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标题: 中国取得电磁轨道炮的突破 [打印本页]

作者: 晨枫    时间: 2023-12-9 14:37
标题: 中国取得电磁轨道炮的突破
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-9 22:21 编辑   S0 L8 ]5 m. q; O, U9 f* N: m, m
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南华早报报道:海军工程大学电磁能技术全国重点实验室鲁军勇教授团队11月10日发表论文,宣称成功试验电磁轨道炮,可连续发射120炮弹而保持精度,这是远远超过美国海军电磁轨道炮的水平,也与战列舰时代的主炮炮管寿命相当了。
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; n/ y2 \) p8 {https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage) w( C7 @& s+ t8 P9 F4 X: C

' W+ J( e' M0 ~电磁轨道炮在原理上像磁悬浮列车一样,线性加速,可以达到很高的膛口初速。与火药加速相比,电磁加速平稳,加速度低但持续加速,最终的膛口初速更高。鲁军勇团队的电磁炮达到2000米/秒,高于高初速坦克炮(1600-1800米/秒)。但火药加速在发射药爆炸瞬间压力最大,加速最快,随着炮弹向膛口运动,弹后容积增大,火药气体压力降低,加速作用降低,弹膛的摩擦进一步限制了弹丸的加速,尤其是滑膛炮,线膛炮的初速一般低于滑膛炮。
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电磁加速就没有这个问题,是均匀地一直加速,也因此后座力较低。由于动量-冲量守恒定律,动量是质量和速度之积,冲量是力和时间之积,同样膛口初速和弹丸重量情况下,加速时间越长,后坐力越低。神秘的中国电磁炮装在一艘并不大的登陆舰的前甲板进行试验,正是因为后坐力低。
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! M- J- d  D. g& P高初速意味着大射程。据认为,2000米/秒的初速意味着100-200公里的射程。坦克炮的初速与此接近,但坦克炮只能平射,电磁炮可以大仰角发射,射程可能得到弹丸飞入空气阻力很低的高层大气的加成,对火箭增程和冲压增程的要求也降低。论文没有谈到弹丸重量,这也是重要的。3 N  T7 R, h6 i  m
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美国海军在21世纪初就把电磁轨道炮作为重点来研究,但在2021年下马了,没法解决轨道烧蚀问题。鲁军勇团队是怎么解决的,当然是绝密,只需要知道已经解决了。120发的寿命看起来不长,但已经和常规身管火炮很相近了。$ t5 {8 t8 s$ v; [7 {" }( l

/ X! w, _$ S+ U' @2 h% H鲁军勇团队提到用10万个传感器精密监测所有点的工况,然后根据实测结果精确理解系统工作情况,精确调整优化参数,最终达到实用级的使用寿命。在一次试验中,连续发射50发而没有发生任何问题,这对电磁轨道炮来说是闻所未闻的。
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+ z! F0 D4 H1 M* o最终实用化后,舰载弹药量极大增加,因为省却了发射药筒的体积和重量。安装和吨位要求极大放宽,因为后坐力极大降低。登陆舰前甲板这个位置通常老式37炮也就差不多了,撑死57炮,再大口径的后坐力受不了。看来系统重量也不大,装在前甲板也不影响这艘吨位并不大的登陆舰的平衡。
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均匀加速也意味着弹上承受的发射过载较低,容易安装制导组件。电磁轨道炮估计没有来复线,用弹出的弹翼稳定和控制是很成熟的技术了。高初速不仅可以得到很大的对地对海攻击射程,用于防空的话,2000米/秒的初速好比强大的助推器,甚至可以不用火箭,发射后的惯性就足够用于中近程防空了。
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电磁轨道炮还有一个好处:发射力可调。根据弹重、初速要求,可随时调整发射功率,优化弹道,这也是整装弹火药发射做不到的,需要用不同的药包,而且调节没法精细,有时只能用超大仰角打近距离目标,不仅难以控制,容易受风偏影响,也无谓增加炮管磨损。换用电磁轨道炮的话,只需要把发射功率调到很低,就可以射击特别近的目标。
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反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
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电磁炮的峰值能量要求很高,但用超级电容、飞轮等储能装置,可以在较低平均供电的情况下达到超高的峰值放电,这也是马伟明团队拿手的东西,航母电弹就用到。对了,鲁军勇好像是马伟明的徒弟和搭子,网上可以查到两人合作的文章和高校教材:8 R4 s; k, G, j1 i
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https://www.sohu.com/a/717400276_823256
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: G- Y* B( \3 t; J5 C; \% C看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。6 H4 ~4 x$ s. B. f' G* J
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要是055B改全电推进、电磁炮,美国海军要昏过去了,英国、日本海军直接翻白眼。! l, Y- S9 O+ P6 f% l- J
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好玩的是,2021年美国海军决定电磁轨道炮下马的时候,研究重点转向高超音速导弹,希望这达到同样的目的。现在中国在高超音速导弹方面已经遥遥领先,在电磁轨道炮方面也遥遥领先了。
作者: nukearchie    时间: 2023-12-9 15:20
导弹不用了,重回大炮巨舰时代,历史的螺旋
作者: 可梦之    时间: 2023-12-9 16:41
文中电磁炮初速(2000)并不比坦克炮的(1600)的快多少,射程能从坦克炮的几公里提升到100公里?
作者: hsb    时间: 2023-12-9 16:42
日本也宣布了电磁炮?
作者: 晨枫    时间: 2023-12-9 22:41
可梦之 发表于 2023-12-9 02:414 Q# o/ G2 t3 L& b' M
文中电磁炮初速(2000)并不比坦克炮的(1600)的快多少,射程能从坦克炮的几公里提升到100公里? ...
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可能差别在于膛口的加速度。电磁炮在膛口还在加速,而火药炮已经不加速了?: Y% m7 c. |- B! o) Z0 m5 [

