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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 ( e: N0 G$ B" K1 m

& @' n* b# m5 a: V' ?' g# ?2 |3 r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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https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
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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。; S8 O0 D2 F3 k/ L
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; D5 \$ x+ T1 T% w3 d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。; Q" R5 [1 d( ^% b- W' e3 ]* Q1 y; ^
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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。
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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。
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" n3 i. i- W7 Y: x% ^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。+ b" h& V! E' U! Q
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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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3 s; u3 A) j& }: d9 N4 g  H反过来，也可调整弹丸的重量，牺牲射程，换取弹丸威力。/ t% \+ D8 c/ g& J/ Z+ I9 y& X8 ]
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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：
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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。$ S: w) q) C. F) N2 P
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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。, q& R9 W0 V" P
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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 02:41
" J0 n' W2 ~( x# 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？ ...

! R; x# w( w& W. A7 I# K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？
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8 F+ H/ v# Y* U7 V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。
& Y, m! M9 C1 ^9 Q0 X3 _4 B3 }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 % V/ N$ z; s% c) j7 m" h7 u
电磁炮的风中能量要求很高，

" t) z7 l/ z$ {5 y8 t呃，是“电磁炮的峰值能量要求很高”？
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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
, D1 H; B. i+ c& s9 B1 w3 v$ L呃，是“电磁炮的峰值能量要求很高”？
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) e7 M& M: m7 U  B( j! k$ k$ J# s+ l/ o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
3 H. I; a  ^; I9 D0 {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？ ...

4 w5 e  C8 G6 H8 K1 C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 16:414 K& g. \7 {0 m* h& Z+ ?. U4 u
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？ ...

* d! K" b0 C, s3 i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。- t' x/ p1 v" ?

# G( k0 L9 Q' T) c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，
# s8 v. J: Z- [. i  u真是太完美了。6 L; Y5 C: _0 q+ F' n+ U! o% M, v
作者: 晨枫    时间: 2023-12-17 22:39
隧道 发表于 2023-12-17 04:20
+ m+ |7 U) i3 U* M& e7 m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，) e8 t' o9 H3 g8 |$ Y7 Y
真是太完美了。' ^+ n: y, o5 ]+ W) K8 k% y. u. {0 _
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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 |  s8 c$ }$ G# ~
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。3 x/ |5 y5 B8 L: |, x* X2 [; v
不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，
, d9 Z4 x1 Q4 W' v# b0 E0 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 ) E6 [: f* ?" j! k
隧道 发表于 2023-12-17 09:36$ h( F5 R# w% D
有磁却无悬浮，非常可惜。
+ z- U: U% F1 Y  v, t$ C不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，
" p% [- F. K0 d& {* s) T5 g! ?当然磁约束粒子完全没问题 ...

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0 ~$ Q% r2 [. c; D接触构成导电回路，脱开就导不了电了。
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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？" V9 g2 j5 r1 m+ |2 F" k* ^
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
! z2 Z' s2 p  A) o, }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？1 R; Q# ^0 K: _; C& X) A7 V1 p
120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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