電磁炮有多厲害？

只需要十艘裝備有電磁炮的軍艦在海上以每分鐘6發的射速，持續三天的炮擊就可以完成對10萬個陸上目標的打擊任務。這看上去是不是有點夸張？電磁炮技術一旦成熟，或將改變未來的戰爭方式！您沒有看錯，我們今天要探討的電磁炮，確實具備這樣的威力，其具備射程遠，彈丸初速高，威力大等特征。在未來的電磁炮應用前景中，我們或許會看到，電磁炮不但可以攻擊陸地固定目標，還將具備防空，反導甚至反艦的功能，未來甚至具備打擊外太空的彈道導彈以及衛星的能力。您說這種武器一旦服役，是不是會改變戰爭雙方的攻防模式呢？

電磁炮的原理及其發展歷程

電磁炮全稱應該是電磁軌道炮，其結構由兩條與電源相連的平行軌道和沿著軌道滑行的電樞組成。電磁炮的炮彈位于兩條軌道之間，當大容量的脈沖電源快速放電的過程中，強電流在兩根導軌之間流動時會形成很強大的磁場。流經電樞的強電流在磁場的作用下就會產生強大的洛倫茲力，來推動電磁炮的彈丸從電磁炮的導軌中發射出去。這就是電磁炮的理論基礎！

接下來我們看一下電磁炮發展的歷程，在百多年前，電磁炮的探測已經開始。而正式提出這一概念的是挪威的物理學家伯克蘭。并因此在1901年的時候獲得“電火炮”專利！不過這個專利直到失效的1920年，美國才開始了相關的研究，費城電炮公司研制出了相關的電磁加速器。不過此時還沒有進行過任何的電磁炮實驗。二戰時期的日本人是第一個將這一設想輔助實施的國家，在戰爭緊張進行的時候，日本人研制了感應加速式電磁軌道炮，并且將2000g重量的彈丸，加速到了335米/秒的初速度。1977年，澳大利亞國立大學建造了一臺相關設備，將僅有3g重量的塑料棒加速到了6000米/秒的初速度，大家可能對于這個速度沒什么概念，但是我們將其換算一下就很直觀了，6000米的秒速度，相當于21600公里的時速度，十幾二十倍音速，是現在大氣層內高超音速武器還無法達到的一個極限速度。目前也只有洲際彈道導彈再入段可以達到如此高的速度。電磁炮到此，距離應用似乎變得越來越近了。

上世紀八十年代，里根上臺。星球大戰計劃將電磁炮列為反戰略導彈武器，從這點上足以看出電磁炮的威力有多大。也正是上世紀80年代后，電磁炮的研制才真正地進入軍方的視野，拉開了研制的序幕。電磁炮的研制也從技術探索和理論研究階段，進入了真正的實驗研制階段。2000年后，美國計劃在下一代驅逐艦上采用綜合電力推進系統，這促成了電磁炮的快速發展。不過因為技術原因以及相關技術并不成熟，我們并沒有在美國海軍的新一代驅逐艦DDF1000上看到電磁炮的影子！

那么為何幾十年時間美國都沒有將電磁炮研制成功？真的是太難嗎？如果稍微有過物理學知識的人，都能想到這不就是簡單的電動機的原理嗎？為何電磁炮在如此簡單的原理下，到今天還沒有進入實戰應用階段嗯？要知道，人類應用洛倫茲力已經快要200年了。不錯，原理簡單，但是民用的電動設備大多數屬于比較溫和的設備，無法達到電磁炮那種強脈沖電流的電流強度，看似簡單的電磁炮工作原理，一旦達到一個極限，對電磁炮各組成部件之間就會提出極其苛刻的要求，這就是電磁炮直到今天依然沒有服役的原因！

