据外电报道,中国最近进行了电磁炮发射测试。参与该项目的中国科学家介绍,发射测试中,可以把一枚124公斤的弹丸,在不到0.05秒的时间内加速到700千米/小时。

而此前这个记录是美国桑迪亚国家实验室保持的,他们的120毫米口径电磁线圈炮,能发射重18公斤的炮弹,曾经是史上最大的电磁发射装置。

传统概念上,人们希望用电磁炮把弹丸加速到高超音速,这样就可以达到很远的射程,远远超过传统的化学发射药火炮,但是研究遇到了巨大的障碍,也就是所谓的“空气墙”问题。

中国研制电磁线圈炮的进展:055弹射导弹一旦成功,意义非凡

当弹丸高速离开炮口的时候,会撞进稠密的空气中。初速越快,和空气的撞击和摩擦就越剧烈。空气阻力严重损耗了炮弹的动能,让远射程的想法化为泡影。为了达到尽量高的初速,在电磁炮内部,需要输入极为强大的电流,这就会导致弹丸和导轨之间的严重烧蚀,发射轨道的寿命受到严重影响,不能满足多次、重复使用的要求。

正是因为这些技术难题,美国海军的电磁炮项目在花费了大量的经费、研究了16年后,于2022年8月着黯然下马。

中国研究人员转向了一种完全不同的思路,那就是放弃高超音速的思路,把能量用在提高弹丸质量上。我们都知道,动能的计算公式是质量乘以速度的平方再除以2。既然不需要再提高速度,那提高弹丸质量也是可取的。中国科研人员就把弹丸质量从十几公斤提高到了100多公斤。

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这样,虽然弹丸离开导轨的速度只有每小时700公里,还不如民航客机飞得快。但是依然具备很大的动能。而这样的出口速度也不会在导轨上产生严重烧蚀,能够有效提高寿命,降低制造成本。

每小时700公里这个速度,已经远远超过很多导弹的初速要求了。在海军舰艇上发射一枚导弹,往往需要固体火箭助推器的帮助。上个世纪80年代研制的鹰击8系列,以及新世纪的鹰击12、鹰击18系列,助推器直接连接在导弹后方。助推器燃烧完之后脱落,才启动主发动机。一般来说,这个时候的导弹速度都还没有达到每小时700公里。要等到主发动机启动加速一段时间之后,导弹才能达到这个速度。

中国研制电磁线圈炮的进展:055弹射导弹一旦成功,意义非凡

但助推器给发射装置设计和导弹储运都带来了很大的困难。它们是危险的火工品,在生产和转运当中都有很大的安全风险。它们还增加了导弹的体积和长度,舰艇上的空间极为有限,弹药的储存和保管都有困难。

如果技术成熟,虽然需要在军舰上新部署一套完整的电力供应和电磁发射系统,但能够有效减少目前使用导弹带来的种种麻烦和限制。海军舰艇这样的大型平台有很好的条件改装电磁炮。

中国拥有055型这样的万吨级大型驱逐舰,在全世界海军中首屈一指,能够为安装电磁发射装置提供足够的空间和电力。同样,利用已有的陆地机动式巡航导弹的发射平台,也可以很方便地改装电磁炮,在作战序列当中,配套一台大功率的发电车就可以解决大部分问题了。

中国研制电磁线圈炮的进展:055弹射导弹一旦成功,意义非凡

当然,这些想法只是目前能够看到的战术应用前景。还有更多的应用场景可以想象,比如,把电磁弹射技术用在导弹发射助推上,这还需要进行更加详细的论证和工程实验。

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