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為什麼美國熱衷於研發電磁炮?它相比於傳統火炮的優點?有哪些缺點?是否值得耗費這麼多錢研發?
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  • 1 # 當爹的大灰狼

    沒有了傳統炮彈的發射藥,藥包、藥笥、底火,其炮彈結構變的簡單。簡單的彈藥運輸、儲備、保養、使用就更加容易,同樣休重量下,攜帶數量更多。發射環境得到巨大改善,無煙,無巨響。炮彈初速高,動能大,即使是實心彈,穿透敵方裝甲防護也是輕而易舉。其餘的都是缺點了。

  • 2 # 迷彩派軍事

    電磁軌道炮的優點十分突出,總體來說有這麼幾點:

    一是彈丸速度快,精度高,射程遠,威力大。帶有巨大動能的彈丸透過直接撞擊目標將其摧毀,威力極大。同時極高的飛行速度可以減少炮彈的飛行時間,使炮彈不宜受到干擾,保證了炮彈的精度。

    二是炮彈體積小,重量輕。電磁炮彈幾乎不使用推進劑,減少了裝藥量,所以炮彈的體積只是傳統120毫米火炮炮彈的八分之一,重量是其十分之一,這樣可顯著提高武器系統的攜彈量,減少後勤負擔。現在的艦船一次只能攜帶70枚制導導彈,而電磁軌道炮彈則能輕易地一次裝載幾百枚。

    三是彈丸穩定性好。電磁炮彈丸在炮管中受到的推力是電磁力,這種力量是非常均勻的,而電磁推力容易控制,所以彈丸穩定性好,這有利於提高命中精度。

    四是隱蔽性好。電磁炮在發射時不產生火焰和煙霧,也不產生衝擊波,所以作戰中比較隱蔽,不易被敵人發現。而且,它採用低階燃料作能源,而不是常規火藥。這有利於發射陣地的安全。

    五是彈丸發射能量可調。可根據目標性質和射程大小可快速調節電磁力的大小,從而控制彈丸的發射能量。

    六是比較經濟。與常規武器比較,火炮發射藥產生每焦耳能量需要10美元,而電磁炮只需要0.1美元。如果與其他太空武器相比,電磁炮就更經濟了。

    電影中的電磁炮是這樣的

    但目前的技術水平是這樣的

  • 3 # 小鷹說科技

    相比很多人都看過電影《變形金剛》,在電影裡有這樣一個橋段。一名霸天虎成員在拆解金字塔時被美軍驅逐艦上的電磁炮擊落。電磁炮想必這是所有軍迷最夢寐以求的武器了,今天我們就來聊聊電磁炮這一科幻般的武器究竟好在哪裡。

    電磁炮的原理與常規火炮不大相同。常規火炮是透過封閉式身管,利用化學能產生氣體將炮彈發射出去。電磁炮利用電磁感應原理,利用安倍力做功,直接將電力轉化為炮彈的動能彈射出去。

    電磁炮相較於常規火炮的好處有三:

    第一點,電磁炮的速度沒有限制。根據動能定理E=1/2MV²可知,質量一定的物體,速度越快動能越大。常規的火炮受限於身管和爆炸火工品爆速的壓力,其速度都是有一定上限的。越快的初速需要越長的加速時間和越高的加速度。更長的加速時間需要更長的炮管,而炮管越長對加工工藝要求越高。更高的加速度需要更高的火工品爆速,也需要更強的炮管和藥室承受住巨大的膛壓。這些都受限於加工工藝問題,所以常規的線膛炮初速上限基本為1800m/s,滑膛炮的上線2200m/s。電磁炮的炮管只需要用來控制射擊方向,在全向電磁力下幾乎不會摩擦管壁,只需要加大電流就可以在身管低的情況下獲得極高的加速度。

    第二點,電磁炮使用的能量簡便。常規火炮使用的是火藥產生的化學能作為動力,受限於火藥的爆速和火藥製作方面的差異,火炮的能量來源較為複雜。電磁炮使用的是電力這一簡便清潔的能源,在採用全電系統控制的軍艦上使用電磁炮是非常簡單的。但是電磁炮所需要的電力非常巨大,常規動力軍艦上的柴油發電機很難完成供電。但是,我們有核動力發動機啊,這東西發電量巨大,完全可以為電磁炮供電。

