电磁炮即将实现的未来科幻武器原理其实很简

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(影视中的电磁轨道炮)

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人类对于武器的追求或许永远没有止境,只有强大的武器才能保护国家的安全,于是许多在科幻电影中才出现的未来武器,也慢慢在现实世界中出现,被运用到军事当中,今天要向大家介绍就是威力巨大的电磁轨道炮。

(BAE系统公司制造的电磁轨道炮原型机)

什么是电磁轨道炮呢?可能大家对于电磁轨道炮的认知大多在于电影中,在一个矩形的炮管中,看见电光闪烁,炮管中的炮弹就会飞速的发射出去,准确的击中目标,拥有巨大的杀伤力(动漫《魔法禁书目录》中炮姐的超电磁炮也算一种电磁轨道炮吧)。看上去十分高端的电磁轨道炮,未来科技感十足,但它实际运用到的原理甚至都没有超过中学物理教科书的范畴。电磁轨道炮是利用电磁力代替火药的爆炸力来加速推动弹丸的一种发射系统,它的结构也十分简单,主要由发动电源、高速开关、加速装置和炮弹弹丸组成。明白了这么简单的结构和原理,所以在年就由法国人维勒鲁伯发明出来了,在二战时都能使重10克的铝弹丸以初速度达到1.08千米/秒发射出去,但是迫于当时的技术对于电力和炮管材料等问题从根本上无法解决,导致停止研究了很长的时间,直到现代才重新开始研究。

(电磁炮与传统火炮能量转换效率对比)

从目前的科学技术发展来说,电磁炮根据其结构和原理可大概分为三类:

电磁线圈炮

线圈炮正式名称交流同轴线圈炮,一般都是由加速线圈和弹丸线圈构成,通过两个电线圈之间的磁场产生相互作用的安培力,利用安培力将弹丸加速发射出去,这是最早的电磁炮形式。

(线圈炮的原理)

电磁轨道炮

轨道炮是由两条非常长的平行直轨道组成的,在轨道的中间会放置一个滑块,来作为发射的弹丸。它是利用两个轨道的之间的电流产生相互作用的安培力将弹丸发射出去,这是现在普遍的在实验调试的电磁轨道炮,中间滑块的质量越大,产生的动能就越大,威力也越大,但相对于所需要的耗能也越大。

(轨道炮发射原理)

电磁重接炮

重接炮是没有炮管的,它是利用上下的两个矩形线圈产生高强度的强磁场力作用,当弹丸进入磁场时,被线圈中的磁场力加速推进并发射出去,虽然重接炮没有炮管,但是它需要要求弹丸具有一定的初速度进入线圈,产能产生磁场力并加速,所以它也是一种多级加速的不需要接触的电磁炮,目前这种电磁炮是世界上最新的一种发展形势。

(重接炮的工作原理)

总的来说电磁炮中,世界各国研究发展都专注于电磁轨道炮,大部分资源都投入到轨道炮的研究当中,当然其技术也相对比较成熟。比起传统火炮来说可以做到发射的速度更高,初速度可达到8千米/秒,而传统火炮只有1千米/秒以下;还能做到启动的时间更短,从正常状态下到发射弹丸只需要数分钟,而且还可以实现连续发射,可以做到1分钟6发的重复发射;最后电磁轨道炮的发射动能更加强大,最大几乎能达到70兆焦左右(1兆焦的能量相当于一辆1吨卡车在英里/每小时(约千米/小时)速度下的能量),射程可以超过千米,而且在发射的过程中全都是由计算机控制,弹头也是现在最新的激光制导装置,所以具有很高的打击精度,带着强大的动能击打敌对目标并摧毁,威力极大。当电磁炮发展成熟以后运用到军事中,海上战舰(能看到战列舰重出江湖的影子了)已经可以颠覆未来战争了。

(同样初速度下不同质量弹丸的弹道差(中国登陆舰上安装电磁轨道炮进行


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