電磁炮

　　電磁炮是利用電磁發(fā)射技術制成的一種先進的動能殺傷武器.與傳統(tǒng)的大炮將火藥燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統(tǒng)中電磁場的作用力，其作用的時間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程.因而引起了世界各國軍事家們的關注.自80年代初期以來，電磁炮在未來武器的發(fā)展計劃中，已成為越來越重要的部分.

　　一、電磁炮的結構和原理

　　電磁炮聽起來很神秘，其實它的結構和原理很簡單.電磁炮是利用電磁力代替火藥曝炸力來加速彈丸的電磁發(fā)射系統(tǒng)，它主要由電源、高速開關、加速裝置和炮彈四部分組成.目前，國外所研制的電磁炮，根據結構和原理的不同，可分為以下幾種類型：

　　(一)線圈炮：線圈炮又稱交流同軸線圈炮.它是電磁炮的最早形式，由加速線圈和彈丸線圈構成.根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作的.加速線圈固定在炮管中，當它通入交變電流時，產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流.感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用，產生洛侖茲力，使彈丸加速運動并發(fā)射出去.

　　(二)軌道炮：軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發(fā)射出去.它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸.當兩軌接人電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度射出，這就是軌道炮的發(fā)射原理.

　　(三)電熱炮：電熱炮的原理完全不同于上述兩種電磁炮，其結構也有多種形式.最簡單的一種是采用一般的炮管，管內設置有接到等離子體燃燒器上的電極，燃燒器安裝在炮后膛的末端.當?shù)入x子體燃燒器兩極間加上高壓時，會產生一道電弧，使放在兩極間的等離子體生成材料(如聚乙烯)蒸發(fā).蒸發(fā)后的材料變成過熱的高壓等離子體，從而使彈丸加速.

　　(四)重接炮：重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發(fā)射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度.其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙.長方形的“炮彈”在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進.重接炮是電磁炮的最新發(fā)展形式.

　　二、電磁炮的特點及用途

　　電磁泡與常規(guī)火炮相比，有以下特點：

　　電磁炮利用電磁力所作的功作為發(fā)射能量，不會產生強大的沖擊波和彌漫的煙霧，因而具有良好的隱蔽性.電磁炮可根據目標的性質和距離，調節(jié)、選擇適當?shù)哪芰縼碚{整彈丸的射程.

　　電磁炮沒有圓形炮管，彈丸體積小，重量輕，使其在飛行時的空氣阻力很小，因而電磁炮的發(fā)射穩(wěn)定性好，初速度高，射程遠.由于電磁炮的發(fā)射過程全部由計算機控制，彈頭又裝有激光制導或其他制導裝置，所以具有很高的射擊精度.

　　從發(fā)射能量的成本來看，常規(guī)火炮的發(fā)射藥產生每兆焦耳能量需10美元，而電磁炮只需0.1美元.而且電磁炮還可以省去火炮的藥筒和發(fā)射裝置，故而重量輕、體積小、結構簡單、運輸以及后勤保障等方面更為安全可靠和方便.

　　電磁炮作為發(fā)展中的高技術兵器，其軍事用途十分廣泛.

　　(一)用于天基反導系統(tǒng)：電磁炮由于初速度極高，可用于摧毀空間的低軌道衛(wèi)星和導彈，還可以攔截由艦只和裝甲發(fā)射的導彈.因此，在美國的“星球大戰(zhàn)”計劃中，電磁軌道炮成為一項主要研究的任務.

　　(二)用于防空系統(tǒng)：美軍認為可用電磁炮代替高射武器和防空導彈遂行防空任務.美國正在研制長7.5米、發(fā)射速度為500發(fā)/分、射程達幾十千米的電磁炮，準備替代艦上的“火神——方陣防空系統(tǒng)”.用它不僅能打擊臨空的各種飛機，還能在遠距離攔截空對艦導彈.英國也正在積極研制用于裝甲車的防空電磁炮.

　　(三)用于反裝甲武器：美國的打靶試驗證明，電磁炮是對付坦克裝甲的有效手段.發(fā)射質量為50克、速度為3km/s的炮彈，可穿透25.4mm厚的裝甲.有關資料還報道，用一種電磁炮做試驗，完全可以穿透模擬的T-72、T-80坦克的裝甲厚度.由此可見，電磁炮具有很強的穿透能力，是非常優(yōu)良的反裝甲武器.

　　(四)用于改裝常規(guī)火炮：隨著電磁發(fā)射技術的發(fā)展，在普通火炮的炮口加裝電磁加速系統(tǒng)，可大大提高火炮的射程.美國利用這一技術，已將火炮射程加大到150km.

　　上圖 譯文

　　magnetic field=磁場

　　driving current=驅動電流

　　positive conducting rail=引導正軌道

　　armature=電樞(就是機器部件外殼)

　　projectile=發(fā)射彈頭

　　armature current=電樞電流

　　armature magnetic field=電樞磁場

　　negative conducting rail=引導負軌道