1. 首頁 > 生活百科 > >

美海軍成功試射新型艦載電磁炮

神秘

在《變形金剛2》中的最后大戰里，美軍動用了一種國家機密級的神秘武器 ， 從游弋在大洋上的戰艦發射，擊中了金字塔頂的組合金剛“大力神” ， 將其摧毀，快速、精準又破壞力十足 ， 這種武器就是電磁炮 。美國軍方官員2月28日宣布，美海軍工程師在弗吉尼亞州的達爾格倫對地作戰中心成功試射第一部由軍工企業制造的電磁軌道炮原型 。美國海軍研究局說 ， 上周至今，這門炮試射6次 ?，F階段，研發人員重點測試炮管壽命和結構完整性 。這是美國軍方測試首臺艦用電磁軌道炮，預計2017年可以供海軍使用 。這種新武器的炮彈由于速度極高，射程可以媲美中程導彈，引起世界各國軍事專家的關注 。
根據美國海軍公布的信息，電磁炮的炮彈初速可達每小時7000千米至8000千米，能夠打擊90千米至180千米外的目標 。與傳統火炮不同 ， 電磁炮依靠電磁力而不是火藥發射炮彈 。這門電磁炮原型由英國航空航天系統公司制造 ， 1月30日運抵海軍水面作戰研究中心位于弗吉尼亞州達爾格倫對地作戰中心，進行為期兩個月的測試 。海軍先前僅在實驗室中開發電磁炮技術 。按照設計，電磁炮炮彈最高速度將達每小時9010千米 ， 是音速的7倍以上 。
另一樣炮4月測試
電磁炮項目經理羅杰·埃利斯說，這次試射的主要目的是評估原型炮的炮管壽命和整體結構 。相比現有艦炮，電磁炮的射程“大大增加” 。美軍現有127毫米口徑艦炮射程大約為24千米，而電磁炮初期設計目標為大約185千米，最高超過400千米 。如果開發成熟，電磁炮將能大大加強海軍的多任務能力 。其遠超普通艦載火炮的初速與射程，意味著海軍可為陸上軍事行動實施精確遠程火力支援，攔截來襲的敵方巡航導彈或彈道導彈，以及攻擊敵方艦只等 。
英國航空航天系統公司研制的電磁炮原型大約12米長，發射能量為32兆焦耳 。美國通用原子能公司是另一家電磁炮原型研制商 ， 定于今年4月向海軍交付樣炮供測試 。
美國海軍2005年開始研發電磁炮，打算2017年完成，于2020年左右將電磁炮裝備軍艦 。今后5年，研發課題為確保電磁炮連續發射和炮管冷卻 。海軍希望電磁炮射速能達到每分鐘10發 。另外 ， 研發人員還需確保彈丸能承受發射時的高溫和強大作用力 ， 不至于解體，彈丸內的全球衛星定位系統及其他電子裝置必須能正常工作 。
性能遠超傳統武器
電磁炮以其獨特的發射方式，在高初速、遠射程和快速打擊等方面顯現出無可比擬的優勢，可承擔海上火力支援、陸上遠程火力壓制、反坦克(裝甲)和打擊臨近空間作戰平臺等使命任務，其應用范圍涉及到海、陸、空三軍 。
目前，利用傳統導彈防御系統仍不能有效地攔截助推段飛行的戰術彈道導彈，主要是因為戰術彈道導彈典型的助推段飛行時間是50—150秒 。要實現助推段攔截，防御系統由探測到發射的反應時間一般不應超過10—20秒 ， 這對于傳統防御系統幾乎不可能做到 。
在美國海軍看來，電磁炮的近期應用主要體現在戰術彈道導彈防御和低空近程防空上，它的應用將大大加強戰術反導能力 。
電磁炮在發射時不產生火焰和煙霧，也不產生沖擊波，不易被敵人發現 。同時，可部署在遠離主戰場的地方 。正如美國海軍研究部門負責人所說：“海軍可在至少200千米的距離發射炮彈，讓水手遠離險境 ?！?br /> 另外 ， 電磁炮只發射彈丸 ， 省去了炮彈殼和火藥 ， 降低了成本和污染 。還可根據目標性質和射程長短快速調節電磁力的大小，從而控制彈丸的發射能量 。
