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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 2 \: W/ M% @- I

& Q) H+ A( [" [: ~1 p; b2 L0 k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。% z& @: J' T' I8 [/ C" o+ d/ A" R
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https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
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; L0 X% g) G. a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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/ t6 f( X0 x# K5 Z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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: F9 f8 H! \. e- T/ R% S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。
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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。- @3 H; L5 l7 B/ n3 Q  z& \
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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。: Y. i, v% I3 [/ S3 C
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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。" h* R% J2 t, N! |6 A+ \( C

/ u& _$ V, {- b1 q" i" X9 y) W$ \' _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。! i; \0 p! D% S# a- {
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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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. D( N' N9 p- H. X( V8 \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 t% l' m* a# G- S( F! o1 U' _
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https://www.sohu.com/a/717400276_823256
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看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。5 b! G  |! o1 e6 {! J# @) q

$ @  _. w/ w0 d; h6 ^2 m6 h+ E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。
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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 02:418 z) \" \1 G# p. k" Z6 e7 s
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？1 M4 w) |& a) k% _. A- b3 y; V1 R

' W/ {8 J- E# \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。
2 x; {3 ]% s* ]& S6 J' H9 F: i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
; _- x4 k& J/ \! N- E" K4 n( s
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”？
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$ S9 Z" m8 c3 q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
+ V, z* V7 x6 h呃，是“电磁炮的峰值能量要求很高”？5 n# U+ S' S$ y4 C
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  t* b: v# e  R9 Z5 F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
5 T) L. `: ?( D. [( t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？ ...

  E$ f9 j7 l" a4 b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
, K' v% ^* l9 F( y( C! f: z9 e) W) J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？ ...

( F& p% A# r2 I. a3 }; j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，3 K" V: b1 W. v+ [( L. Y" @
真是太完美了。
7 r& S- A( t# @
作者: 晨枫    时间: 2023-12-17 22:39
隧道 发表于 2023-12-17 04:20
9 w! G% l, ~2 P( |5 i+ _* [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，
. W( ]- e# \, X' H. C6 a真是太完美了。
: [) h; H6 e1 M  C/ c5 n! Y$ H ...

9 Z8 g" R+ Y8 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的。
作者: 隧道    时间: 2023-12-17 23:36
晨枫 发表于 2023-12-17 22:39
" m- }* W* w% q- u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 ...

4 K2 z7 p6 \7 Y5 G有磁却无悬浮，非常可惜。% P+ X$ K. L* i7 g- ], D
不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，9 x7 a) h' f4 X) Z
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 ( U; J' t3 b' D. R$ y
隧道 发表于 2023-12-17 09:36: ~6 }' i9 {5 u
有磁却无悬浮，非常可惜。
  t* [4 F' `' O不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，
7 o* {7 }1 J: a当然磁约束粒子完全没问题 ...
0 g" U. t, |. p; r+ \- o
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接触构成导电回路，脱开就导不了电了。$ |. c- ?( d. G+ n4 {: v3 C  O; e. V

1 y- @3 r$ {0 L  a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？8 d8 O* I6 O( D" O2 C2 M3 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
$ x+ x0 j0 C2 J$ C$ ?/ A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？
) P, D" d! o" {7 p+ Z3 f8 B120发的寿命能用来防空吗 ...
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没有新图，120发不够防空。



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