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第13章 电磁炮

概述

电磁炮又称电炮,它是一种新概念火炮,是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。

电磁炮与传统的火炮相比有根本性区别:火炮是利用火药燃烧产生的燃气压力,作用于弹丸来发射的。电磁炮是利用电磁力作用,将弹丸发射出去。这样,可大大提高弹丸的速度和射程,所以,电磁炮出现后,因而引起了世界各国军事家们的关注。

历史

20世纪初,就有人提出电炮设想。电炮即电磁炮,其原理如下:在炮身上绕有线圈,当电流通过线圈时,产生巨大磁场。在磁场磁力线作用下,钢铁制成的炮弹向着线圈飞去,切断线圈中电流,炮弹在惯性作用下,向目标飞去。

曾有人制造一门电炮模型,把50克重的炮弹发射了出去。但是,要把电炮模型变成实用的电炮,便出现了问题。一是需要巨大的电力,一门口径76毫米的电磁炮所需电力达37千瓦,这需要有庞大的供电装置。

二是电炮要配备有许多专门设备,它们要能承受电流短路时发生的冲击,这在技术上存在问题。这样,早期的电炮没有得到应用就夭折了。

种类

电磁炮根据其构造不同可分为电磁线圈炮和电磁轨道炮两种。

电磁线圈炮是由环绕炮膛的一系列固定线圈与环绕弹丸的弹体线圈所组成。炮弹发射时,电源依次给环绕炮膛的一系列固定线圈供电,产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流,感应电流也形成一个磁场,产生加速力,使弹丸在炮管整个长度上得到加速。弹丸就这样高速地被发射了出去。

电磁轨道炮是由导轨、电枢及电源所组成。导轨是一对平行的金属轨道,用于传导电流。这对金属轨道是由耐烧蚀、耐磨损、具有良好机械强度的材料制成。

金属轨道镶嵌在用高强度材料制成的绝缘筒内,构成炮管。电枢由导电金属或等离子材料制成,位于两金属轨道之间,它的前端装着弹丸,电枢带着弹丸一起在导轨间运动。

当电磁轨道炮发射时,电源供电,强大的电流通过导轨、电枢,最后又返回电源,构成回路,并在回路内产生感应电流。这样,感应电流在回路内产生磁场,对电枢产生一个电磁加速力,推动电枢运动。装在电枢前端的弹丸也得到加速,弹丸就这样被发射了出去。

美国海军海上水面战中心曾经试射的电磁炮便是一种类电磁轨道炮,有一根很长的炮管,炮管中有两根铜金属轨。这种电磁轨道炮通过巨大的电能,产生巨大的力,发射炮弹和导弹。

特点

电磁炮作为一种新概念火炮,它具有一般火炮所不具有的特点。

电磁炮最大特点便是发射的炮弹初速高。这是由于电磁炮利用电磁发射技术,使电能转化成弹丸动能,使得炮弹初速突破了每秒2000米极限。

澳大利亚在20世纪70年代初试造了一门5米长的电磁轨道炮,将3.3克重弹丸加速到每秒5900米。而这次美国海军试验的电磁轨道炮把3公斤重的炮弹以7马赫(马赫是速度单位,一马赫为一倍音速)的高速发射出去,成为世界上飞行速度最快的炮弹家族成员。

弹丸初速高,射程就远,所以,电磁炮可以远距离射击,能攻击远距离目标。这次美国海军试验的电磁轨道炮其射程可在360公里以上,而目前世界战舰的火炮攻击范围一般只有几十公里。弹丸初速高,飞行速度也高,弹丸撞击目标的动能大,战斗杀伤力也大。

同时,由于弹丸初速高,弹丸在空中飞行时间减少,可以提高射击命中精度,提高击毁目标的概率。美国海军试验的电磁轨道炮可以精确攻击,误差范围不超过5米,不容易造成目标周围自己士兵的伤亡。飞行途中,它没有传统炮弹那样的噪音,很容易给敌人一个措手不及的打击。

电磁炮的弹药填充方式也不同于一般火炮,可以通过调节电能输入来改变射程,无需改变射角。这样,可以在短时间内连续发射炮弹,对方不同距离上的多个目标,能有效地拦截空中快速目标。

电磁炮不仅可以发射炮弹,也可以用来发射导弹。电磁炮通过巨大的电能,产生巨大的推力,能发射各种类型的导弹,其发射的导弹不需要像传统导弹那样携带燃料飞行,极大降低了导弹的造价,也易于存放,不容易被引爆。

此外,电磁炮生存能力强。炮弹几乎不装填炸药,又可减少炮弹在制造、运输、储存方面的安全隐患。

应用前景

由于电磁炮具有上述特点,所以,所以才被世界各国海军所相中,把它作为未来新式武器,它的应用前景广泛。

1、电磁炮可用于天基反导系统。由于电磁炮初速度极高,可用于摧毁低轨道卫星和导弹,也还可以用它来拦截军舰发射的导弹。

2、用于防空系统。由于电磁炮初速度高,射速也高,所以,有军事专家美军认为可用电磁炮代替高射武器和防空气导弹,执行防空任务,如美国正在研制一种电磁炮,其发射速度为500发/分,射程达几十千米的电磁炮,准备替代舰上的“火神——方阵防空系统”,用它不仅能打击临空的各种飞机,还能在远距离拦截空对舰导弹,英国也正在积极研制用于装甲车的防空电磁炮。

3、用于反坦克武器。由于电磁炮初速极高,所以,它的穿甲能力极强,能有效地穿过坦克装甲,成为反坦克厉器。美国曾进行过电磁炮打靶试验:电磁炮发射质量为50克、速度为3km/s的炮弹,可穿透25.4mm厚的装甲,有关资料还报道,用一种电磁炮做试验,完全可以穿透模拟的T-72、T-80坦克的装甲厚度,由此可见,电磁炮具有很强的穿透能力,是非常优良的反坦克武器。

4、用于装备炮兵部队。随着电磁发射技术的发展,在普通火炮的炮口加装电磁加速系统,可大大提高火炮的射程,这样,电磁炮可望装备炮兵部队。

美国海军陆战队也对电磁炮感兴趣。美国海军陆战队经常在海外执行作战任务,需要电磁炮这样的远程快速打击武器,对沿岸作战的士兵进行火力支援。美国陆军也在研发较小型的电磁炮用于陆战。

5、用于装备海军舰艇。由于电磁炮具有的特点,它有望替代火炮,成为新型舰炮,装备海军舰艇。美国海军准备将电磁炮装备美国舰艇,美国的军事有专家认为,电磁炮有可能成为为未来美国海军新式武器。所以,美国前海军作战部长拉夫黑德上将称它为会带来“海军战法的革命。