普通艦炮的射程只有20千米，而且準確度很差，巡航導彈的有效射程雖然超過了300千米 ， 但它們造價昂貴，而且一艘艦艇最多只能攜帶數十枚，由于無法在海上裝卸，補充時還必須返回港口 。
【美海軍成功試射新型艦載電磁炮】電磁炮則以射程遠、成本低、運輸補充便利等多項優勢被美國國防部寄予厚望，甚至還被美國陸軍看成是2020年后陸軍戰車主要武器的候選技術方案 。
軍事專家認為，電磁炮可以完成反艦、對陸攻擊、防空、反導等一系列的任務 。裝備了這種電磁炮的戰艦，可在一夜之間讓其他戰艦變得過時，這對整個世界戰略平衡的影響無疑有著深遠意義 。
空天戰場作用巨大
1980年，美國西屋公司為“星球大戰”計劃建造了實驗電磁炮，若將這座電磁炮放在太空，它能把質量為300克的炮彈加速到8—10千米/秒 。面對這種近30倍音速的電磁炮彈打擊，太空中所有的航天器，小到幾十千克的衛星 ， 大到幾百噸的空間站，都將被撞擊成為太空碎片 。
2004年7月 ， 美國海軍成功進行了電磁炮的海上發射試驗，下一步便將建造飛行速度2500米/秒，射程達370千米的電磁炮 。
美軍實驗數據顯示，用炮彈初速為1300米/秒的高射炮打飛行速度為250米/秒或500米/秒的飛行器，其成功率分別是60%和20%，而用初速為4000米/秒的電磁炮打，成功率可達100% 。
自2005年開始，研究人員便一直致力于延長電磁炮炮筒壽命、炮口能量及尺寸的研究 。而這些努力將最終助推64兆焦耳、射程350千米的電磁炮的問世 。
而就在2010年12月10日，美國海軍宣布成功試射初始動能達到33兆焦耳，彈丸初速達到5倍音速，射程遠達200千米電磁炮 。據美國媒體報道，美國海軍計劃在2020—2025年內實現電磁炮64兆焦耳的初能 。
7.5倍音速的炮彈打擊365千米遠的目標只需飛行6分鐘 ， 炮彈撞擊目標的速度可達5倍音速，釋放出的動能可穿透到12米深的地下掩體目標 。而打擊海上視距內的目標，炮彈只需6秒鐘的時間，這些快速性指標已經超過對陸攻擊巡航導彈和反艦導彈的指標 ?？梢灶A見，電磁炮將很快成長為現代戰場強有力的殺傷武器 。
目前，美國在電磁炮研究方面一直走在其他國家的前面 。美國海軍認為，電磁炮是以接近常規火炮的成本而達到高超音速導彈作戰效能最有希望的選擇 。
新聞資料
不用火藥的炮
電磁炮又稱電炮，它是一種新概念火炮 ， 是利用電磁發射技術制成的一種先進的動能殺傷武器 。
電磁炮與傳統的火炮相比有根本性區別：火炮是利用火藥燃燒產生的燃氣壓力，作用于彈丸來發射的 。電磁炮是利用電磁力作用，將彈丸發射出去 。這樣，可大大提高彈丸的速度和射程 。所以，電磁炮出現后，便引起了世界各國軍事家們的關注 。
電磁炮根據其構造不同可分為電磁線圈炮和電磁軌道炮兩種 。
電磁線圈炮是由環繞炮膛的一系列固定線圈與環繞彈丸的彈體線圈所組成 。炮彈發射時，電源依次給環繞炮膛的一系列固定線圈供電，產生一個沿炮管運動的移動磁?。溝迷諢啡頻璧牡逑呷χ脅杏Φ緦? ，感應電流也形成一個磁場，產生加速力 ， 使彈丸在炮管整個長度上得到加速 。彈丸就這樣高速地被發射了出去 。
電磁軌道炮是由導軌、電樞及電源組成 。導軌是一對平行的金屬軌道，用于傳導電流 。金屬軌道是由耐燒蝕、耐磨損、具有良好機械強度的材料制成，鑲嵌在用高強度材料制成的絕緣筒內 ， 構成炮管 。電樞由導電金屬或等離子材料制成，位于兩金屬軌道之間，它的前端裝著彈丸，電樞帶著彈丸一起在導軌間運動 。當電磁軌道炮發射時，電源供電，強大的電流通過導軌、電樞，最后又返回電源，構成回路，并在回路內產生感應電流，感應電流在回路內產生磁?。?對電樞產生一個電磁加速力，推動電樞運動 。裝在電樞前端的彈丸也得到加速，彈丸就這樣被發射了出去 。
