裝備運用於實戰,小型是現階段必須解決的問題之一,實驗中的電磁軌道炮普遍體積較大,無法移植到軍艦上做艦炮使用。美國自2005年就已經立項研製電磁軌道炮,但時至今日已經沒有裝備在艦艇上投入使用的計劃,反而在一些技術上面臨無法突破的窘境被暫時擱置;
(2)電能問題,電磁炮在將炮彈發射的瞬間需要消耗大量的電能,而艦艇上的電能是有限的。如何保證高強度的連續發射作戰是現階段面臨的又一個難題,驅逐艦上90%的能量都用於供給推進系統,電磁軌道炮巨大的能耗是目前任何一艘驅逐艦都無法承受的,包括美國最先進的“朱姆沃爾特級”驅逐艦也放棄了使用電磁軌道炮的想法。所以,要想在電能上取得突破,就必須在儲能問題上得到突破;
這兩大問題是目前電磁軌道炮無法投入使用的最大障礙。
四:發展現狀
目前,中國和美國是兩個在電磁軌道炮領域發展走在最前沿的國家。
這裡我們先來談談美國,美國雖然早在2005年就已經開始了電磁軌道炮的研製工作,併成功進行了一系列的測試。但在2022年的美國海軍向國會提交的預算草案中卻沒有關於電磁軌道炮的開支。自2005年以來,這項開支每年都會出現在美國海軍向國會提交的預算草案中,但2022年的預算草案中卻消失了。同時,美國海軍新聞官發表評論稱,電磁軌道炮專案將被凍結,相關實驗和研發紀錄將被封存,這意味著美國海軍主導的電磁軌道炮專案已經關閉。
其主要原因包括實驗射程遠遠達不到設想射程,設想射程可以達到400-500公里,但實際只有180公里。其次就是發射速度達不到設想的速度,設想發射速度可以達到7馬赫左右,但實際只有3馬赫左右;
還有就是射擊誤差達不到實戰要求,精度難以控制,容易受到天氣和地球物理環境的影響,在180公里的射程範圍內,誤差達到了100米,可能無法命中目標;
最後就是炮管的壽命難以保證,由於彈丸出膛速度快,與炮管會產生劇烈的摩擦,產生巨大的熱量,磨損炮管影響壽命,炮管需也要冷卻才能繼續發射,影響了發射效率;
除此之外,電磁炮發射時會在艦艇周圍形成巨大的電磁場,容易被敵方的艦艇探測到,同時強大的電磁環境,如何保證自身的電子裝置不被幹擾也是面臨的一大難題。
我國發展現狀
10月30日,央視在《軍武零距離》 20211030 山野馳援期節目中,特別報道了一款消防領域使用的電磁炮,從報道中來看,這款電磁炮採用了車載的方式進行發射,可以用卡車搭載到想要到達的地域,由卡車搭載的電力系統供電,實現了真正將電磁炮投入到實際運用中。
不過,該電磁炮不同於軍用領域發展的電磁炮,此次央視曝光的電磁炮主要是為森林滅火而研製的一款電磁炮,它的主要任務就是將滅火炮彈遠距離投送到火場,從而實現遠距離滅火,降低了消防員進入火場後面臨的威脅,降低傷亡風險。這種電磁炮可以將滅火彈投送到幾百米外,甚至是十幾千米遠的火場,發射距離可以透過控制電流輸出進行調節。
這種電磁滅火裝置的優勢特別明顯,有以下的8大優點:
1.發射裝置安全可靠,滅火彈噴灑效率高;
2.發射動能大,滅火彈出口速度高;
3.覆蓋面廣,射程遠,可發射到幾百米到幾千米範圍之內;
4.電磁力推力穩定,著地可控性高;
5.滅火炮彈適用於多種不同環境,可填充超細乾粉類、液體滅火劑類或粉液混合類等多種高效滅火劑。其中包括利達獨立研發的超低成本滅火彈,適用於大規模森林滅火;
6.發射過程中不產生煙霧與衝擊波;
7.結構簡單,有效載荷大,價效比高;
8.操作簡單,運輸與儲存無特殊要求。
除此之外,與傳統的火炮相比,電磁炮發射的動力源不需要火藥,所發射的彈丸可完全裝填所需的滅火劑,大大降低了發射後為森林滅火帶來的安全隱患,具有火炮類發射滅火裝置無法比擬的優勢。
同時,此次央視曝光在消防領域使用的電磁炮,從體積上來看已經全面實現了小型化,具備不同地域的滅火需求,也是目前全世界首款在消防領域真正投入使用的電磁炮,小型化和實用化率先在中國實現。
不過,與軍用的電磁炮相比,這種滅火所用的電磁炮是無法比擬的,相對要求較低。軍用領域的電磁炮需要攻擊敵方目標,實施毀滅性的打擊,對射程、動能、打擊精度和毀傷能力的要求都極為苛刻。森林滅火的電磁炮射程要求只有幾千米,軍用領域的電磁炮卻要高達幾百千米。
而我國在軍用電磁軌道炮的研發上,在2018年就已經實現裝備在一艘實驗艦上出海測試,不過時至今日依舊沒能裝備使用,未來的發展前景到底如何,我們拭目以待!
(潛望者2021年11月1日著,未經授權請勿轉載,抄襲必究!)