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  • 1 # 時空通訊

    恐怖的電磁炮,是否能悄無聲息就毀掉一艘軍艦?

    首先我們來了解一下什麼叫電磁炮。

    電磁炮也是“炮”,與常規火炮不同的是,它的發射動力不是依靠火藥,而是電磁。我們都知道,常規火炮開炮,就是依靠擊發點燃火藥,依靠火藥爆發出的燃氣巨大膨脹力,將彈丸推出炮口,飛向目標,並透過撞擊,點燃裝填在彈頭裡的炸藥,從而爆發出巨大威力,對敵方設施和人員造成殺傷力。

    電磁炮則是利用電磁系統中電磁場產生的安培力,對金屬炮彈加速,飛向目標。因此從原理上來說,傳統的火炮與電磁炮不同的只是發射方式。那麼彈頭有什麼不同呢?電磁炮相比傳統火藥發射的大炮,推力和速度、射程都大大提高,因此電磁炮彈就與火炮炮彈也有區別,其中最主要的區別就是不裝藥,採用實心彈頭。

    電磁炮結構組成一般由三部分組成,即能源、加速器、開關。能源就是積蓄能量(電力),為炮彈提供動力的裝置,這種裝置目前主要有單極發電機、蓄電池組、磁通壓縮等,從發展前景來看,單極發電機很可能是未來電磁炮的主要能源;加速器就是把電磁力轉換為炮彈動能,讓炮彈高速發射的裝置,現在主要有兩種方式:一種為低壓直流單極發電機供電的軌道炮加速器,一種是離散或連續線圈結構的同軸同步加速器;開關就是能源與加速器的聯通裝置,可以在極短時間(幾毫秒)內把巨大能量引進到加速器。

    電磁炮不恐怖,只是比火炮更厲害。

    其厲害之處主要有兩點,一點是速度比傳統火炮要快。常規火炮速度一般在1000m/s左右,而電磁炮可以達到7馬赫以上,也就是音速7倍以上,每秒達到2500米;二是射程遠,可達200km,是常規火炮的10倍以上。

    而且電磁炮還有諸多好處。主要有:更安全。因為戰艦出航時再也不需要裝載帶有火藥的炮彈了,這樣無論是貯存還是使用過程,都更安全了;裝載更多的彈頭。由於炮彈沒有了裝藥,因此減少的彈藥重量和安全間隔,彈藥裝載量可達火炮彈藥的10倍;穩定性好。電磁的推力比火藥推力更均衡穩定,因此炮彈射出時穩定性更好,精準度更高。

    除此之外,它還有隱蔽性好、操作更方便、發射成本低等優勢。具體表現為:電磁炮發射時沒有火藥爆炸,火焰煙霧和聲音相對火炮要小很多,因此更隱蔽;電磁炮可以很方便地調整發射能量,就能夠更好地控制炮彈出膛速度和射程;火炮發射產生1焦耳能量需要10美元,電磁炮只需要0.1美元。

    既然電磁炮還是“炮”,就不會無聲無息。

    電磁炮的聲音只是沒有火炮開炮時的炸藥爆炸聲,相對聲音要小很多而已。但由於電磁炮出膛速度非常快,形成對空氣的急劇壓縮,因此爆破聲還是有的,而且在空中飛行與空氣摩擦的聲音比炮彈更響,溫度更高。

    電磁炮由於速度比較快,一般都不裝藥,主要依靠實心彈丸的重力打擊,也就是透過快速的撞擊能量來替代炸藥的爆炸力量。雖然彈頭沒有裝藥,但撞擊目標動能導致的爆炸聲音還是很大的,這樣,打擊到軍艦時,不可能是無聲無息的。

    電磁炮彈一般為實心金屬彈丸,動能打擊力量不可小覷。有人預測,未來的電磁炮速度如果能提升到20~25馬赫,撞擊能量就如隕石,一顆炮彈就可以把1000平方米範圍的建築夷為平地。

    不過現在的電磁炮速度和炮彈質量都沒有那麼大,據美軍透露,其測試的電磁炮炮彈為23磅(10.43kg),速度為7馬赫多點,因此這種炮彈即便擊中一艘軍艦,哪怕很小一艘軍艦,只要稱得上是軍艦,都不可能全部摧毀,除非擊中要害或打中彈藥庫,軍艦在爆炸中自毀。但擊中一定會有巨大的撞擊聲和空氣炸裂聲,不可能無聲無息。

