俄罗斯电磁轨道炮的炮弹速度接近第一宇宙速度

2017-02-24 09:22:10 来源: 科技日报社-中国科技网 举报
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(原标题:电磁轨道炮“秒杀新时代”开创者)

马建光 张乃千

俄罗斯电磁轨道炮的炮弹速度接近第一宇宙速度

前不久,俄罗斯正式对其新型电磁轨道炮进行了测试,速度可达每秒3公里,而在此前的首次发射中,这一电磁轨道加速器一度可使炮弹达到接近第一宇宙速度。

“上阵作战”为时不远

相比于传统火炮利用燃气压力推动弹丸,电磁轨道炮主要依靠电力和磁场驱动物体达到超高速度,具有初速高、射程远、作战成本低、附带毁伤低等巨大优势,未来将成为研制新概念武器和人类太空探索的重要技术手段。

电磁轨道炮看上去技术较为简单,但要实现真正“上阵作战”仍有较大难度。一方面,电磁轨道炮的体积和重量必须小到可以安装在舰艇或坦克上进行部署;另一方面,电磁轨道炮充电时间往往过长,对射速和射击精度也提出了较高要求。

随着电容存储密度和电磁控制能力的不断提升,驾驭一台可实现远距离目标精确打击的电磁轨道炮成为可能。到2014年,美国海军已经完成电磁轨道炮的地面测试工作,并选定BAE系统公司的电磁轨道炮项目进行重点开发,加紧推动上舰部署的步伐。尤其是随着美军在舰载电磁轨道炮研制上的不断突破,美军试图通过高速弹丸对远距离目标的精确打击,实现电磁轨道炮作为未来转型发展的重要武器。预计美国海军最早将于2020年实现电磁轨道炮的实战部署,而俄罗斯、日本等研发的电磁轨道炮也将“马不停蹄”地走上未来战场。

开启“秒杀新时代”

相比于已经被人类将性能“榨干”到极限的传统火炮,电磁轨道炮速度快、射程远、抗电磁干扰能力强、战场生存能力高,已经成为未来作战实施远距离精确打击的革命性作战系统,将迅速开启未来战争的“秒杀新时代”。

与传统火炮不同,电磁轨道炮由导轨、发射组件、供电和控制系统组成,通过在导轨周围产生相互作用的电磁场,利用蕴含在电磁场中的强大能力,产生沿着炮管轴向的电磁力,继而将放置在轨道上的弹丸迅速加速到超高速发射。

电磁轨道炮的一大优势就是“快”。利用电磁场产生的强大助推力,发射的弹丸可不受火药燃速限制,弹丸的初速度可瞬间提高到7马赫以上,射程甚至可超过300海里。美国海军经过论证表明,电磁轨道炮理论上完全可以将弹丸的初速度加速到接近第一宇宙速度,达到每秒7.9公里的高速,可在发射后迅速冲入外大气层,并在重新进入大气层后以5马赫以上高速冲击目标。虽然电磁轨道炮弹丸的爆破强度不大,但是依靠超高速飞行带来的强大冲击力,一样可对目标造成“防不胜防”的巨大杀伤。

此外,电磁轨道炮彻底杜绝了易燃易爆的发射药,弹药存储运输更加安全,而且炮身更加灵活,对装载舰体的震动冲击也更小。目前,电磁轨道炮的弹丸内部结构、轨道炮身管寿命等都得到较大提升,推动电磁轨道炮向着利用非传统杀伤机理摧毁目标的新一代武器装备昂头迈进。未来,电磁轨道炮可承担海上火力支援、陆上远程火力压制、临近空间作战平台等使命任务,应用范围涉及海、陆、空、天。尤其是可以提供较大安装空间和承载重量的综合电力推进舰艇,具备满足电磁轨道炮发射所需的澎湃电源,最有可能成为装备电磁轨道炮的作战平台,势必对未来海军装备的发展产生深远影响。

各行其道终将“殊途同归”

相比于美国海军“走火入魔”般开展舰载电磁轨道炮研发,俄罗斯可谓“独辟蹊径”,将主要精力集中到航天应用领域。俄罗斯研究人员曾将电磁轨道炮弹丸加速至每秒11公里,这一速度足以克服地球引力并将进入太空。一旦太空用电磁轨道炮研制成功,将为货物快速送入太空奠定基础,同时可有效保护地球免遭太空星体袭击,并对太空垃圾进行一对一的“定点清除”。

事实上,虽然目前俄罗斯的电磁轨道走向太空尚需时日,但驾驭高度处于20至100公里的临近空间已不是难事。俄罗斯花大力气经营电磁轨道炮,并尝试将其用于太空,可谓用心良苦。一旦掌握这一空间的战略主动权,将可在此部署军事装备用于对天基、空基、海基和陆基目标进行全方位打击,并在侦察预警、监视探测、通信保障和电子对抗等领域发挥独特优势,潜在的军事应用价值不容忽视。

正因为如此,美国军方也踏上经略太空的步伐。由美国国防部和空军联合主持的“电磁轨道系统”天基动能武器研究项目,计划利用电磁轨道炮对洲际弹道导弹和中低轨道卫星进行“火力”拦截。

未来,电磁轨道炮是以接近常规火炮的成本而达到高超音速导弹作战效能的最有希望选择,将改变大口径火炮对目标的杀伤机理,大大提升武器平台的作战能力,成为未来战争军事变革的重要“助推手”。

王真 本文来源:科技日报社-中国科技网 责任编辑:王真_NT5228
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