作者:扈中平 来源:中国科学报 发布时间:2014-1-24
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成本低、威力大的电磁炮
 
据美国防务技术网2014年1月16日报道,美国海军的电磁炮项目已经进入了第二阶段,美海军希望这种武器在未来能够装备到海军舰艇上。
 
究竟什么是电磁炮?电磁炮给战争带来哪些改变?
 
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,可大大提高弹丸的速度和射程。
 
电磁炮的原理非常简单。19世纪,英国科学家法拉第发现,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流,这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律人们发明了如今广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理。或者说,电磁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炮弹。
 
那么,如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?
 
一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。1980年,美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮基本就是这样的结构。它把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米。如果是在真空中,这个速度还可提高到每秒8~10千米。
 
电磁炮作为发展中的高技术兵器,其军事用途十分广泛。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。
 
电磁炮可用于防空系统。由于电磁炮初速度高,射速也高,所以,军事专家认为可用电磁炮代替高射武器和防空导弹,执行防空任务。例如,美国正在研制一种发射速度为500发/分、射程达几十千米的电磁炮,准备替代舰上的“密集阵防空系统”。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。
 
它还可以作为反坦克武器。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。
 
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,电磁炮有望装备炮兵部队。
 
此外,电磁炮由于具备这些优点,还有望替代火炮,成为新型舰炮,装备海军舰艇。这次美国海军的电磁炮项目其射速可达当前海军舰炮的3倍,其射程可达100英里(约161千米)以上。该电磁炮以舰船上储存的电能为动力来源,利用电磁力沿导轨将弹头加速到很高的速度发射出去。美国海军官员称,这是一种不太昂贵、具有高杀伤力和远程打击能力的攻击性武器。目前,该项目已经研制了两套电磁炮系统原型,目前项目已经进入第二阶段,美国海军及工业部门将测试在一分钟内进行多轮发射。  (扈中平)
 
《中国科学报》 (2014-01-24 第12版 探索)
 
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