电磁轨道炮不再是“科幻武器”

日期：2014-04-09 12:00:54|2014-04-09 12:00:54　来源：解放军报

　　电磁轨道炮由两根相互隔绝的平行轨道组成，炮弹置于两根轨道之间。　强大的直流电通过轨道，由此产生的强磁场推动炮弹沿轨道高速向前滑动。　电磁轨道炮最高速度将达到每小时9000多公里。 　　电影《变形金刚2》中有个情节，美军最后动用了一件神秘兵器，从战舰上发射了超高速炮弹，对金字塔顶的“大力神”予以毁灭性打击。该武器就是电磁轨道炮。 　　美国海军研究部门主管官员说，美军计划对一种电磁轨道炮进行海上测试。这种新式武器可以发射重10公斤、飞行速度达7倍音速的炮弹。按照设计，电磁炮炮弹最高速度将达每小时9000多公里。 　　路透社7日报道，美海军研究处处长马修·克隆德最近在一场圆桌会议上说，电磁轨道炮已经完成科目广泛的地面测试，美国海军打算在“米利诺基特”号联合高速船、即高速双体船上安装原型炮，2016年开始海上测试。 　　在美国海军资金支持下，美国通用原子能公司和英国航空航天系统公司已经各自造出一门单发型电磁轨道炮的原型炮。克隆德选定后者的产品用于第二阶段测试。 　　用电磁力发射弹丸 　　电磁轨道炮是让带电的导体在磁场中受电磁力作用，以此将导体推进到超高速。人们根据法拉第电磁感应定律（导体切割磁力线产生电流）发明了发电机和电动机，它也是电磁轨道炮的基本原理，或者说，电磁轨道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弹丸。 　　自身特点优势明显 　　射程远　　可达160公里，与普通反舰巡航导弹相当。 　　速度快　　可达7倍音速，超过各国列装的所有巡航导弹。可以把弹丸加速到几十千米每秒的超高速，这样就大大缩短了炮弹飞行时间，提高了对运动目标的命中精度和摧毁能力。 　　威力大　　电磁轨道炮炮口动能、即炮弹出膛一瞬间的能量达到32兆焦，而一兆焦能量可使1吨重物体运动160公里。 　　成本低　　每发轨道炮弹价格只有2.5万美元，而一枚导弹则需耗费50万至150万美元。 　　体积小　　可极大提高军舰的载弹量。一艘军舰能够携带数十枚导弹，但相同情况下可装载数百发轨道炮弹。 　　多变化　　炮管可以设计成方形、椭圆形等，并可采取灵活的炮弹结构形式。 　　易隐蔽　　电磁轨道炮在发射时不产生火焰和烟雾，也不产生冲击波，不易被敌人发现。此外，电磁轨道炮可部署在远离主战场的地方。正如美国海军研究部门负责人卡尔所说的：“海军可在至少200公里的距离发射炮弹，让水手远离险境。” 　　很环保　　电磁轨道炮只发射弹丸，省去了炮弹壳和火药，降低了成本和污染。它不需要坚固的炮管和复杂的发火机构，并且绝无“膛炸”的危险。此外，可根据目标性质和射程长短快速调节电磁力的大小，从而控制弹丸的发射能量。 　　用途广　　可承担多样化作战任务，包括防空、拦截巡航导弹和弹道导弹。 　　技术难点 　　需要解决 　　如何能重复使用　　高发射速度和炮口动能对轨道的损伤是致命的，要求其轨道材料必须有足够的强度和刚度，必须能承受强大电流。 　　高功率脉冲电源技术　　高功率脉冲电源的主要功能是为发射装置提供能量，目前的主要技术瓶颈是小型化问题。 　　开关问题　　在极短时间内把存储的能量释放出来，一个关键部件就是大功率开关。 　　此外，还要考虑制导炮弹发射后，弹丸的稳定飞行、制导与控制的有效性等关键因素。 　　电磁炮 　　“孕育”发展百余年 　　电磁轨道炮只是电磁炮的一个分支，但发展最为迅速，所以人们通常简称电磁轨道炮为电磁炮。 　　电磁炮的研制已有100多年历史了，经历了比其他新生事物更艰难曲折的发展历程。 　　且不提启蒙者和其他先驱，第一个明确提出电磁炮概念，并坚持长期试验的是挪威科学家伯克兰，他早在1901年就制成了第一个电磁线圈炮，把0.5公斤的炮弹加速到500米/秒。1903年，又把10公斤的物体加速到100米/秒。 　　他的这一小步，在当时已经相当了不起，让人看到了电磁炮光明的未来，激起更多科学家和军事家的兴趣。只是后来，伯克兰意识到无法获得理想的动力——强大的脉冲电源，不得不放弃了研究。 　　二战期间，德国和日本都曾积极研制电磁炮。特别是德国，迫切需要新式武器扭转战局。1945年，汉斯勒取得了炮弹初速1210米/秒的成果。战后，该电磁炮落在了美军手里。但能源供应问题和轨道材料问题仍不好解决，研究陷入困境。 　　上世纪80年代，美国提出了“星球大战”计划，其中电磁炮被指望用于摧毁对方的太空目标以及拦截弹道导弹。虽然随着“冷战”的结束，“星球大战”计划寿终正寝，然而电磁炮的研发计划和技术进展，却为日后美海军电磁炮的快速发展奠定了基础。 　　2004年，美国海军成功进行了电磁炮发射试验；2008年的试验以2500米/秒的速度发射了重约3公斤的炮弹，根据计算炮弹可击中370公里外的目标，而传统军舰火炮射程只有几十公里。 　　可在海陆空全方位打击敌人 　　兵器的发展经历了从冷兵器向热兵器转变的过程，带来了革命性变化。而以电磁轨道炮为代表的电能武器，将成为兵器发展史上又一革命性的里程碑。 　　电磁轨道炮以其独特的发射方式，在高初速、远射程和快速打击等方面显现出无可比拟的优势，可承担海上火力支援、陆上远程火力压制、反坦克（装甲）和打击临近空间作战平台等使命任务，其应用范围涉及到海、陆、空三军。 　　在陆军方面，使用电磁轨道炮作远程打击，即使只用3千米/秒的弹丸速度，也是常规火炮的2-3倍，可大大提高射程，把电磁炮作为坦克炮或反坦克炮前景都非常好。 　　在海军方面，舰载电磁轨道炮可作为海上火力支援装备，承担对岸上目标的远程精确打击等战术使命，还可用电磁轨道炮对付高性能反舰导弹，用以防空和对付掠海导弹。利用其弹丸质量小、速度高、射速快的特点，可以大大提高防空效能。 　　在航天发射方面，电磁轨道炮可以替代运载火箭的第一级，发射卫星、航天飞机和星际探测器等。 　　此外，它还具有一些潜在的战略使用价值，如打击位于临近空间的作战平台目标等。（据新华社电、《解放军报》）