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中国率先实现电磁炮小型化已能使用竟是消防装备

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  世界上第一种实际装备的电磁炮即将出现,而且就诞生在我国,不过令人惊叹的是,他竟然是消防装备!

  电磁炮是世界武器装备发展的最新突破,代表了武器技术的最尖端。电磁炮对比传统的化学火炮,具有能量转化率高、射击精度高、炮口初速快、射程远威力大等优点,另外还能够准确的通过弹丸的质量和打击目标的距离,灵活确定电能消耗,成为一种“智能装备”。由于电磁炮具备多种优势,因此慢慢的变成了世界各大军事强国竞相研发的重点装备,也是诸多未来新概念武器装备中,最可能于近期实际装备的一个。

  一说起电磁炮,很多人脑海中立刻就浮现出炮管闪烁蓝光的“未来大炮”,觉得他是非常了不起的革命性武器,但是电磁炮的原理却很简单,电磁炮是完全依靠电磁能发射弹丸的一种新型炮弹发射装置,又称作电磁发射器。他可以简单地看做是以电磁力取代化学爆炸力来发射炮弹的武器。电磁炮的基本结构包括电源、开关、加速装置和炮弹四个部分,这其中,因为加速部分的结构不同,又可以分成电磁轨道炮和线圈炮两个类型。

  电磁轨道炮是发展最早的电磁炮,其加速装置(炮管)为两根平行的长直轨道,在发射炮弹时,利用两根轨道之间的电流互相作用产生安倍力,将炮弹发射出去。炮弹一般就放置在两根轨道之间,发射中,电流会从一根轨道进入,经由炮弹从另外一条轨道流回,这时,两根轨道之间就会产生强磁场,而炮弹也就在安倍力的推动下,以极快的速度发射出去,这就是轨道炮的原理。

  美国已经测试过的电磁炮,都是电磁轨道炮,发射时还需要在弹体上增加一个弹架,这就不可避免增加了炮弹滑过轨道时的摩擦力,也增加了弹头重量,降低了能量转化效率,影响了精度和射程。而我国最新研发的电磁炮,则很可能是线圈炮,在发射时,磁悬浮技术将弹丸在炮管内不接触悬浮起来,这就降低了炮弹重力和摩擦力产生的影响,增加了能量转换的效率,提高了炮弹的打击精度和射程,也能发射更重的炮弹,这算是世界上最先进的构型。

  一是炮口初速高,也就是炮弹的飞行速度更快。要知道,一般火炮发射的炮弹,初速不超过1000m/s,虽能通过改进火药,提高燃烧效率等办法,让传统火炮的炮口动能提升10%-20%,但是随之带来的火炮增重、后坐力增大等问题,会抵消掉提升炮口动能带来的好处。而由于电磁炮没有后坐力,也无需通过增重来实现更强的炮口动能,因此能在加大电流后,轻松获得2000m/s的炮口初速,而线圈炮的威力更大,可能实现2500m/s的炮口初速,达到音速的7倍,是传统火炮炮口初速的2-3倍。因此,电磁炮可以轻松又有效提升炮弹的威力和打击的速度,并且对目标的破坏力也比普通火炮要强很多。

  二是电流可控,也就是根据炮弹的重量和打击距离来确定能量消耗,实现节约能源的效果。由于电磁炮是以电能作为能量来源,而电流的大小是能够直接进行精准控制的,且工作稳定、重复性好,不会出现卡壳、炸膛、能量释放不均匀等偶然因素的影响,因此,电磁炮能够准确的通过实际的需求调整电流量,让炮弹发射更加节能、高效。同时,由于电磁炮发射炮弹不需要仔细考虑膛压等因素,也不需要发射药,因此炮弹的形状可以不受限制,且整个炮弹都可以是战斗部,不需要有药筒等部分,不仅能提升打击的威力,还能够减轻后勤的压力。

  三是电磁炮发射成本更低。和大家印象中高新武器就是贵的特点不同,电磁炮的使用成本是很低的。由于其能量转换效率高,因此他在发射时消耗的能量仅为化学火炮的1%。再加上电磁炮的弹丸基本都是战斗部,因此成本也更低,打击目标时的性价比非常高。同时,由于电磁炮发射时不会产生剧烈的爆炸,弹丸可以平稳地射出,因此能在炮弹和炮口上使用很多精密的电子设备,提升弹丸的命中精度,甚至发射智能炮弹,这种优势都是传统火炮不具备的。

