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經(jīng)?？吹矫襟w上講電磁炮很厲害，想問(wèn)一下電磁炮到底厲害在哪兒，現(xiàn)在發(fā)展到了什么程度，中國(guó)的電磁炮水平又是如何？

電磁炮是指以電磁力發(fā)射超高速炮彈并以其巨大動(dòng)能毀傷目標(biāo)的新型動(dòng)能武器系統(tǒng)。傳統(tǒng)火炮利用火藥燃?xì)鈮毫Φ然瘜W(xué)能，拋射彈丸。電磁炮與之相比，是利用電磁力而非化學(xué)能，因此有很多優(yōu)點(diǎn)。

▲ 2008年1月31日，美國(guó)海軍電磁軌道炮發(fā)射試驗(yàn)情景

首先是，沒(méi)有能量消耗于推進(jìn)火藥燃?xì)猓▊鹘y(tǒng)火炮發(fā)射時(shí)，彈丸要高速前進(jìn)，火藥燃?xì)庖驳酶咚偾斑M(jìn)），能量利用率高，能突破傳統(tǒng)火炮的初速限制，達(dá)到極高的初速，射程遠(yuǎn)（很容易達(dá)到100千米以上）。其次是電能可由柴油機(jī)機(jī)、核反應(yīng)堆等任何初級(jí)能源來(lái)產(chǎn)生；射擊時(shí)無(wú)聲響、無(wú)煙霧、無(wú)炮口火焰，具有良好的射擊隱蔽性；可根據(jù)目標(biāo)的性質(zhì)和距離，選擇和調(diào)節(jié)電能，效率較高；發(fā)射過(guò)程可全部由計(jì)算機(jī)控制，發(fā)射穩(wěn)定性好，更易實(shí)現(xiàn)高精度。因此，電磁炮被認(rèn)為是未來(lái)的新型武器系統(tǒng)，將會(huì)引起火炮技術(shù)的革命。

電磁炮按照原理可分為線圈炮、軌道炮和重接炮。其中線圈炮是發(fā)展最早的電磁炮樣式，由固定線圈和彈丸線圈組成。固定線圈相當(dāng)于炮管，通電后會(huì)形成運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)，并在彈丸線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。線圈炮就是利用磁場(chǎng)和感應(yīng)電流相互作用的電磁力，加速?gòu)椡杈€圈，使炮彈高速射出。

軌道炮的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，由導(dǎo)軌、發(fā)射組件、供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。軌道是平行放置的兩條，貫穿火炮身管，發(fā)射組件由彈丸、輕型彈托及推進(jìn)板組成，與導(dǎo)電電樞一起置于兩條軌道之間，由彈托固定彈丸，以脈沖形成網(wǎng)絡(luò)、電容器組或旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置提供發(fā)射所需的電能。脈沖形成網(wǎng)絡(luò)向其中一條軌道通電，電流經(jīng)導(dǎo)體電樞流向另一條軌道，從而在兩條軌道周圍分別產(chǎn)生一個(gè)垂直于軌道的強(qiáng)磁場(chǎng)以及一個(gè)與電流反方向的作用力。磁場(chǎng)與流經(jīng)電樞的電流相互作用，產(chǎn)生沿炮管軸向的洛侖茲力，把發(fā)射組件和電樞沿軌道加速到超高速。當(dāng)發(fā)射組件離開(kāi)炮口時(shí)，彈托、電樞及推進(jìn)板與彈丸脫離，彈丸開(kāi)始向目標(biāo)飛行。最早的電磁軌道炮是由法國(guó)人維勒魯伯于1920年發(fā)明的。由于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，所以軌道炮成為目前電磁炮發(fā)展的重點(diǎn)。

▲ BAE系統(tǒng)公司地面和武器裝備分部研制的電磁軌道炮樣炮

重接炮是電磁炮的最新發(fā)展形式，是一種多級(jí)加速的無(wú)接觸式電磁發(fā)射裝置。重接炮沒(méi)有炮管，它要求彈丸在進(jìn)入重接炮之前有一定的初速度。其工作原理是利用兩個(gè)磁場(chǎng)重新接合而發(fā)射物體的。當(dāng)兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用并擴(kuò)大成一個(gè)容積或一個(gè)新的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，彈丸被高速向前推進(jìn)。由于重接炮是一種無(wú)管炮，不存在過(guò)熱和燒蝕問(wèn)題，因而被認(rèn)為是未來(lái)天基超高速電磁炮的雛形。

自上世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)、蘇/俄、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)、日本、以色列、德國(guó)、荷蘭、丹麥等國(guó)相繼建立了實(shí)驗(yàn)室，投入大量人力財(cái)力進(jìn)行研究，使電磁軌道炮技術(shù)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，其中美國(guó)處于電磁軌道炮技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)先地位。

美軍是在2005年8月開(kāi)始正式立項(xiàng)研制電磁軌道炮。根據(jù)美軍公開(kāi)資料顯示，艦載電磁炮原型炮的炮口初速為2500米/秒，發(fā)射的彈丸能以5馬赫的速度打擊目標(biāo)，射速超過(guò)6發(fā)/分。由于彈丸動(dòng)能巨大，因此艦載電磁炮的殺傷效果是現(xiàn)有艦炮的3～5倍，最大射程能夠達(dá)到數(shù)百千米。美國(guó)海軍希望在2030年之前，讓艦載電磁軌道炮的炮口動(dòng)能達(dá)到64兆焦，射程最遠(yuǎn)達(dá)到321千米，以取代155毫米“先進(jìn)艦炮系統(tǒng)”。據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，“朱姆·沃爾特”級(jí)驅(qū)逐艦的三號(hào)艦“林登·B·約翰遜”號(hào)將率先換裝電磁軌道炮。

中國(guó)的電磁軌道炮沒(méi)有公開(kāi)報(bào)道，但是媒體報(bào)道過(guò)解放軍海軍工程大學(xué)教授馬偉明在艦船新型集成化發(fā)電技術(shù)和電磁發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，破解了一系列世界級(jí)科技難題，而且馬偉明率領(lǐng)的創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)還用10余年時(shí)間在電磁發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域取得集群式突破，不僅實(shí)現(xiàn)了與世界最強(qiáng)國(guó)家在該領(lǐng)域的同步發(fā)展，而且多項(xiàng)技術(shù)屬國(guó)際首創(chuàng)。由此可見(jiàn)，中國(guó)在電磁發(fā)射技術(shù)方面是很強(qiáng)的。

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部 《兵器知識(shí)》雜志社

作者：石 宏

策劃：金 赫