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中国超高速电磁炮终于亮相:真实战力领先世界

(2014-06-19 10:00:20)

中国电磁炮研制方面与欧美西方国家在同一起跑线上,限于技术和人才原因中国电磁炮研制会稍比慢几年,但近期我国会进行试验性安装测试。在某些技术上将会比美国电磁炮更精进。

电磁炮,顾名思义不再是利用火药,而不是采用电磁力来发射炮弹。在强大的电流推动下,电磁炮发射的炮弹比传统火炮速度快得多。炮弹出膛速度达到7-8倍的音速,射程有公里。空气阻力会逐渐降低炮弹的速度,但到达目标时仍有5倍的音速。而一般的Zi Dan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中国超高速电磁炮终于亮相:真实战力领先世界

  美国海军10日宣布成功试射电磁炮,这种电磁炮的炮弹速度达5倍音速,射程远达110海里(200公里)。美国海军研究部宣称:“这次试射成功,对未来将这先进武器运用于海上又往前迈进一步”。在此前美国《海军时报》曾有报道称:,美国海军在达尔格伦水面作战研究中心试验了一种号称“世界上威力最大的电磁轨道炮”。

  参观试验的美海军作战部长拉夫黑德上将称这种电磁炮为“革命性的海战武器”,“绝不能让美国海军错过这种武器”,并声称准备把它装在正在研发中的DDG1000驱逐舰上。号称可以把炮弹发射到500公里外,并达到5的精度,摧毁一切目标。

  其实,这绝密武器也早就不那么绝密了,这就是电磁炮。美国人从上世纪80年代玩星球大战的时候,就开始研究这个东西了。而中国也是与此同时完成了对电磁炮的理论论证,并从那时起就开始进行实用化的研究,经过近20年的努力,已经结出丰硕的成果。

  20015月,北京有色金属研究总院2001年在京宣布,其承担的国家 “九五”重点科研项目“大面积双面高温超导薄膜”通过国家评审验收。北京有色金属研究总院是中国唯一将大面积双面超导薄膜应用于器件的材料研究单位,具有稳定提供一定数量大面积优质双面薄膜的能力,实现了中国高温超导薄膜产业化生产。随即,这项技术被应用于电磁领域,使中国超高速电炮研究突飞猛进。

  今年8月,中国军方在内蒙古炮兵靶场对超高速电炮进行了首次实验,25公斤的弹丸被发射到250公里以外的预定区域,实验获得圆满成功。目前,中国设计师正在对超高速电炮进行改进,主要是加大弹丸的发射重量,以达到发射50公斤级以上制导炮弹的水平。

中国发展的电磁炮起点颇高,不仅将装备海、陆、空等常规军种,目前正在筹备而尚未正式成军的天战军种的相应武器装备也在考虑之列。有消息说,一种天基地磁轨道炮正在研究之中,进展顺利,已接近成功。

  美国海军在试射电磁炮后的兴高采烈程度可以理解,为自己的国家的高科技自豪很正常。不过你美国人搞得出来的东西,俄国人、中国人也能搞出来。这又不是大规模杀伤武器,搞出来以后还可以出口,中国人不卖俄国人也会卖。等到大家都有了电磁炮,把它装到岸上,军舰上设置战机上这就对美国人不妙了。

中国部分电磁炮及电磁装甲曝光

  中国的一个有趣的课题是在哈尔滨工业大学(Harbin Institute of Technology)的使用线圈炮(coilgun)的装甲。现代坦克的装甲由一层高爆物质夹在两层金属板组成;当击中时高爆物质爆炸,进而摧毁像 shaped changes之类的常规武器。

  中国的装甲将比这种反应装甲更进一步。它用传感器侦察到来袭的炮弹之后,线圈炮(coilgun)抛出一片装甲在炮弹打到坦克之前阻断它。这种方式的一个问题就是发射物不能含铁,因为线圈炮的脉冲磁场会加热铁,而不是加速它。哈尔滨的研究者们试验了其他金属比如铝,但是发现它太容易融化了,而且作为装甲来说太弱。根据一篇最近文章,在他们的钢装甲与铝线圈的实验中发现“来袭炮弹的冲击力不仅没减弱反而增加了一点”。