  Q# V. u/ n1 R' i) g8 z另外,坦克炮只能平射,不能大角度发射。2000米/秒的速度加上某种助推技术真可能飞到空气稀薄的高层大气,射程增加就容易了。
作者: huma    时间: 2023-12-10 07:43
这让老美怎么活,星球大战计划把苏联拖垮,再来一轮军备竞赛估计美帝也差不多了
作者: 料理鼠王    时间: 2023-12-10 10:16
鹰酱再次进入这样的军备竞赛,对于理工科的学生可是大大的有利于就业。+ u- Y) M# S' M7 J  y3 Z. B( R# P
应该鼓励才对。
作者: 老财迷    时间: 2023-12-10 11:48
本帖最后由 老财迷 于 2023-12-10 12:08 编辑
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电磁炮的风中能量要求很高,
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呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?& v3 g2 ~% a, M' q1 K5 H: h

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4 h4 Z( R7 l# B4 ?, Z) ?9 |对了,福建舰在弹射小车,甲板照也有了,你不写上一篇?还是我看漏了?
作者: 晨枫    时间: 2023-12-10 12:22
老财迷 发表于 2023-12-9 21:48& l6 _2 K: d# K' z" H; p
呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
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. i0 l3 B- v. Q" Z* O9 a9 ^, B5 M4 W那个试验没什么可写的,等海试时真的弹射飞机再写吧
作者: 四处张望    时间: 2023-12-10 17:32
可梦之 发表于 2023-12-9 16:41
  a6 r8 J! K( x2 l文中电磁炮初速(2000)并不比坦克炮的(1600)的快多少,射程能从坦克炮的几公里提升到100公里? ...
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常见榴弹炮的初速不到1000
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2023-12-10 22:49
可梦之 发表于 2023-12-9 16:41
) b. I! n8 E- o. w+ n0 z文中电磁炮初速(2000)并不比坦克炮的(1600)的快多少,射程能从坦克炮的几公里提升到100公里? ...
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坦克炮射程不止几公里,而是“精密”射程几公里。一般超过5公里,精度就不可接受了。
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中国曾用59式实验当炮兵用,有15公里的“有效射程”。也就是说当支援火力用时其散布是可以接受的。
作者: 隧道    时间: 2023-12-17 18:20
这个电磁炮的炮弹应该是处于磁悬浮状态吧,这样没有摩擦带来的各方面损耗,
! ]+ M+ {% F' K% |5 g. E8 [真是太完美了。5 }+ s* J. x0 k7 e

作者: 晨枫    时间: 2023-12-17 22:39
隧道 发表于 2023-12-17 04:20, z$ `3 ~- ~6 S
这个电磁炮的炮弹应该是处于磁悬浮状态吧,这样没有摩擦带来的各方面损耗,
! D+ C/ R$ {/ F, z真是太完美了。4 ~: i4 B' g4 h# ^2 i' S( {
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轨道炮在传统上采用接触电极,所以不是磁悬浮的,而是有固有滑动摩擦的。美国就是解决不了这个问题而下马的。
作者: 隧道    时间: 2023-12-17 23:36
晨枫 发表于 2023-12-17 22:39
. q4 b& ]. h) ]! |% @9 Y轨道炮在传统上采用接触电极,所以不是磁悬浮的,而是有固有滑动摩擦的。美国就是解决不了这个问题而下马 ...
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有磁却无悬浮,非常可惜。/ u6 G" L# n# y
不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
+ |4 n$ E' ?  d+ Y当然磁约束粒子完全没问题,难道是因为炮弹太大?
作者: 晨枫    时间: 2023-12-18 00:12
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-17 10:13 编辑
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隧道 发表于 2023-12-17 09:36
1 q* u0 d; ^  w" ?7 u, Z有磁却无悬浮,非常可惜。% b7 O) e) {) s6 V- ]
不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,. P" g% x$ O" b; J+ a; w
当然磁约束粒子完全没问题 ...
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接触构成导电回路,脱开就导不了电了。- I! I" T9 U4 e  `; g+ L/ D
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你说的可以悬浮的是线圈炮,那也在弄,加速和初速不如轨道炮高,但没有磨损问题。
作者: 东湖珞珈    时间: 2023-12-19 12:46
那两张图很多年了,看起来还是非常初级试验的样子。有新近流出的照片或者视频吗?9 k  t+ z- L. D
120发的寿命能用来防空吗?
作者: 晨枫    时间: 2023-12-19 14:16
东湖珞珈 发表于 2023-12-18 22:46
4 Z+ u) H. V* I4 G5 n# ^那两张图很多年了,看起来还是非常初级试验的样子。有新近流出的照片或者视频吗?
  q; Y3 m9 j/ O- l120发的寿命能用来防空吗 ...
6 K% d3 s; R0 }+ D4 F/ H  I
没有新图,120发不够防空。




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