  四是毁伤能力强。传统的炮弹都是依靠炸药来杀伤目标,高能炸药的装药量大小决定了威力大小。而电磁炮不同,由于炮弹的初速极快,因此他可通过动能直接杀伤目标,特殊设计的弹丸能够保证把飞行时产生的动能完全作用在命中目标的一个点上,试想一下,7倍音速的弹丸,把动能作用在一个点上是多么可怕的效果,他可以直接将目标击穿,或者摧毁成碎片状态。

  一是电能问题。电磁炮毕竟是耗能装置,不论是在军舰上使用,还是在陆地战车上使用,都必须要有充足的电能进行保障,而不论是给战车还是军舰使用电磁炮,都意味着要对其供电系统来进行全面改造,否则电磁炮发射的瞬间能量释放,会造成军舰或者战车电力系统的瘫痪。

  二是电容的体积问题。还是和第一个问题一样,电磁炮虽然能耗比火炮低,但是它的能耗不能依靠其他方式获得,必须要电力供应。但是以目前人类的技术水平,给电磁炮供应电力还是只能依靠蓄电池组,因此在电池技术取得突破之前,电磁炮总系统中,体积最大的就肯定是电池组。以我国正在军舰上测试的电磁炮为例,其整个舰体中部下层甲板都放置的是蓄电池组,可见其占用空间之巨大。

  上文提到,电磁炮慢慢的变成了军事大国竞相发展的先进武器,尤其是对中美两强而言更是如此。美国在全球第一个研发电磁炮,并且进行了多款电磁炮的测试,但是在2022年美国海军提交国会的预算申请中,却没有电磁炮项目的开支,这在某种程度上预示着美国海军已经下马了电磁炮计划。根据美国海军的说法,电磁炮有关技术将会转为技术储备,在未来有需要时再行发展。

  美国下马电磁炮计划,一个重要原因就在于耗资巨大。美国如今债台高筑、财政紧张,军费开销连年上涨,目前已达到了7000多亿美元的水平,相当于印度3年财政收入的总和。而沉重的军费负担,让美国不得不下马一些技术预先研发类型的项目,其中就包括电磁炮。虽然美国电磁炮计划开展很早,但是美国认为,要实现电磁炮的实用化,尚需时日,不是短期内可以在一定程度上完成的目标。

  还有一个原因是,美国开发的几款电磁炮,都未达到美国预期的水平。按照美国的设想,美国的电磁炮应该有400-500公里的射程,但是美国的电磁炮在测试中取得的最好成绩是180公里。而且,美国电磁炮的动能较小,炮口初速还未达到7马赫,目前仅有3马赫的速度,比传统的火炮优势并不明显。

  但是我国不同,我国的军用电磁炮慢慢的开始上舰测试,进度要比美国电磁炮更快。而且从电磁炮的炮口来看,我国的电磁炮口径更大,能发射更重的弹丸,且威力更大。由于我国马伟明院士的团队在军舰电力系统上有诸多突破,因此对高耗能设备的使用也比美国要更为适应,无论是在常规动力航母上使用电磁弹射器,还是在军舰上安装电磁炮,我国都已经不存在技术瓶颈。

  不过,令人感到惊讶的是,我国竟然已经把电磁炮用在了民用领域。在10月30日的央视《军武零距离》中,出现了一款消防专用电磁炮,从报道画面看,该电磁炮和军用电磁炮外形基本一样,是真正的电磁炮。他使用车载方式发射,由卡车的电力系统来进行供电,还可以发射灭火炮弹。

  在报道中,该电磁炮还测试了灭火效果,他可以对十几公里外的火场发射灭火弹进行灭火,发射的距离能够准确的通过电流的输出来调控。根据央视报道,该电磁炮有几个特殊的优势:一是覆盖范围大,一门电磁灭火炮,就可以覆盖周边十几公里半径内的区域,即便不出动,也足以在原地进行远程灭火作业;二是他灭火速度快、反应及时,如果出现火情,他无需考虑运输中消耗的时间,直接在原地朝火场发射灭火弹,一发不行就打两发,能轻松实现快速的灭火;三是使用成本低,它在使用的过程中,除了消耗灭火弹和电能,不会产生其他消耗,也不会对城市道路交互与通行产生其他影响;四是安全简便,无需人员进入火场周围,保证了消防员的安全,而且操作简单便捷,按下按钮就能使用。

  由此可见,电磁炮将会成为又一项军用技术推动民用科技发展的技术,在未来的应用将会十分广泛。同时,从卡车搭载电磁炮也能看出,我国实现了电磁炮电容装置的小型化,无论是以什么样的方式实现的,都意味着,我国的电磁炮小型化已经实现,他将可能装备在坦克、战车、小型舰艇上,实现电磁炮的广泛使用。

  至于未来我军电磁炮的应用究竟是怎样的局面,我们大家可以拭目以待!返回搜狐,查看更加多

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