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中国电磁炮上舰测试 再解决这四大难题后就能服役

2018-02-10 07:04:17 点击: 来源: 止戈网 反馈
导读:近日,中国海军首次展示在公众场合的舰载电磁炮,成为大家关注的焦点。在一片欢呼声中,不难想到一个问题:到底为什么中国电磁炮值得大家如此兴奋?原因很简单:电磁炮的研制实在太难了!能够成功上舰测试,已经是世界顶尖的成就!动图:美国海军委托英国宇航

  近日,中国海军首次展示在公众场合的舰载电磁炮,成为大家关注的焦点。在一片欢呼声中,不难想到一个问题:到底为什么中国电磁炮值得大家如此兴奋?

  原因很简单:电磁炮的研制实在太难了!能够成功上舰测试,已经是世界顶尖的成就!

  动图:美国海军委托英国宇航研制的电磁炮进行试射

  电磁炮的研制难点相当的多,能进入实炮测试阶段,说明了中国军工取得了巨大的突破。

  但这还只是中国电磁炮初步的胜利而已,还有下面这四大世界级的难题,拦在发展前路上。把这个四个“拦路虎”都打掉!中国电磁炮就将全面实用化、服役使用:

  一、储能供电太难

  在目前典型的电磁炮设计中,想要将电磁炮实用化,需要把具有实战意义的重量的弹丸,加速到约2000米/秒的巨大速度。这对电磁炮以及舰艇的电源系统储能能力提出极大的要求。预计至少需要为百兆焦级,这已经是大型航母的电磁弹射装置的储能规模。

  而且,光能够解决储能问题还不够,必须令电磁炮瞬时输出功率非常的高:需要数千兆瓦级,这比美国已经装上最新航母的电磁飞机弹射装置瞬时输出功率(60兆瓦)还要高。还有一点别忘了,中国舰载电磁炮需要连续高速发射,而不是打一炮后要等n分钟充电,这是不可接受的。

  中国电磁炮清晰照片,来自HSH论坛

  二、体积庞大,能装舰测试已不易

  我们不难看到,在我军登陆舰上测试电磁炮,有一个直接的原因:只有空余运载空间庞大的登陆舰,才能放下测试的全系统。

  由于储能供能的难度大,按目前世界最高水平,也需要安排好几个最大尺寸的军用方舱(每个大约有24立方米以上)。这还只能用登陆舰进行搭载,想要装到驱逐舰上,必须进一步缩小,否则中国最大的055级驱逐舰也放不下这样一套电磁炮。

  三、热侵蚀与电流侵蚀惊人

  目前而言,电磁炮的能量转化效率预计有三成,也就是说2/3的能量会变为热能,导致严重的热能侵蚀设备的问题。特别是实用的舰炮需要连续高速发射,中国130毫米舰炮大约1秒可以发射一次,电磁炮要满足类似射速,必须解决热侵蚀的问题。

  电磁炮在发射过程中,电路回路的电流是自然雷击的几十倍!而且,运动部件,例如驱动炮弹的滑块,会产生以往火炮达不到的烧蚀伤害。

  热与电能加在一起,要求电磁炮许多部件做到前所未见的抗侵蚀、抗磨损和抗腐蚀能力。这在材料上就已经有很大的技术挑战,导电好的金属材料比较软,足够坚硬的材料导电能力又低,于是抗电侵蚀与抗热能侵蚀的材料互相冲突。目前还不知道中国海军这一测试ide电磁炮,能够达到怎么样的抗侵蚀水平。

  四、炮弹的研制难度同样惊人

  有的分析文章指出,电磁炮炮弹不需要配备推进自己前进的发射药筒,会简单一些。实际上电磁炮炮弹却是历史上难度最大的炮弹。

  射程达到超过50公里或更远距离的炮弹,如果没有制导技术,就只有极低的命中率,因为偏差实在太大了。但要实现制导,就要使用各种电子器件组成的复杂制导系统。而在超高速,特别是超高加速度的挑战下,目前还很难研制可以扛住这样强大冲击的电子制导系统。

  这里面的关键术语是:抗过载。也就是炮弹的电子系统能够承受多少加速度而不至于损坏。当前,传统榴弹炮、加农炮发射的许多制导炮弹,干脆就没有使用和普通炮弹一样多的发射装药,让炮弹只承受较低的加速度,降低研制难度。可是远射程、高速度就是电磁炮关键的优点,所以不解决电磁炮炮弹的电子制导系统抗过载能力问题,将无法令电磁炮实用化。

  此外,电磁炮炮弹目前还不能做得很大,气动外形上为了满足高速度,使得内部有效空间也变得较小,并且不方便布置各种设备。这又是一个头疼的问题。

  西方电磁炮炮弹设计方案,主要的技术特点是使用弹托,夹持运用优化气动设计的高速弹丸。很显然,这一整体设计的炮弹,内部可用空间比较不理想。

  小节:

  1901年,挪威科学家伯克兰已经造出了第一个试验性的电磁线圈炮。但100多年过去了,包括美国在内的电磁炮研制方都失败了,至今还没有任何一门实用化的电磁炮,这也再次说明了它的研制难度之大。

  美国30年多年的研制努力,在最近已经完全停滞。而中国作为新兴的武器装备科技大国,将发起人类对电磁炮技术的最新一轮冲击,让我们拭目以待,迎接它的最终胜利!(作者署名:空军世界)

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