美国研究几十年却声称被中国超越 这武器有多牛?

发布时间:2024-03-23 07:01:42   来源:博亿堂娱乐官方网站

  当前,世界上只有一艘装备这种系统的军舰——美海军最新型航母“杰拉尔德·福特”号。

  然而,近年来,美国的电磁弹射系统不时发生一些状况,特朗普甚至提出要在下一艘航母上恢复原来的蒸汽弹射系统。

  而据CNN(美国有线日报道,中国正在打造装备有电磁弹射系统的航母,可与美军最先进航母相媲美。

  次日,CNBC(美国全国广播公司旗下知名财经媒体)网站称,美国情报官员称中国舰载电磁炮在2025年前将投入到正常的使用中,并称其为“最强大的舰炮”。

  据传,该炮发射的炮弹能达到7马赫(7倍音速),相当于90秒从华盛顿打到费城。

  有人发出质疑:美国这么多年都没搞明白的电磁武器,会不会是一个“坑”?这会不会又是美国炒作“”的一个噱头?

  说到底,电磁炮和电磁弹射器是同一样东西,都是利用电磁力来对一个特定的物体进行加速。

  从原理上来讲,生活中常见的电动机和这两种尖端武器也是同类——它们都是通过电磁力将别的形式的能量转化为动能,区别不过是这种动能是以炮弹/飞机的直线加速形式还是以转子的旋转形式体现而已。

  举个例子,电磁炮使得弹丸的速度和射程极大的提升,无需装药爆破,只靠动能就可轻松击穿摧毁目标。

  所以,人类早就产生了电磁技术应用的思路。几乎在电动机诞生的同时,就有人提出了“直线电机”的概念,并试图将此技术运用到实际交通工具或者武器上去。

  但是,知易行难,即便是这类产品中最简单的磁悬浮列车,也是经过上百年的研究,在21世纪初才开始做首次商业运行。

  对于电磁炮,人们很早就有了种种构想,但是,看似希望就在前方,却难以真正实现。

  20世纪初到三四十年代,电磁炮和电磁轨道系统概念刚刚出现,发电系统没办法提供电磁炮或电磁弹射器所需要的大电流,同时,也缺乏足够强的磁场。

  因此,二战期间,虽然德、美等国都考虑过电磁炮技术,并提出了一系列设想,但是,直到大战结束也没有付诸实践。

  在海因莱因名作《月亮是个严厉的女人》(又译《严厉的月亮》)中,宣布独立的月球政府就使用一种投射矿物用的巨型“质量加速器”,实际上,它就是一门巨大的电磁炮,作为战略武器向地球主要城市投掷小行星。

  这意味着,瞬时大电流、高强度瞬时磁感应等此前很难来想象的技术,人类已经“摸到边”了。

  这一轮电磁炮的发展,主要是基于线圈炮原理,即通过让炮弹经过很多线圈的加速来达到较大的速度。

  线圈炮的特点是,可以将较轻的炮弹加速到很高的速度,但不大适合用来加速较重的弹丸。

  上世纪90年代,美国试图开发的实用线圈炮武器设计是发射相当于20毫米炮弹的弹丸,用来取代“密集阵”机关炮,利用超高的弹丸初速和较高的射速拦截来袭的反舰弹道导弹。

  线圈炮的问题也很明显,因为其每个线圈给弹丸提供一定的加速度,所以要多个线圈前后“接力”才能实现最高速度。现实中,线圈能提供的加速度有限,要把弹丸加速到很高的速度,就需要较长的轨道和大量的线圈。

  根据计算,如果要把线圈炮缩小到现有一般火炮水平、作为电磁炮使用,那么,其线圈要实现超导才能提供足够的能量效率和加速度。

  超导技术应用在武器装备上难度实在太高,所以,虽然线圈炮原理已经相当成熟,但体积尺寸却没办法再做得更小了。

  上世纪90年代的美国科幻电影《蒸发密令》当中,一个企业研制的电磁轨道炮居然被缩小到可以当做步兵武器的程度。

  片中就有一句台词:“海军的电磁线圈炮大得像一座山”,虽然只是嘲讽,但没说错。

  不过,线圈炮原理在现代军事领域仍然占据着一席之地,在实践中采用更传统的电气技术,如果退而求其次、不需要把弹丸加速到超高速,也就不需要把线圈做成超导。于是,这个技术就被转移到了航母弹射器上。

  电磁弹射器擅长发射低速重型物体,长一点、大一点无所谓,只要能将数十吨重的飞机加速到数百公里即可。

  上世纪90年代,线圈炮研制逐步走入死胡同,工业界提议另辟蹊径,开始研制电磁轨道炮。

  注:如美国“小鹰”号航母的C-13弹射器,每次弹射需要消耗625公斤蒸汽和1吨左右缓冲淡水。如果航母以每分钟1架的速度进行弹射,那么,连续弹射8架飞机后,蒸汽锅炉就会损失20%,全舰动力下降32%,航速下降8节。我国正在研制的003型常规动力航母,如采用蒸汽弹射,也将面临类似的问题。即便是动力近乎无限、补充蒸汽相对快的核动力航母,像法国的“戴高乐”号,在其服役后也多次对蒸汽发生器、动力系统来进行修改,就为了改善这个问题。

  注:目前的导弹垂直发射系统,要么采用导弹直接在发射箱内点火升空的“热发射”,要么采用导弹下面安装一个燃气发生器(相当于炮弹的装药,火药爆炸将导弹顶出去)这样的“冷发射”。若使用电磁发射,那么由于整个线圈系统是安装在发射箱外面,而不是内部,就不会如“冷发射”一样,挤占一部分发射箱内的空间;同时也能够尽可能的防止“热发射”所需要的,在发射系统内设置供高温燃气通过的通道。也就是说,使用该技术能让导弹发射系统更加紧凑,容纳更大的导弹。这种装置的研制目前正在进行。