美國海軍此次試射的電磁炮便是這類電磁軌道炮 ， 有一根很長的炮管，炮管中有兩根銅金屬軌道 。
延伸閱讀
歷史悠久的“新概念武器”
電磁感應定律引創新
19世紀，英國科學家法拉第發現，如果讓導線在磁場中作切割磁力線的運動，導線上會產生電流；而如果給位于磁場中的導線通電 ， 則這根導線將會受到一個力的推動 。這就是著名的法拉第電磁感應定律 。正是根據這一定律，人們發明了現在廣泛應用的發電機和電動機 。電動機產生的強勁扭矩啟示了科學家和軍事家，如果把磁場中的這根導線換成一個軌道，上面再擱一枚炮彈，或者干脆把導線換作一枚可導電的炮彈，是否能把這枚炮彈發射出去？
1901年，挪威奧斯陸大學的伯克蘭教授制造出了世界上第一臺電磁發射器 ， 他還特意為之申請了第一項電磁炮世界專利 ， 并成立了一家名為“伯克蘭”的輕武器公司來專門研究和制造電磁炮 。伯克蘭教授制造的最大電磁炮能夠將鐵制炮彈加速到80—100米/秒 。后來，伯克蘭教授意識到他無法獲得理想的動力—強大的脈沖電源，不得不放棄了他的研究 。
已有九十多年歷史
電磁軌道炮屬于不折不扣的“新概念武器”，但這一發明起源較早，已經有了九十多年的歷史 。
電磁軌道炮由法國人維勒魯伯于1920年發明 。1944年，德國的漢斯勒博士研制出長2米、口徑20毫米的電磁軌道炮，能把重10克的圓柱體鋁彈丸加速到1.08千米/秒；1945年他又將兩門電磁軌道炮串聯起來，使炮彈速達到了1.21千米/秒 。二戰期間，日本也研究過感應加速式電磁軌道炮，并把2千克的彈丸加速到335米/秒 。但由于材料和電力等關鍵問題無法解決 ， 電磁軌道炮的研究陷入瓶頸 。
上世紀60年代，美國和澳大利亞的科學家發現，通過瞬間釋放高速旋轉的飛輪所蘊含的能量，可以獲得電磁炮所需的脈沖電源，電磁炮的研究和發展由此出現轉機 。
1978年，澳大利亞國立大學物理學家理查德·馬歇爾和約翰·巴伯等人使用5米長的電磁軌道炮 ， 成功將質量3.3克的塑料彈丸以5.9千米/秒高速發射出去 。這一成就從實驗上證明了用電磁力把物體推進到超高速度是可行的 。
漸成軍事技術研究熱點
1980年 ， 美國的研究人員在威斯汀·豪斯研究和發展中心用電磁炮成功地發射了一顆質量為317克的彈丸 ， 其飛行速度達到了4200米/秒 。一時間 ， 電磁炮成了各個國家軍事技術研究的熱點，各種結構的電磁炮被紛紛試制出來 。
“冷戰”結束后，隨著美國和西方防御思想的轉變 ， 電磁軌道炮應用的研究重點也由戰略和空間防御向常規戰爭和戰術轉移 。為此美國陸軍制定了一個焦點技術計劃：大約用5年時間，投資5億美元將炮口動能提高到20兆焦耳 ， 初速達到3—4千米/秒 ， 投資2.2億美元 ， 制造一種預研樣機并使其具有一定的重復發射能力；然后再用兩年時間進行試驗和改進，進入全尺寸技術驗證階段，執行先進技術演示計劃，從一般性武器化研究轉向滿足于防空、反導、反裝甲和其他武器系統使用要求 。
除美國以外，英、法、德三國以及日本和俄羅斯都介入了電磁軌道炮技術的研究 。英國研制電磁軌道炮的主要方向是裝備未來的主戰坦克 。法國和德國決定聯合研制電磁軌道炮，計劃分為兩部分：一是基礎研究；二是設計、制造和試驗 ?；A研究分為系統總體、電磁軌道炮、線圈炮、高速彈丸、電源和開關6個項目 。

北京日報