  美国类似电装甲的实验是保密的,所以知道中国这些也是可观的。费尔(Fair)注意到,不管什么原因,中国的研究者对他们自己的研究出奇的公开。

  最 近的一期IEEE Spectrum 上有一篇关于电磁发射的文章:For Love of A Gun by Carolyn Meinel。其中有一段关于中国的,翻译出来献给大家。

  如果麦克廓蔻(McCorkle)看得广一点,他可能会与中国河北炮兵工程学院的王英相遇。早在1981年,王英阅读了费尔(Fair)的第一届电磁发射学术会的论文集并决定把这一课题作为他的终身研究方向。开始时支持他的人很少,但在过去十年以来他和他的学生们在中国的22个学校和军事研究所建立了电磁发射的研制机构。他和瑞扯-玛绶(Richard Marshall)合写了关于这一课题的两本教科书。

  实际上玛绶(Marshall)和费尔(Fair)很高兴能在中国找到相同志向的学者。在2004年九月大连理工大学(Dalian University of Technology)的中国电磁发射学术大会上,费尔(Fair)的专题演讲赢得了全场起立鼓掌。会后大连电机系主任带他参观了他们的线圈炮 (coilgun)试验装置。现在中国可能是美国境外最大的电磁炮研究中心。在2006年五月德国Potsdam的第13届国际电磁发射学术大会上,中国出了52篇论文,仅次于美国的72篇。

  中国的一个有趣的课题是在哈尔滨工业大学(Harbin Institute of Technology)的使用线圈炮(coilgun)的装甲。现代坦克的装甲由一层高爆物质夹在两层金属板组成;当击中时高爆物质爆炸,进而摧毁像 shaped changes之类的常规武器。

中国的装甲将比这种反应装甲更进一步。它用传感器侦察到来袭的炮弹之后,线圈炮(coilgun)抛出一片装甲在炮弹打到坦克之前阻断它。这种方式的一个问题就是发射物不能含铁,因为线圈炮的脉冲磁场会加热铁,而不是加速它。哈尔滨的研究者们试验了其他金属比如铝,但是发现它太容易融化了,而且作为装甲来说太弱。根据一篇最近文章,在他们的钢装甲与铝线圈的实验中发现“来袭炮弹的冲击力不仅没减弱反而增加了一点”。

  美国类似电装甲的实验是保密的,所以知道中国这些也是可观的。费尔(Fair)注意到,不管什么原因,中国的研究者对他们自己的研究出奇的公开。

中国高速电磁炮震撼出世

  前一段时间,西方媒体把中国磁流体喷水推进潜艇炒的沸沸扬扬,磁流体喷水推进潜艇的技术是目前世界最先进的潜艇技术,现今只有德国掌握。西方之所以关心中国的磁流体喷水推进潜艇,是因为崛起的新中国海军正走向大洋,正对他们的海上霸权提出挑战。

  然而西方媒体忘记了一件重要的事情,磁流体喷水推进潜艇的主要技术超导技术正在被中国用于超高速电炮的设计。20068月,中国军方在内蒙古炮兵靶场对超高速电炮进行了首次实验,25公斤的弹丸被发射到250公里以外的预定区域,实验获得圆满成功。目前,中国设计师正在对超高速电炮进行改进,主要是加大弹丸的发射重量,以达到发射50公斤级以上制导炮弹的水平。

  中国超高速电炮研究已达17年之久,获得突破时间在2001年底。20015月,北京有色金属研究总院2001年在京宣布,其承担的国家 “九五”重点科研项目“大面积双面高温超导薄膜”通过国家评审验收。

  北京有色金属研究总院是中国唯一将大面积双面超导薄膜应用于器件的材料研究单位,具有稳定提供一定数量大面积优质双面薄膜的能力,实现了中国高温超导薄膜产业化生产。随即,这项技术被应用于电磁领域,使中国超高速电炮研究突飞猛进。

  经过17年的研究和实验,中国的新概念武器“超高速动能电炮”的研制于2006年进入最后试用阶段,即将问世。中国超高速电炮研究,虽起步稍晚,但在其先进的超导技术支持下进展迅速,现在世界一些主要的国家如美、俄等,都在研究这种新概念武器,,中国电磁发射技术并不比先进国家落后,更有可能首先拥有和使用这种超高速动能武器。

