caihuadazei

电磁炮为什么有这么大的火光

－美国海军电磁炮为什么会下马

－美国海军电磁炮为什么会下马">

据最近的新闻报导，美国国会终止了海军电磁炮的经费。近一年来频频亮相的新式武器就这样暂时划上了句号。

电磁炮其实也不是真正的新式武器，100年前法国人就发明了。早在冷战中，美国人开展星球大战计划，提出用地面上的电磁炮击毁来袭的洲际导弹。这虽然没有成功，但想必美国也取得了相当的技术积累。近年来，美国海军提出把它安装在舰艇上，并且不断地公布试射消息和照片。发布消息的目的显然是为了向政府和国会要钱。这种“绝密武器”还在电影《变形金刚2》中亮相，一发炮弹从几百公里的海上击毙大力神。大展神威，算是为这种新式武器造势。

按美国海军的说法，电磁炮有很多好处。首先，现代技术取得的电磁力推力已经超过火药。美国海军想装备的那套系统，炮弹出膛速度达到7－8倍的音速，射程有400－500公里。号称导弹的射程，炮弹的成本。弹丸到达目标时仍有5倍的音速。而一般的子弹和炮弹的出膛速度连3倍音速都不到。面对5倍音速的炮弹，钢铁就象豆腐，所以炮弹里根本不用装炸药，光靠动能就有足够的破坏力。装备电磁炮的第二个好处就是舰艇上既没有火药也没有炸药，万一被敌人击中不会有二次爆炸，更加安全。

看官要问了：不是说不用火药发射吗？为什么这张发射的照片有这么大的火光呢？要解释这一点，需要从电磁炮的原理讲起。

美国人的电磁炮属于电磁轨道跑，基本原理其实很简单。中学物理老师给我们做过这个实验：把一根铁棍放在两根铁轨上，一通电，铁棍就滚了出去。

－美国海军电磁炮为什么会下马">

物理解释是两根铁轨上方向相反的电流在铁轨之间产生了磁场，穿过铁棍上的电流和磁场作用就会产生推力。把这跟铁棍换成卡在铁轨之间的炮弹，这就是电磁炮了。推力和电流的平方成正比，当电流达到几百万安培的时候，炮弹的射程就赶得上导弹了。

轨道炮的特点是电流要从炮弹中穿过。当炮弹被射出炮膛时，电流的回路就被切断了。拉过电闸的朋友一定都看见过火花。这是因为电流在周围建立了磁场，当电流戛然终止的时候，磁场的能量一定会在瞬间释放出来。产生击穿空气的放电。一小节干电池都能擦出很大的火星子，切断几百万安培的电流产生巨大的火光一点也不奇怪。空气被击穿放电时不但有火光，而且有声音，就像闪电时打雷一样，所以电磁炮发射的时候不但火光冲天，而且一定是炮声隆隆。

电磁轨道炮的设计有很多的技术困难，炮弹和轨道的摩擦，轨道所承受的强大的撕裂力等等。对材料技术有严格的要求。你如果细心在网上搜寻，应该可以找到相关的讨论。我们在这里只讨论这个火光带来的困难，它不涉及材料技术，只涉及到基本的物理定律。

通过理论推导可以证明在轨道炮这个系统中，如果没有电阻和其他阻力，电源的能量一半给了炮弹，一半用在了建立轨道周围的磁场。所以轨道炮的效率不会超过50％，考虑到系统中的各种阻力损耗，一般轨道炮的效率在30－40％之间。

浪费一些电到不是大问题，关键是在这火光一闪之间释放的能量非常巨大。美国海军试射了32兆焦的炮弹，希望能装备64兆焦的轨道炮。当一颗能量是64兆焦的炮弹出膛还没有击中敌人的时候，如果不采取任何措施，就会有一颗同样能量的炸弹在炮口边爆炸，炸了自己人。爆炸的时候，火光和炮声还不是最大的问题，空气放电中相当一部分能量是以看不见、听不到的电磁波释放出来的。听说过电磁脉冲弹吗？这就是一颗地地道道的电磁脉冲弹，不是炸敌人的，是炸自己的！

这64兆焦的能量将会在炮弹出膛那一瞬间，万分之几秒左右释放出来。就算只有一小部分是变成电磁波，瞬间功率也要达到几十亿瓦。

几十亿瓦是什么概念？当你使用手机的时候，最大的辐射功率不会超过1瓦，但还是有人担心会引起脑癌。

－美国海军电磁炮为什么会下马">

有意思的是，美国人的常规火炮做得很好，发射起来反而是

只见烟不见火光。这点中国的火炮现在都没赶上。

军迷们经常能见到一群美国大兵伺候一门大炮的照片。美国公布的电磁炮发射的照片，却从来没有人在旁边。现在知道为什么了吧？

所以，轨道炮安装在陆地上也还好（笔者讨论过电磁岸防炮），安装在舰艇上就麻烦了。现代化舰艇上到处是精密而昂贵的电子设备。这一开炮，轻则所有的电子设备全都无法正常工作，重则设备损坏，跟被敌人击中了也差不多。并且，一仗打下来，就算没有被敌人击中，自己的船员健康会不会受到损害也很难说。

所以，轨道炮想要上舰，就必须解决好发射放电的问题。解决方法无非是两种。第一：屏蔽，我们看见轨道炮被装在一个大金属箱子里，可是既然是炮，总要有个开口吧，屏蔽的效果会很有限。第二：想办法回收电磁场的能量。电磁炮是用电容器做电源的，一般会把电容器沿着轨道分段部署，能够回收一部分能量。