    電磁炮發展現狀及前瞻。

    電磁炮的設想提出很早,20世紀初期,就有人提出利用洛倫茲力發射炮彈的設想。所謂洛倫茲力,就是磁場對運動電荷的作用力。二戰中,法國、德國、日本都曾研究過電磁炮,二戰後,很多國家都開始了研究。

    上世紀七十年代初,澳洲建造了第一臺電磁發射裝置,將一塊3克重的塑膠“炮彈”加速到6000m/s,此後,澳、美科學家制造了不同型別的能量源,如單極發電機或磁通壓縮機等,並主要客戶關鍵技術,就是電源小型化。1992年,美國的電磁炮從實驗室走向了靶場;2010年,美國海軍電磁炮試射,炮彈以5馬赫速度擊中了200km目標;2014年,美國國防部揚言要在2016年將電磁炮推向海軍試驗。

    但最終中國爆了冷門,率先進行了軍艦海上試驗。

    中國的電磁炮研究一直保持低調,默默無聞。2013年11月20日突然石破天驚,在剛出版的《簡式防務週刊》上有一則報道刊登了幾張圖片,顯示中國包頭市西北方一個火炮測試中心,有兩門火炮,分別長26米和33.5米。而且其中的混凝土基座在2010年的微信影象中就有現身,現在在炮的前方有一系列靶標樣物體。因此軍迷們猜測,這是對高速炮彈穿透力測試,而這個高速炮彈很可能就是電磁炮。

    2018年2月,有網友發現中國一艘936號登陸艦上新裝配了一門大炮,那個樣子就是電磁炮。由此讓國內軍迷們驚掉了下巴,因為電磁炮上艦測試,全世界還是獨一份,連最早靶場實驗電磁炮的美國,當時也還沒有在軍艦上測試呢,可見中國有後來者居上的趨勢。

    但一些研究認為,電磁炮還有諸多問題要解決,真正地推上軍隊配置,還要攻克許多難關。其中最重要的是能源問題,電磁炮要巨大能量驅動,光靠軍艦發電是不行的,且難以做到連續發射。美國2017年在24秒內連續發射兩次,似乎已經取得突破,但距離實戰要求還有差距。

