美国海军电磁炮问世:开创新“大炮巨舰”时代(图)

正在进行测试的美军第一门电磁样炮。

　　美国海军测试时速9000公里电磁炮

　　美国海军2月28日说，首门由企业制造的电磁轨道炮原型已试射6次，正接受炮管寿命和其他项目测试。这标志着美国海军在电磁炮的研制中取得重大进展，为最终实用打下了基础。

　　此次测试的地点是在测试地点是在位于弗吉尼亚州达尔格仑的美国海军水面战分部，测试从低能量状态开始.

　　海军研究局28日说，上周至今，这门炮试射6次。现阶段，研发人员重点测试炮管寿命和结构完整性。按照设计，电磁炮炮弹最高速度将达每小时9010公里，是音速的7倍以上,试验将持续一个月。

　　弹头内将内置卫星定位系统

　　今后5年，研发课题为确保电磁炮连续发射和炮管冷却。海军希望电磁炮射速达到每分钟10发。另外，研发人员需要确保弹丸能承受发射时的高温和强大作用力，不至于解体。弹丸内的全球卫星定位系统及其他电子装置必须能正常工作。按照原计划，全状态的电磁炮将会在2017年配备美国海军，它的服役将会大大提高美国海军的对地打击能力。

　　相对传统大炮电磁炮是创时代的产物

　　我们知道传统火炮是利用火炮是利用火药燃气压力等能源抛射弹丸，随着射程的增加，对于火药压力的增加也直线上升，目前受限于技术手段，常规火药能量的增加 已经达到极限，因此传统火炮的射程一直徘徊不前，这样人们为了达到提高火炮射程的目标，开始寻找新的弹丸发射手段，其中电磁炮就是其中的一个，它的原理实际上非常简单;根据法拉弟电磁感应原理，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，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，来抛射炮弹的。

　　电磁炮在19世纪就已有人提出

　　各国发展电磁炮的设想实际上非常早了，早在19世纪就有人提出利用电磁力发射炮弹设想，在20世纪初，电磁炮的原型被正式提出，在两次世界大战的时候，各国都对电磁炮进行了探索，但是受限于当时的技术条件，并没有达到实用化的标准，战后美苏等国继续研制电磁炮，并且在关键的大功率电源系统、电容器等技术研究中取得了较大的进展，这些都为电磁炮的最终实用打下了坚实的基础。

　　电磁炮的初速和射程都远远超过普通大炮

　　电磁炮按照原理可分为线圈炮、轨道炮、电热炮和重接炮等，考虑到结构及难度等问题，目前各国发展的重点主要集中在轨道炮，它的结构非常简单，两条平行的长直导轨组成，导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸.当两轨接入电源时，强大的电流从一导轨流入，经滑块从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，通电流的滑块在安培力的作用下，弹丸会以很大的速度射出。

　　这就是轨道炮的发射原理。与常规火炮相比，它的优点是对于弹丸作用时间长，因此炮口动能大，根据相关资料电磁炮的炮口动能可以达60焦耳，相比较之下，采用高能发射药的美国MK45型127毫米火炮，其炮口动能只有10兆焦耳，相当于电磁炮的1/6，即使最新型的先进舰炮系统-AGS，它的炮口动能也只有30兆焦耳，这样电磁炮的炮口速度、射程都大大优于普通火炮，另外弹丸的飞行速度也远远高于后者，这样它的威力就高于后者，特别是可以拦截速度较快的目标，如弹道导弹。

　　电磁炮可根据目标性质调节发射能量

　　另外在攻击地面目标的时候，它的穿透能力也更强。另外弹丸受力比较均匀，因此飞行比较稳定，命中精度较高，还有就是后座力较小，并且没有火药工作时产生的烟雾，对于周围环境的影响较小，不容易暴露自己的位置，隐蔽性能好，这点对于战舰来说 特别重要，对于舰艇的结构和雷达等探测系统的影响较小，适合装舰使用。

　　这也是为什么美国海军对于电磁炮如此热心的一个重要原因。此外电磁炮还有弹丸发射能 量可调，经济实用等优点。可根据目标性质和射称大小可快速调节电磁力的大小，从而控制弹丸的发射能量，与常规武器比较，火炮发射药产生每焦耳能量需要10 美元， 而电磁炮只需要0.1美元。

　　研制电磁炮的技术难点众多

　　不过电磁炮虽然优点众多，但是技术难点也不少，所以电磁炮迟这未能进入实用，电磁炮的需要高能量密度、大储能、能够快速充电的高功能脉冲电源及其开关控制系统，这是电磁炮技术的基础，要求载体的供电量能够达到兆瓦级，以支持电磁炮的使用，特别是能够迅速的再次充电，以提高电磁炮的持续射速。

　　近年来各国在脉冲电源的小型化得到较大的进展，但是距离实用还是有一定的差距，这也是今后各国研究的重点，第二就是导轨，由于电磁炮的电流巨大，达到兆瓦级，所以产生的热力、电磁力是非常大的，例如电流工作的时候，瞬时热流对于轨体的冲击，非常容易造成轨体本身的烧蚀，这样就需要导轨本身有较强的强度和刚度来抵抗这些力量 的冲击，同时还要保证具备良好的导电性能。
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