電磁炮有哪些關鍵技術需要突破？

任何武器都是系統集成的產物，電磁炮也不例外。尤其是電磁炮，更是系統工程的代表作。要成功研制出可用于實戰的電磁炮，就需要站在武器系統的角度，協調各個設備及外部設備方面的信息，共同構建基于電磁打擊的作戰系統。并不是原理簡單就是制造也簡單。就好比很多人都知道光刻機制造簡單，不過全世界的極紫外光刻機不是還是被ASML一家壟斷一個道理嗎？

電磁炮因為其遠射程，高射速的特性。整個作戰系統不能像傳統的火炮那樣亂打。需要為其配備綜合信息處理控制設備，這包括偵察，作戰，導航等等一系列的作戰系統為其服務。這主要是因為電磁炮的射程超越了幾乎現役所知的所有火炮，所以電磁炮需要配備的多種渠道信息處理系統其實和導彈是一個級別的。不過這些并不是電磁炮系統的難點，無法克服的幾項技術才是目前電磁炮最困難的地方。

首先是電源，目前我們知道的大多數國家的電磁炮實驗用電源大多是32兆焦耳能量的電容。這是不滿足高性能武器的，所以就需要幾倍地提高相關電容器的性能，需要至少達到瞬間100兆焦耳的電能釋放量，而且在電容組完成脈沖電流釋放之后還要快速的賦能，說白了就是提高電磁炮的發射速度。目前這還是困擾各國研制電磁炮的一個技術難點。

第二是發射裝置的材料和壽命，這個包括電磁炮的身管壽命，電樞的抗燒蝕性能等。電磁炮身管可不同于傳統火炮的身管。因為電磁炮的身管是兩條導軌，所以他們對于氣密性的要求并不高。主要的要求是承受高電流以及巨大的摩擦。尤其是電樞在軌道移動的過程中會同時因為強電流和強摩擦而產生強大的燒蝕，能否承受上千度的高溫即便是現在航空發動機的葉片，依然是個不那么好解決的問題。

第三是彈丸，這點上大家很奇怪，一個炮彈彈丸有什么難的？其實這是基于火炮基礎上的認知。從電磁炮目前實驗2500米/秒的發射初速度來看，這無疑已經是大氣層內人類高超音速武器的一個極限速度，而將電磁炮從0加速到如此高速是在極短的時間內完成的。這么短的時間內，彈丸要承受至少20000G的過載。甚至在未來隨著電磁炮射程的延伸，彈丸最高要承受65000個重力加速度的過載，這樣的高過載對于器導航設備等元器件提出了極高的要求。彈丸在出膛瞬間的高過載要求其內部所有元器件必須穩定可靠。而且彈丸在高速飛行的過程中因為和大氣摩擦，其產生的高溫也將高達上千度。彈丸外殼需要宇宙飛船級別的防護，才能保障在執行任務的時候不會因為大氣摩擦而自己蒸發掉！

電磁炮目前來看，也只是理論上厲害，畢竟沒有進入實戰部署的階段，因為沒有哪個國家造出來。目前比較成功的是美國32兆焦耳能量級別的電磁炮，之所以沒有將其部署在DDG1000上，是因為這款電磁炮的射程僅僅只有70公里，沒有達到360公里射程的設計需要。目前電磁炮主要受制于電容器組的能量問題，相信這個問題終將解決。未來一旦獲得突破，電磁炮也必將進入人類最新武器的行列！

100兆焦耳以上的能量瞬間爆發，其可以將15公斤的彈丸發射到至少400公里之外的地方。如果在此基礎上發展出十倍，甚至百倍的電容器組，是不是意味著電磁炮將可以應用于洲際打擊呢？只要初速度允許，就是飛出地球，發射衛星也不在話下，大家是不是感覺到了電磁炮的可怕呢？不過還是需要指出一點，傳統的炮彈發射，導彈和火箭發射，依靠的是化學燃料的燃燒，也就是化學能。而電磁炮利用的則是洛倫茲力，兩者上有根本的區別。此類實驗一旦成功，現役武器的性能將會得到一次性能的飛躍！電磁炮的研制其實不僅僅是大家簡單認為的一次火炮革命，而是現役所有武器的一次發射動能革命！