  • 2 # 薩沙

    電磁炮幹掉軍艦是沒有問題的,但也不用太誇大。

    目前美軍的電磁炮的炮口動能,是33兆焦而已。它可以將3.2千克(7磅)炮彈加速到大約2.4公里/秒的速度。

    而美軍現役的MK45型127毫米火炮,炮口動能為10兆焦,相當於電磁炮的三分之一。

    看起來似乎很牛逼的,但有幾個問題。

    第一,電磁炮彈存在動能衰退。

    電磁炮和普通火炮不同,目前不是靠爆炸而是靠動能撞擊對付敵人軍艦。

    而炮彈的重量不大,雖速度很高,但威力還是有限。

    因為電磁炮的射程很遠,發射時候炮口動能相當於8公斤左右炸藥爆炸的威力,但擊中敵人是衰減到不到4公斤。

    按照威力來說,電磁炮彈也就相當於一枚105毫米榴彈而已,

    目前現代化主力軍艦,一般不會中了1枚105毫米榴彈就掛了,甚至連續被擊中十幾發,也未必會重傷。

    第二,精確制導能力。

    電磁炮的射程可以達到240公里,這個距離非常遠。

    對手是軍艦是在運動中,即便炮彈速度非常快,這麼遠的距離也存在一個精度問題。

    而電磁炮的炮彈速度太快,目前技術無法進行精確制導。

    那麼,電磁炮需要連續炮擊進行一定程度的覆蓋,才能保證擊毀敵艦。

    這種命中率不高,相比導彈差了十萬八千里。

    第三,電磁炮目前還不是導彈和艦載機的對手。

    電磁炮射程只有200多公里,而美軍航母艦載機的作戰半徑高達1000公里。

    即便不看艦載機,美國最新的LRASM遠端反艦導彈,射程就有900公里,最低也不會少於600公里。

    顯然,目前的電磁炮是對付不了艦載機和導彈的。

    自然,電磁炮的前景很好,也足以淘汰傳統火炮,甚至未來有可能淘汰導彈。

    電磁炮的炮彈目前成本很低,只有二三萬美元。即便將來開發出精確制導炮彈,估計成本也不會很誇張。

    如果將來64兆焦電磁炮研製成功,那麼炮彈的威力也會有很大提高,差不多和155毫米榴彈相當。

    而155毫米炮彈對於即便航母,還是有相當威脅的。只要被連續擊中幾發,敵人主力艦也會負重傷。

    電磁炮未來可能有更大的射程,美國的目標是超過1000公里。

    但今天來看,電磁炮還不能和敵人主力艦隊對抗。

    中國早就在2013年,就開始電磁炮的研發專案。

    2019年1月,中國電磁炮的測試中,炮彈以每秒2525米的速度擊中了在200公里外的目標。

  • 3 # 無邪cz

    在觀看《變形金剛2》的時候,有一個情節令我印象深刻,美軍航母上的“電磁軌道炮”一炮將“大力神”打成重傷,其炮彈速度號稱高達七倍音速。而我在幾年前最初瞭解到美國朱姆沃爾特級驅逐艦時,美華人聲稱該艦未來將配備兩門電磁炮可在280公里外以7倍音速打擊敵軍,並且預估其射速可達每分鐘10發。在這之後,甚至有小說鼓吹裝備電磁炮的朱姆沃爾特單艦即可單挑一個艦隊。想當年,我可是被嚇的不清,那麼,這電磁炮,真有美華人說的那麼厲害嗎?它真的可以悄無聲息的毀掉一艘軍艦嗎?

    電磁炮是否能悄無聲息就毀掉一艘軍艦?答案當然是否定的。上面提到的那些資料是美華人希望達到的結果,而不是他們已經達到的結果,他們對於自己的科研實力過於自信了,不過這也不是一回兩回了。美華人現在能製造的電磁炮雖然已經取得了巨大的成就,但也面臨著巨大的困難。BAE公司展示的一段電磁炮影片顯示了其巨大的威力,做出諸如一次性穿透8塊鋼板的效果,但是卻不得不面對身管壽命短暫的問題。

    電磁炮巨大的威力不僅對敵軍致命,對發射它的導軌或炮管來說也相當致命,巨大的尾焰既說明了驚人的威力也造成了驚人的破壞。目前,電磁炮的身管壽命僅數十發,這意味著在僅發射數十次後,其就需要換導軌或炮管。雖然有美軍官員稱可達到上百發使用壽命,但那是透過減緩射速,在炮管稍微冷卻之後再發射做到的,意義不大。美國海軍原先希望電磁炮的炮彈能有一個比較低廉的價格,但目前看來,這很可能是一種奢望。而如果炮彈價格不能降下來,那使用更加可靠的導彈將比電磁炮價效比高得多。

  • 4 # 諸葛小村姑

    問世間,殺人武器,哪一種不恐怖?電磁炮不是幽靈,沒那麼恐怖,它的攻擊原理是“質量 x 速度的平方”,符合經典的物理學,開一炮,依舊是震耳欲聾。

    上圖是電影《變形金剛》裡面的鏡頭,地中海的軍艦上,幾發電磁炮彈,直接將機械怪獸巨無霸轟成了零件。

    現在艦炮的出膛速度是1500-2000m/s,都超過了音速(374m/s),我們站在第三方角度聽,那種震耳欲聾時會把我們震懵的,嚴重的話,耳朵會失聰,甚至是口鼻流血。

    炮彈在飛行過程中,也有嘯叫,那是空氣壓縮後釋放的能量。與一架噴氣式飛機從面前掠過一樣的道理。不過,由於高速炮彈的體積小,排開的空氣量不多,很快便會在一定距離上擴散掉(距離的立方成反比)。

    電磁炮出“膛”,也是伴隨著巨大聲響和火焰的,聲響不用說了,壓縮空氣嘛,火焰則是空氣摩擦以及炮彈上殘留的電荷導致的。

    在上面的影象中,可以明顯看到炮彈前段的空氣是被壓縮的,導致折光率不同。

    電磁炮彈的出膛速度高達25-100倍音速,需要炮彈本身強度足夠,還要耐高溫,比如像鋁、銅、銀之類的金屬就不能勝任,普通鐵錘就可以將它們敲變形,在超高速下面,自身的強度已經不能抗衡加速度了。

    通常使用的是鎢合金,密度高,強度大,耐高溫。類似於現在使用的尾翼穩定脫殼穿甲彈。

    至於美軍試驗中的那種奇怪形狀,主要驗證的是發射機系統,而不是炮彈,這個不要糾結。

    嚴格來講,電磁跑沒有所謂的炮膛,它的加速原理不是化學爆炸,而是電磁軌道推動,有動手能力的同學,上網搜尋一下,可以在家造一個迷你電磁跑,用來打蟑螂,應該很好玩。

    但是對於被攻擊者,可以視作悄無聲息,因為他處於彈道方向,任何聲音也沒有炮彈的速度快。同理,現在很多槍械發射的子彈,都超過了音速,士兵被擊中之前,是聽不到“啾啾”聲的,空曠地帶,被擊中幾秒之後,才能聽見聲響。