  电炮分为“电磁炮”和“电热炮”两类。电磁炮是利用电磁力推进弹头到每秒50公里的超高速状态,常规武器望尘莫及,具有战略性武器的功能,分轨道炮、线圈炮和重接炮三种形式。

  电热炮是利用电热能量来推动弹头,最高射速每秒约3公里左右(传统火炮每秒2公里),可作为战术武器使用,分直热式和间热式两种形式。

  在现代技术条件下,若使用电磁发射同样的有效载荷,其成本仅是化学火箭的1/10左右。除了军事用途外,电磁发射技术在航天领域可用作地对空的定向发射和纯有效载荷,也可在天基推动航天器进行轨道转移。

  中国新概念武器电磁轨道炮战力超美堪称世界第一电磁轨道炮属于“不折不扣”的新概念武器,但这一发明起源较早,已经有了八九十年的历史。电磁轨道炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明。1944年,德国的汉斯勒博士研制出长2米、口径20毫米的电磁轨道炮,能把重10克的圆柱体铝弹丸加速到1.08千米/秒;1945年他又将2门电磁轨道炮串联起来,使炮弹速达到了1.21千米/秒。二战期间,日本也研究过感应加速式电磁轨道炮,并把2千克的弹丸加速到335米/秒。但由于材料和电力等关键问题无法解决,电磁轨道炮的研究陷入瓶颈。1978年,澳大利亚国立大学物理学家理查德?马歇尔和约翰巴伯等人使用5米长的电磁轨道炮将质量3.3克的塑料弹丸以 5.9千米/秒的高速发射成功的突破性进展。
  
  概念武器电磁轨道炮采用电磁轨道炮发射无控射弹或电热炮发射受控弹头,主要用于低空拦截各种战术导弹及其它飞行器。采用无控射弹进行低空近程防空时,一般用初速高的电磁轨道炮和质量小,形体小的重合金长棒形射弹,拦截距离不超过5千米,射弹初速3~4千米/秒,射弹质量约100克,一次连射不少于10~20发。普通舰炮的射程只有20千米,而且准确度很差,巡航导弹的有效射程虽然超过了300千米,但它们造价昂贵,而且一艘舰艇最多只能携带70枚,由于无法在海上装卸,补充时还必须返回港口。电磁轨道炮则以射程远、成本低、运输以及补充便利等多项优势而被美国国防部寄予厚望。
  
  “冷战”结束后,随着美国和西方防御思想的转变,电磁轨道炮应用的研究重点也由战略和空间防御向常规战争和战术应用转移。电磁轨道炮甚至还被美国陆军看成是2020年后陆军战车主要武器的候选技术方案。2008年1月31日,美海军进行了高能电磁轨道炮试验。测试中,电磁轨道炮达到了创纪录的10兆焦水平,此前的电磁轨道炮的炮口动能仅接近9兆焦。电磁轨道炮应用电磁能发射炮弹弹丸,射程可以超过200海里。由于电磁轨道炮应用电能发射弹丸而非传统的火药,因此避免了舰炮炮弹在舰上爆炸的危险。美海军希望电磁轨道炮最终能替代当前装备的标准5英寸舰炮,预计电磁轨道炮装备海军最早也要2020年之后。
  
  目前,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。
  
  更为重要的是,中国军方在研的大型水面战斗舰船舰载轨道炮系统各项性能数据均优于美国即将安装上舰的轨道炮。我军电磁轨道炮弹丸发射重量(包括推进器和膛片)2X公斤;飞行重量1X公斤;初始速度2.XX千米/秒;初始动能6X.X兆焦;膛口动能1XX兆焦,炮管长度XX米;发射速度6~XX发/分钟;系统功率需求 1X~3X兆焦;弹丸携带量 2XXX发;最大射程3XX千米;作用于目标的能量为1XX兆焦。在作战中,1XX千克的动能(非化学能)杀伤弹丸能够以8倍音速发射攻击远至3XX千米范围内的目标,时间不超过X分钟。我军舰载电磁轨道炮除了在作战上的优势外,对海军后勤和舰船设计也将产生深刻的革命性影响。舰载轨道炮的维护保养将明显比传统线膛化学能武器设备简单容易,同时在同等情况下未来舰船将可以装载更多的轨道炮弹丸。由于每发弹丸/综合发射装置的体积更小而且不需要推进剂,每艘舰船装载的综合发射装置将是传统的10倍以上。



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