    第三點,電磁炮使用的炮彈設計方便。根據電磁定律,只要能收到磁鐵吸引的鐵鈷鎳合金均可以成為電磁感應的物件。在空氣中,炮彈極快的速度會因為空氣摩擦產生相當高的高溫。這種高溫足以熔化鋼鐵,讓常規的鋼鐵失去損傷能力。不過,採用鐵質彈託的脫殼彈就可以免除各種煩惱,在獲得了相當高初速的同時也可以將中間夾著的任何物品送到相當遠的地方。

    綜上所述,電磁炮的好處有很多,但實際上在使用時還是有很多缺點的。比如,在製造導線時為了追求更高的電流載荷,就不得不使用更新的超導複合材料,且每一發炮彈發射後產生的巨大熱量也是個問題。為了積蓄能量,電磁炮不得不採用電容輔助充電,這就需要更大的體積製造除炮管以外必備的裝置。

    即使電磁炮的好處如此之多,但就目前的技術而言,它也只能作為實驗圖紙放在資料庫或者遊戲中,等待著哪一天真正的被人們造出來或者在遊戲中大放異彩。

  • 4 # 大寶影片

    電磁炮作為一種新概念武器,一直是各個軍事大國大力發展和研發的方向。目前世界上中美兩國具備研發和裝備的實力。在2-3年內,相信就可以看到能夠用於實戰的電磁炮安裝到美國和中國的軍艦上。

    電磁炮是利用電磁發射技術製成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將火藥燃氣壓力作用於彈丸不同,電磁炮是利用電磁系統中電磁場產生的洛倫茲力來對金屬炮彈進行加速,使其達到打擊目標所需的動能,與傳統的火藥推動的大炮,電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。

    看到這裡,相信就會有一個直觀的概念了。電磁炮的最大有點就是速度快。射程並不是它的主要優勢。因為現在比較先進一點的導彈都能夠達到1000公里以上的射程。而電磁跑由於是直線射擊。由於地球是圓的。所以,它的射程就算能夠到達幾千公里,也無法命中目標。所以本人認為,電磁跑的唯一有點就是速度。目前的透過電磁跑發射的炮彈可以達到4200米/秒的速度。磁通壓縮型電磁炮已能將 2克重的炮彈加速到11000米/秒的速度。

    如果在進行進一步的設計,這一速度還能夠提升。但由於其消耗電力巨大。目前世界各國都沒有解決電磁炮供電系統的小型化問題。所以大家看到的電磁炮都是安裝在軍艦上,下一步,美軍和中國所應用的電磁炮,也都將安裝在海軍的軍艦上。因為戰機和陸地上的戰車,實在是無法容納龐大的供電裝置。這也是目前電磁炮不能夠廣泛推廣的主要原因之一。

  • 5 # 龍旗秋點兵

    隨著科學技術的不斷進步,導彈技術強勢崛起,本來被視為戰爭利器的火炮的地位不斷下降,逐漸淪為戰場上的配角。目前,隨著現代電磁發射技術的成熟,電磁炮成了各大國重點研發的武器。

    電磁炮又名“脈衝能量電磁炮”,是利用電磁發射彈頭的一種新型武器系統。與傳統火炮相比,電磁炮具備速度優勢,精度優勢,成本優勢等多種優勢。美軍早在2014年就已經完成了最新型的電磁軌道火炮測試,該電磁軌道火炮發射出的炮彈能以7倍音速的速度擊毀目標。並且成本低廉,是傳統火炮的百分之一。

  • 6 # 加特林快評

    電磁炮與傳統火炮相比,有這些優點:炮彈初速很高,因此射程很遠;不需要使用危險的發射火藥,只需要供電即可發射;調節方便,有利於最最佳化彈道。

    不過,電磁炮也有明顯的缺點:技術特別複雜,成本極高;供電系統個體難以小型化,也存在極大的技術難關;發射部分侵蝕嚴重;暫時無法用於較小的艦艇或者戰車、飛機。

    於是,電磁炮發展相當不順利 —— 美國海軍轟轟烈烈的電磁炮專案是最接近實用化的一種,卻可能最終要慘淡收場。5億美元研製經費,有可能大部分要泡湯!