但究竟美国人把这个问题解决得怎样呢？从发射时火光冲天，附近没有一个人的情况来看，解决得不怎么样。

就算美国人能把这个问题解决得相当好，把电磁波发生功率降低1000倍，那也有几百万瓦。仍然是个相当大的问题。传统火炮就算发射时火光冲天、炮声隆隆，几十公里外也不会被探测到。电磁炮发射时辐射的电磁波可以传得很远很远。几百万瓦的发射功率，仍旧相当于世界上最强的雷达，几千公里外都可以被探测到。

所以，这个轨道炮真要装备了美国海军，欺负落后国家也就罢了。面对有雷达侦测能力、有远程打击手段的现代化国家，他的舰艇一开炮，敌人瞬间就能对其进行定位。他射程几百公里的炮弹飞出去，敌人射程1000公里的导弹也会飞过来。他根本就不敢开炮。牛刀杀鸡浪费，牛刀杀不了牛就杯具了！

一项技术从提出到投入实用往往需要艰巨的研发工作。有时候一个好想法仔细研究下去就会发现其实不是一个好主意。考虑到这一点，和很多其他的因素，电磁轨道炮未必是有前途的技术。笔者以前讨论过的电磁感应炮，原理完全不同，不会有放电现象，是更值得研究的技术。以后笔者再专文讨论。

美国国会谈到电磁炮项目下马的原因，说“研发和部署面临巨大的挑战”。可见，虽然海军花了不少功夫宣传造势，美国的国会也不是那么容易忽悠的。大部分国会议员们虽然对科技狗屁不通，但他们会聘请一流的科学家去做顾问。

中国的军迷也不要被忽悠了。

[ 本帖最后由 caihuadazei 于 2014-7-1 18:09 编辑 ]

luanshiwei

楼主你的帖子很好 不过图片坏了 如果可以 可以换个图床看看 不然这样看上去很不舒服

洪兴社山鸡

感觉美国这是在放烟幕弹，电磁炮肯定是未来传统火炮的发展方向

n2460402

霉菌的这是电热炮，不是电磁炮，烟雾是化学推进剂发出的，虽然看不到图但是也能猜到是那几张比较出名的图

black_s_snow

这个如果真的造出来，不存在怕敌人发现的问题，只要敌人没有对等的武器，靠这个电磁炮可以解决大部分的远距离武器，至于远程的导弹，说实话，弹道导弹打航母也就中国人想想的。国外的手段巡航导弹，无人机等等，都要有抵近侦察的手段才能做到远程击毁目标，电磁炮解决连射这些问题后，就是个移动的豪猪，很难下手

本帖最近评分记录

• blueashtray 金币 +2 认真回复，奖励！ 2014-7-1 08:53

yukimz

似乎很可怕，但没有实战真与假难以定论

key7200

还是先好好的把电磁弹射搞好了，航母着急用呢

woaibuluo1

美国海军正与英国国防部一道研制这种电磁轨道炮，他们准备把驱逐舰变成一个超长的机关枪，在一分钟内就可以发射12发这种廉价的炮弹。位于英国柯尔库布里的一家工厂已经在2003年按1∶8的比例生产出了这种电磁轨道炮的样品，并在试验中射出了以6倍音速稳定飞行的炮弹。美国海军将电磁轨道炮作为其三大重点开发项目之一，计划从2018年开始装备未来的DD（X）对陆攻击驱逐舰。
除美国以外，西欧的英、法、德三国以及日本和俄罗斯都介入了电磁轨道炮技术的研究。英国研制电磁轨道炮的主要方向是装备未来的主战坦克。法国和德国决定联合研制电磁轨道炮。当然，中国也不例外，据内部核心知情人士透露；中国舰载轨道武器是中国军方正在加速研究的另一种重要的高速电磁能武器。这种武器能够发射高超音速的精确制导弹丸，在数分钟内就可以对数百公里远的目标进行精确打击。令人可喜的是，中国军方所研发的舰载电磁轨道炮已经进入最后冲刺阶段，其规划中的舰载电磁轨道炮将很快登上中国未来的无敌舰队。可以预见，"光速"武器和"电能"武器将为中国军方从根本上改变海战及从海上发起的作战模式带来本质上的飞跃。
战争往往是科技发展的催化剂   再来次世界大战别说电磁炮了   估计人类都直接进入太空航海时代了   但是这对在座的各位来说是悲剧啊

本帖最近评分记录

• blueashtray 金币 +6 认真回复，奖励！ 2014-7-1 08:54

owenopen

炮口的火光叫炮口焰，是火炮发射药的燃烧残留。中国的火炮炮口焰很大是因为使用了管状药，这种发射药低温性能好，燃烧稳定，但是燃烧残留多。美国的火炮发射一般采用颗粒状发射药，低温性能差，燃烧不稳定，但是燃烧残留少。在阿富汗和伊拉克这种地方打仗当然没必要考虑低温稳定性，所以用的是药包、

本帖最近评分记录

• blueashtray 金币 +2 认真回复，奖励！ 2014-7-1 08:54

housenec

电磁炮是未来的发展方向，具有使用成本低，威力大，发射距离远的优势。目前已经取得进展还在继续攻关中。