電磁炮
| 電磁炮 |
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中文名稱： 電磁炮 類別： 動能殺傷武器 原理： 電磁發射技術 |
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安培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。[1]
目錄
組成結構
電磁炮利用電磁力(洛侖茲力)沿導軌發射炮彈的武器。它主要由能源、加速器、開關三部分組成。能源通常採用可蓄存10-100兆焦耳能量的裝置。當前實驗用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發電機，其中單極發電機是最有前途的能源。
加速器是把電磁能量轉換成炮彈動能，使炮彈達到高速的裝置。主要有:使用低壓直流單極發電機供電的軌道炮加速器和離散或連續線圈結構的同軸同步加速器兩大類。開關是接通能源和加速器的裝置，能在幾毫秒之內把兆安級電流引進加速器中，其中的一種是由兩根銅軌和一個可在其中滑動的滑塊組成。
性能特點
電磁軌道炮是一種遠程、高能、多任務的武器，其射速可達當前海軍的艦炮的3倍。其射程可達100英里(約161千米)以上，以艦船上儲存的電能為動力來源，利用電磁力(洛侖茲力)沿導軌將彈頭加速到很高的速度發射出去。美國海軍官員稱，這是一種不太昂貴、具有高殺傷力和遠程打擊能力的攻擊性武器。
電磁軌道炮彈頭重23磅(約10.43千克)，可以從電磁導軌上發射，也可從海軍127毫米甚至155毫米火炮系統發射。導軌炮採用指令制導，但在未來可能發展成自導式。
除了在射程和毀傷力方面的優勢，該炮還是一種相對廉價的海軍火炮項目，每枚炮彈成本約25000美元。
由於電磁軌道炮是一種具有高能量的武器，因此發熱情況嚴重，需要有良好的冷卻技術支持。電磁軌道炮並不僅僅是一個炮彈發射裝置，而是由多個系統組成的。美國海軍正在對多個冷卻系統設計進行評估。
(1)電磁推動力大，彈丸速度高。電磁發射的脈衝動力約為火炮發射力的10倍,所以用它發射的彈丸速度很高。一般火炮的射擊速度約為0.8千米/秒，步槍子彈的射擊速度為l千米/秒。而電磁炮可將3克重的彈丸加速到11千米/秒，將300克的彈丸加速到4千米/秒。有的專家甚至預言，將來的速度可達100千米/秒。速度對於天基反導彈系統來說尤為重要。因為攔截器速度越高，不僅攔截的效率高。而且可大大減少天基武器的數量。
(2)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。
(3)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，它採用低級燃料作能源，而不是常規火藥，這有利於發射陣地的安全。
(4)彈丸發射能量可調。可根據目標性質和射稱大小可快速調節電磁力的大小，從而控制彈丸的發射能量。
(5) 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。
分類介紹
線圈炮
線圈炮又稱交流同軸線圈炮。它是電磁炮的最早形式，由加速線圈和彈丸線圈構成。根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作的。加速線圈固定在炮管中，當它通入交變電流時，產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流。感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用，產生電磁場力，使彈丸加速運動並發射出去。
軌道炮
軌道炮(Rail Gun)或譯磁軌炮、導軌炮由法國人維勒魯伯於1920年發明，是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去。它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸。當兩軌接入電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度(理論上可以到達亞光速)射出，這就是軌道炮的發射原理，軌道炮是電磁炮最常見的式樣。電磁炮是利用電磁發射技術製成的一種先進的動能殺傷武器，與傳統的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的作用力，其作用的時間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程。因而引起了世界各國軍事家們的關注。自80年代初期以來，電磁炮在未來武器的發展計劃中，已成為越來越重要的部分。
電熱炮
電熱炮的原理完全不同於上述兩種電磁炮，其結構也有多種形式。最簡單的一種是採用一般的炮管，管內設置有接到等離子體燃燒器上的電極，燃燒器安裝在炮後膛的末端。當等離子體燃燒器兩極間加上高壓時，會產生一道電弧，使放在兩極間的等離子體生成材料(如聚乙烯)蒸發。蒸發後的材料變成過熱的高壓等離子體，從而使彈丸加速。
重接炮
重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度。其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙，長方形的"炮彈"在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進。重接炮是電磁炮的最新發展形式。