导弹发射系统(七)电磁发射技术

2020-10-27 11:02来源: 科普中国-军事科技前沿

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  出品:科普中国

  作者:鸿爪雪梨

  策划:武玥彤

  监制:光明网科普事业部

  在各种概念武器设计和电影、动漫中,“电磁炮”一词已成为高科技武器的代名词,科幻版的电磁炮与火药武器相比,简直是代际的差距,二者的杀伤效果完全不再一个层次,配以极具未来感的发射装置,使得电磁发射成为了许多军迷关注的热点。

  电磁发射技术是一种新概念军事技术,其借助电磁力做功,将电磁能转化为弹丸的动能,完成各种作战任务。与常规火炮化学发射方式相比,电磁发射方式具有明显的优势。电磁发射能提供较大动能,弹丸速度快,精度高,射程远,威力大;发射过程不易受到干扰,无噪声、无烟雾效应产生,武器系统生存能力强此外,其炮弹体积小,质量轻,这样可显着提高武器系统的携弹量,减少后勤负担。因此,其军事应用潜力非常大,在未来武器系统的发展计划中己成为越来越重要的部分。

导弹发射系统(七)电磁发射技术

图1 《变形金刚》中出现的舰载电磁炮(图片来自网络)

  常规身管型发射器(如火炮)的极限初速受装药量、发射药成分和发射器材料等限制,只能达到1.6km/s左右。化学火箭也只有多级使用才能达到超高速度。但是有效载荷与自重相比常达到1:100,需要大量价格昂贵的推进剂。

  与之相比,电磁弹射发射技术中弹丸速度不受推进剂燃气声速限制,能够加速至每秒几千米甚至是更高的速度,推重比大且成本低廉,若发射同样的有效载荷,其成本仅为化学火箭的1/10~1/50。近年来,电磁发射技术发展十分迅速,世界上许多发达国家都十分重视这项技术的研发。

  20世纪70年代,澳大利亚堪培拉国立大学试验厂第一门电磁炮(轨道炮)将3g重的塑料块加速到6km/s的速度,显示了电磁发射武器的潜力。从此,电磁发射技术在军事上的应用成为研究热点。

导弹发射系统(七)电磁发射技术

图2 电磁发射示意图(图片来自网络)

  美国海军的新概念武器研究由海军研究局(ONR,office of naval research)负责,2003年4月,美、英一起成功完成了90mm圆口径电磁轨道炮的海上演示验证,弹丸速度达到2500m/s,炮口动能约8MJ。

  美国桑迪亚国家实验室(SNL)和洛马公司共同开发一种新型的导弹助推装置——电磁导弹助推器(EML),并于2004年12月14日利用EML成功地将649kg重的试验样机推进到7.3m的高度,最大速度达到12m/s,验证了利用电磁线圈发射技术弹射导弹的可行性。

  2010年12月10日,美国海军达尔格伦对地作战中心成功地进行了两次电磁炮试射。在试射中,电磁炮的炮弹速度最快达到5倍音速,射程可达约200km.第一次试射产生了创记录的3300万焦耳能量。美国海军官员称,3300万焦耳试射成功意味着美国海军将可在200km外向敌方发射炮弹。两次试射的成功,标志着其发展电磁炮“三步走”计划已实现了第二步目标。

  2017年,美国召开定向能峰会,提出重点研究定向能武器作战部署,2018年,美国国会批准了约24亿美元用于对包括电磁轨道炮在内的新型武器技术的研发;在电磁轨道炮技术发展过程中,美国多措并举,不断推进技术成熟度和实战水平的演进。

导弹发射系统(七)电磁发射技术

图3 美国单发型电磁炮的原型机(图片来自网络)

  电磁发射的重点和难点在于,高速发射和强电磁环境下,现役导弹的结构强度以及其中电子元器件的可靠性表现不佳,且发射组件的损耗和失效很快,导致单次试验发射成本较高。同时发射系统的小型化以及电源功率也是难题之一。

  在近半个世纪,美国陆军、海军及NASA从未中断电磁发射方面的研究,长期持续不断的研究和积累,造就了美国在电磁发射领域的一枝独秀。目前据公开报道,电磁发射技术涉及到的各项关键技术均已有解决途径。预计将在本世纪逐步走向武器化,在军事领域将获得广泛应用。

  军事小百科:电磁发射技术区别于传统发射技术,具有适应性广、能力可控性好,能量转化率高,安全性好的优点,能够大幅度提高武器的作战性能,在导弹发射领域,因其可以大幅提高发射初速、提高射程并减小发射无效载荷,在导弹上的运用优点也非常突出。

