电磁炮的发展与演变

19世纪,英国科学家法拉第发现了法拉第电磁感应定律,该定律表明磁场中的电荷和电流会受到洛仑兹力的作用,即磁场中的导线通电时会受到一个力的推动,同时如果让导线切割磁场中的磁力线,导线上也会产生电流。

20世纪初,有人提出了利用洛伦兹力发射炮弹的设想。两次世界大战期间,法国、德国、日本都在研究电磁炮。第二次世界大战后,其他国家也进行了这方面的研究。1845年,查尔斯·惠斯通制造了世界上第一台磁阻DC电动机,并用它把一根金属棒扔出20米远。此后,德国数学家柯比提出了用电磁推进制造电炮的设想。

奥斯陆大学物理学教授伯克兰(Birkeland)最早正式提出电磁发射/电磁炮的概念并进行实验。他在1901获得了电枪专利。1920年,法国《财富》维勒普勒发表了《电炮》一文。几乎与此同时,美国费城的电炮公司研制出了火炮用电磁加速器。二战期间,德国和日本在军事需求的刺激下,研制出电磁炮。德国人汉斯莱用电磁炮将10g弹丸加速到初速1.2km/s..

20世纪70年代初,澳大利亚国立大学建造了第一个电磁发射器,将3克重的塑料块(炮弹)加速到6000米/秒的速度..此后,澳大利亚和美国科学家制造了不同类型的实验样机,并进行了多次发射实验。由单极发电机供电的电磁炮已经能够将365,438+08g炮弹加速到4200米/秒的速度..磁通量压缩电磁炮已经能够将2克的弹丸加速到11000米/秒的速度。

20世纪70年代,澳大利亚国立大学的理查德·马歇尔博士利用新技术将3克重的抛射体加速到5.9千米/秒..这一成果从实验上证明了用电磁力推动物体达到超高速是可行的。该实验在1978公布后,引起了各国军方的特别关注,美国国防委员会得出结论,未来的高性能武器必须以电能为基础。美国国防部成立了电磁炮联合委员会,协调陆军、能源部、国防原子能机构和战略防御倡议分散的电炮研究工作。

1980年,西屋公司为《星球大战》建造的实验电磁炮将质量为300克的炮弹加速到每秒4公里左右,而在真空中,这个速度可以提高到每秒8~10公里。

1992年,美国已将口径90 mm、枪口动能9 MJ的电磁炮样品枪推至尤马靶场进行测试。电磁炮从实验室到靶场,说明电源小型化技术有了突破。美利坚合众国

电磁炮曾是冷战时代美国“星球大战”军备计划的重点项目,被视为对抗核弹的秘密武器。2005年,美国海军重启电磁炮研究,到2010年底,已投入211亿美元。

201010 2月6日,美国通用原子公司(General Atomics)宣布,该公司研发的布利泽防空轨道炮原型炮已于9月在美国陆军的达格韦试验场成功测试了空气动力弹丸。测试根据与海军研究办公室签署的合同进行,并成功展示了电磁导轨发射器、脉冲电源系统和具有战术价值的炮弹的集成和能力。测试使用的弹丸由波音公司研发,飞行速度为5马赫,飞行加速度为60000g·g,测试还演示了电枢分离和稳定飞行。

2010 65438+2月12,轨道炮,美国研制,以5倍音速向200公里外的目标发射电磁炮,射程是常规海军武器的10倍。美军目标将在8年内进行海上测量,2025年前正式装备在军舰上。实验在弗吉尼亚州达尔格伦的水面作战中心进行,电磁炮测试了两次。电磁炮主要由两条轨道组成。枪身装在拖车大小的长方形枪管里,履带中间有一个20磅重的铝壳。电磁炮接通电源后,电流会通过两条轨道,从而产生强大的推力,将铝弹高速弹射出去。

两次测试产生的能量分别达到33 MJ和32 MJ,打破了2008年创下的10 MJ的纪录。1 MJ能量相当于1吨汽车以160公里的时速行驶。

除了威力之外,33 MJ发射的炮弹射程是常规武器的10倍,这也是电磁炮的一大优势。但美军最终的实战目标是64 MJ电磁炮,最大射程321km,允许战舰在敌舰射程之外发动攻击。

海军研究所所长卡尔说,电磁炮有很多优点。第一,射速快,不会像巡航导弹一样出现目标移除或失效等问题。有了全球定位系统(GPS),精度可以进一步提高。此外,由于电磁炮不需要火药,不仅可以提高舰员的安全性,还可以使战舰携带的炮弹数量增加10倍。

2014 65438+10月15,美国海军研究实验室负责人少将·马修·卡尔伦德表示,该项目的第一阶段(原型开发阶段)已经完成,已经开发出两个工业电磁轨道炮系统原型。该项目已进入第二阶段,海军和工业部门将在一分钟内进行多次发射。库尔伦德对白沙靶场导炮8连续射击试验的结果充满信心。

4月14日,10,美国海军表示将启动电磁炮海试计划,可发射7倍音速的高速轻型炮弹。该型电磁炮已在地面进行了广泛测试,将安装在美国海军米格利诺号(USS Miglino)套件上,并将于2016进行海上测试。

美国海军研究部主任少将·克伦德在一次军事科技圆桌会议上透露,“这是真的,不是科幻小说,你可以亲眼看着它发射。”Klunder将在华盛顿附近的空、海、空科技博览会上展示电磁炮有助于加强美国的防空、巡航导弹防御和弹道导弹防御,同时具有低成本的优势。

中国

10月20日出版的20165438《简单防务周刊》报道,卫星图像显示,中国包头市西北部一个所谓的装甲装备和火炮试验中心有两门大炮,分别长约26米和33.5米。这两门超级大炮各自固定在一个混凝土底座上,在2010使用。

最新的卫星照片显示,2013年7月,这两把枪还在原来的位置。在2011拍摄的卫星照片中,在尺寸更大的所谓火炮前方,有一系列似乎是目标的物体。报道推测,这表明那里正在进行高速炮弹的侵彻试验。