    目前,電磁炮發展的瓶頸有三個:

    第一:能量供應。推動5公斤重的炮彈達到15000m/s(約40倍音速),需要的電量上萬度,加速過程不足一秒,對於電能的瞬間釋放要求太高,一般是採用超大電容放電,電容的重量可以達到幾十噸,由幾千個超級電容組成陣列,充滿這些電容,需要強勁的電力系統。

    第二,導線過載。放電過程要產生巨大電流,任何金屬在這樣的情況下,都要因電阻問題產生高溫,這種高溫,足以將外面的絕緣層給融化掉,可採取的措施就是加大導線直徑,帶來的後果就是重量猛增,且大電流會導致軌道表面急速氧化,加速軌道材料的消耗。靜待超導技術的常溫化。

    第三:炮彈無制導。所謂制導,就是炮彈必須裝備發動機和探測器,在飛行過程中根據指令進行微調,電磁軌道炮的加速時間極短,晶片材料、探測器的剛性不夠,在加速過程中,裡面的導線、PCB板就已經被撞碎了,成了渣渣,炮彈就是一顆大號的子彈,發射後管不著,憑藉人品擊中目標。

    第四:難以裝炸藥。按照電磁炮彈的飛行速度,橫向貫穿驅逐艦不到一毫秒,任何觸發引信都難以反應過來,也就是說,炮彈穿過艦體了,裡面的炸藥還沒爆炸呢。現在的炸藥,對於衝擊是敏感的,搞不好,具大的加速度就可以導致炸藥自己炸開來了,這不是自己找死麼?

    目前電磁炮一發毀掉一艘軍艦(5000噸級以上)的可能性,微乎其微,本質上,現在的電磁炮彈就是一枚穿甲彈,本身不具備爆炸效果,除非一發正好擊中敵艦的彈藥庫,引起殉爆,否則就是一個直徑30釐米左右的圓孔,軍艦上的損管單位,在幾分鐘內就可以堵住。

    當然,擊中發動機、指揮中心還是不錯的,直接喪失戰鬥力,損管也無濟於事。

    電磁跑最理想的使用環境是同步軌道以內的太空,對付衛星這樣脆弱的東東,一顆直徑2釐米的鋼球,用10倍音速撞擊,就可以摧毀一顆衛星,那裡沒有空氣阻力,簡直就是指哪打哪,Sunny就是無窮的能源。

    不過,中國目前測試的,除了電磁炮,還有電磁槍,沒有彈殼,沒有裝藥,揹包裡面是幾塊電池,槍口沒有火光,一般可以做到悄無聲息了。

  • 5 # 勤勞的軍建

    恐怖的電磁炮,是否能悄無聲息就毀掉一艘軍艦?

    電磁炮的誕生,改變了我們傳統用火炮打擊戰艦的格局,因為電磁炮發射一次太省錢,不是靠火藥噴出彈頭,而是用電作為動力將彈頭噴射出炮瞠。因此電磁炮的消耗是火炮的百分之一。

    電磁炮發射時基本上沒有多大聲音,從聲音的倍數看,也是火炮發射聲音的百分之一。而射出的彈頭在空中速度是火炮彈頭速度的10倍。電磁炮炮彈空中最快速度將來能達到25馬赫,那就是每秒8000米左右。這麼快的速度,可想而知穿透力那是不言而喻的,其威力是火炮炮彈的十倍以上,只要瞄準戰艦的要害部位,可以說一發炮彈足以推毀一艘幾千噸排水量的戰艦。

  • 6 # 三國兩晉南北朝

    那要看多大功率的電磁炮了,還要看電磁炮發射的是什麼!

    有些人說電磁炮發射的是實心彈,這和電磁彈射一個道理,能談彈射飛機就能彈射彈丸!

    而發射彈丸的電磁炮太低端了吧,充其量也是換湯不換藥,把火藥推進變成電磁推進,這不算創新。

    倘若電磁炮發射的是能量,這才是質的飛躍,以後可以說從某某的電磁炮上射出一股能量,數秒內擊中了兩千公里外的目標。

    這才是真正的電磁炮

  • 7 # 深海水箭龜

    嚯,要是真有的話,古今中外各大物理學家的棺材板都要壓不住了。

    毀掉一艘軍艦容易,考質量和速度就行了。無聲無息幾乎不可能。

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