[责任编辑: 张蕃 ]
阅读剩余全文(
为你推荐
11月22日,天津滨海新区居民在一处检测点接受核酸检测。新华社发  11月21日,医务人员在滨海新区的一处检测点工作。新华社发
25
当日,记者走访上海浦东机场T2航站楼看到,旅客自觉佩戴口罩,进出有序。当日,记者走访上海浦东机场T2航站楼看到,旅客自觉佩戴口罩,进出有序。当日,记者走访上海浦东机场T2航站楼看到,旅客自觉佩戴口罩,进出有序。
25
香港特区政府卫生署卫生防护中心24日公布,截至当日零时,香港新增80例新冠肺炎确诊病例。新华社记者 李钢 摄  11月24日,在香港街头,一名男士佩戴口罩骑车出行。
25
当地时间11月23日,美国加州科学博物馆大厅里的巨型“霸王龙”骨架模型戴口罩迎接参观者。中新社记者 刘关关 摄  当地时间11月23日,美国加州科学博物馆大厅里的巨型“霸王龙”骨架模型戴口罩迎接参观者。
25
11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,火箭飞行约2200秒后,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
24
11月21日,天津滨海新区居民在泰达第二体育场核酸检测点进行核酸检测。滨海新区于11月21日上午开始,对滨海新区全体居民进行大规模核酸检测筛查。滨海新区于11月21日上午开始,对滨海新区全体居民进行大规模核酸检测筛查。
24
近日,成都华希昆虫博物馆馆长赵力在整理标本时发现,该馆于今年8月份从四川乐山金口河区收集的一批蜻蜓标本中,有世界上最小的蜻蜓种类——侏红小蜻,这是四川地区首次记录该物种。
24
11月23日,在加拿大多伦多,一名戴口罩的行人路过一家关闭的理发店。当日,加拿大新增新冠确诊病例5119例,多伦多等地因疫情上升再度“封城”。当日,加拿大新增新冠确诊病例5119例,多伦多等地因疫情上升再度“封城”。
24
新华社记者 李鑫 摄  11月22日,工作人员在乌镇互联网国际会展中心清理水中的落叶。新华社记者 李鑫 摄  这是11月22日拍摄的乌镇互联网国际会展中心外景。新华社记者 黄宗治 摄  这是傍晚时分的乌镇(11月22日摄)。
23
11月22日,在赤水市长期镇康桥社区,一名女青年在展示钩织产品。新华社发(王长育 摄)  11月22日,在赤水市长期镇康桥社区,扶贫车间负责人袁利梅(右)在回收群众钩织的产品。
23
在两岸青少年木偶研学营开营现场,泉州木偶剧团的演员在表演木偶戏《今韵华章》(11月21日摄)。新华社记者 魏培全 摄  两岸学子穿着传统服饰向木偶戏传承人行拜师礼后,一起向现场观众致意(11月21日摄)。
23
这是11月22日在日本和歌山县拍摄的雄性熊猫宝宝。位于日本和歌山县白浜町的休闲乐园“冒险世界”22日宣布,大熊猫良浜当天产下一只雄性熊猫宝宝,这是在“冒险世界”诞生的第17只大熊猫宝宝。
23
新华社发(邹峥摄)  11月22日,在加拿大多伦多,一名戴口罩的男子在街头遛狗。新华社发(邹峥摄)  11月22日,在加拿大多伦多,一名戴口罩的男子从一家销售口罩的商店前走过。
23
11月21日,天津市滨海新区居民在天津开发区第二运动场检测点进行核酸检测。中新社记者 佟郁 摄  11月21日,受新冠肺炎疫情影响,天津市滨海新区对辖区内全体居民进行大规模核酸检测筛查。
22
为传承中医药文化,河北省迁安市投资80余万元,打造中医药文化宣传教育基地,建成占地400平方米的中医药文化展馆。为传承中医药文化,河北省迁安市投资80余万元,打造中医药文化宣传教育基地,建成占地400平方米的中医药文化展馆。
22
11月21日上午,香港警察学院举行结业典礼,为今年9月及11月毕业的学员举办结业会操,毕业学员共173人,当中46人是见习督察,127人是警员。中新社记者 张炜 摄  11月21日上午,香港警察学院举行结业典礼,香港警务处处长邓炳强为结业典礼担任检阅官。
22
当日,2020年双西合璧系列活动之西溪“干塘节”在杭州西溪国家湿地公园举行。新华社记者 黄宗治 摄  11月21日,游客在西溪湿地体验“干塘”捕鱼。新华社记者 黄宗治 摄  11月21日,游客在西溪湿地体验“干塘”捕鱼。
22
11月21日,游客在武安市七步沟景区拍摄雪景。新华社记者 王晓 摄  这是11月21日在武安市拍摄的七步沟景区雪景(无人机照片)。新华社记者 王晓 摄  11月21日,游客在武安市七步沟景区观赏雪景(无人机照片)。
22
11月21日,市民在北京市宣武门内大街的公交站候车。新华社记者 李欣 摄  11月21日,行人在北京西城区一个小区内冒雪行走。新华社记者 刘洁 摄  这是11月21日在北京郊区拍摄的花朵上的积雪。
21
载入更多资讯
返回
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击右上角QQ

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