    被稱為“未來火炮技術”的電磁炮(Railgun)在花費超過5億美元、12年時間的研發以後,被認為可能草草收場。美國海軍對於下一代艦炮的看法,傾向使用少量電磁技術和現有技術混合,以降低成本。

    大眾軍械雜誌報道,電磁炮從2005年開始研發,由通用原子公司和BAE系統公司一起合作推進。它以電磁力驅動彈丸,射程160公里以上,炮彈速度3馬赫,效能非常出色。而且不需要存放發射藥,因此海軍曾經寄與厚望,也認真的打算將電磁炮安裝到新一代軍艦,比如DDG1000級驅逐艦。

    然而,美國國防部似乎有意調整這一專案,原因是電磁炮的連續發射效率偏慢。試驗證實每分鐘射擊次數僅有4.8次,而不是原計劃的10次,短期間還無法改進。美國國防部計劃要以“超高速拋射體HVP”計劃,來取代原有的電磁炮方案。

    HVP採用電磁炮設計過程中開發的炮彈技術,外型阻力低,提高了炮彈飛行速度。雖然HVP的炮彈沒有電磁炮炮彈快(只有1.5馬赫),射程也只有一半(大約80公里),但是仍然比現有的127毫米炮(20公里左右)好得多。

    雖然在2020年之前,美軍還無法實現電磁炮的實用化,但是從樂觀的角度來看,電磁炮的成功技術不會有消失。它不是因為達不到理論炮彈速度、射程而失去價值,只是因為射擊頻率還無法達標,還有電力系統功能困難的問題,才暫時擱置。

    它的許多技術,會轉移到HVP和其他火炮專案之中。電磁炮本身在繼續攻關後,有完全復活的機會,畢竟它可能令美國海軍火炮能力大幅度改善。

  • 7 # 兵工科技

    圖注:美國電磁炮,相比於傳統火炮,其具有諸多優點

    電磁炮是新概念武器之一,作為目前世界各國重點發展的武器裝備,相比於傳統火炮,電磁炮主要有以下幾方面優點:

    第一,彈道效能好。傳統火炮火藥氣體膨脹速度限制了初速的提高,不會突破2000米/秒。電磁炮初速大(可達第一宇宙速度),可打時敏目標,射程遠,威力大;

    第二,能量轉換率高,可達35%~50%以上,普通火藥氣體不足20%;

    第三,隱蔽性好。電磁炮由於其特殊性,炮口火焰小,噪音小,後座力小,這些都相應增加了電磁炮作戰的隱蔽性。

    第四,安全性好。電磁炮利用動能殺傷目標,彈丸內不裝火炸藥,儲存、運輸安全性好;同時,也降低了成本。

    第五,彈丸小,儲量大,減少補給次數。存1500發傳統彈藥的155艦炮彈藥庫空間,可存放10000發電磁炮彈丸,在減輕後勤負擔的同時,也提高了作戰打擊效率,也節省了後勤補給成本。

    第六,電磁炮的殺傷力很大。如美國計劃研製的電磁炮,初速為2500米/秒,是MK45型127艦炮的3倍,炮口動能為64兆焦,射程400千米,落地彈丸動能有26兆焦,是MK45型127艦炮動能的3倍,155艦炮遠端彈炮口動能不過才27兆焦。

    電磁炮,將是改變未來戰爭模式的重要武器裝備。對海軍而言,不論是遠端對地攻擊、打擊海上目標、防空反導還是航母飛機的電磁彈射都是非常有效的武器;對陸軍,提高射程與毀傷能力,比如遠端炮擊、反坦克與地下目標、防空等;對空軍,不僅可用於縮短起飛的彈射器,還可用於機場防空等;在戰略防禦方面,利用天基電磁炮將彈丸加速到20千米/秒,成為攔截彈道導彈的利器;在航天發射領域,採用電磁線圈炮可將航天器加速到第一、第二宇宙速度;等等。

    當然,電磁炮雖然具有諸多優點,但其技術難度較高,要實現規模應用,這還要有很長一段路要走。

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