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中国取得电磁轨道炮的突破

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 楼主| 发表于 2023-12-9 14:37:30 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-9 22:21 编辑 % J4 h0 l! a. k5 i% [* ?

2 B7 H: T5 q4 \) Y- h9 E% v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。7 g  u: A$ ^  L

- X9 h3 @/ C- r6 N/ k% f' M! }https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
! a& u7 w9 I5 e* m! O" K! W% o5 P# z8 }
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。
( ?+ \6 y! Z2 O& ~6 T+ ]' r0 o, @
- ]$ ?- P7 h7 _# f! `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。7 \0 v& y8 z4 d- w# w4 F( V

4 z# t' t. E; g9 D, I, r % f6 F' N! x) J- z. u( `+ m8 T
; b* Y9 z+ M/ u+ }, v

  C3 w" n* x4 |7 s% g) I; M8 Q3 h4 B+ E# X
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。
$ Z; t' j, @* D
2 \# k( b1 B# L0 _  v6 w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。, _; a- Q  [! r3 Z# Q
7 Q2 x9 _3 F2 N0 B3 _
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。; A1 d3 u5 z  A3 u0 v; R, ~

8 C- ]3 V8 I- l! q9 i3 |0 v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。# x6 m' e0 \* \8 F1 I# a7 W9 p

# }! k" c/ P0 w6 ]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。
9 d8 r% f4 D* A0 @2 r/ D/ G0 f! a1 s
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。
4 I. a4 ]) @1 o% G8 l# U+ W" W" p
4 H" t7 I) m; z/ P7 F反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
( _* [- Z0 z7 i/ e' U( r
4 r) R1 g$ F2 y/ B2 f+ {2 G% r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:
. \3 i  ~3 k/ ?3 T4 V4 C$ Z2 o' O: c. r% i7 w: X  G
https://www.sohu.com/a/717400276_8232561 K, W) S0 l1 ^) r
2 x3 ?' |" _  o& p- S$ o

$ ?: O2 W* e& O" }9 @3 y0 a
5 S# @" D3 d- f8 v5 @( f, x看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
, i( |6 s4 H' ]8 L0 v  B; Q- U9 Y/ B: }# ^) J. D1 {+ u2 ]
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。9 Y7 S; x% c: N+ `

# x6 r* Q/ |. P6 w( d) n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。

评分

参与人数 11爱元 +96 学识 +2 收起 理由
蓦然回首 + 10
landlord + 12 伙呆了
李根 + 8 给力
老财迷 + 8
唐家山 + 4

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本帖被以下淘专辑推荐:

该用户从未签到

沙发
发表于 2023-12-9 15:20:20 | 只看该作者
导弹不用了,重回大炮巨舰时代,历史的螺旋
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2021-4-20 05:43
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    板凳
    发表于 2023-12-9 16:41:07 | 只看该作者
    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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    该用户从未签到

    地板
    发表于 2023-12-9 16:42:12 | 只看该作者
    日本也宣布了电磁炮?
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    该用户从未签到

    5#
     楼主| 发表于 2023-12-9 22:41:07 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2023-12-9 02:41
    / a8 Q" B; `- }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* u, K" i* D# d" `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?& Q. @; a1 t' j  q, l. p4 D

    2 {* `% ^% S. l9 Y) H9 H' c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。
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  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44
  • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2023-12-10 07:43:37 | 只看该作者
    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
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2 小时前
  • 签到天数: 2919 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2023-12-10 10:16:30 | 只看该作者
    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。( k! i5 a6 v1 s; D( `
    应该鼓励才对。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    8#
    发表于 2023-12-10 11:48:37 | 只看该作者
    本帖最后由 老财迷 于 2023-12-10 12:08 编辑 2 X: E0 z0 n1 F) {; q7 T  j8 H2 j
    电磁炮的风中能量要求很高,
    ; r9 P( E) n: v8 f
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?) C7 W( B- W3 E

    , d( Z+ J8 x5 T+ u3 G---4 N* b. R! a8 t) U+ M. A* I
    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?
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    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2023-12-10 12:22:41 | 只看该作者
    老财迷 发表于 2023-12-9 21:48' @  k; m9 G+ u
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    9 R7 K8 U- ~2 a- T5 a0 `% |* a- u" ^; @0 i# k
    ---
    & g' k9 q6 n' b
    那个试验没什么可写的,等海试时真的弹射飞机再写吧

    点评

    静待大作 :)  发表于 2023-12-10 17:43
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  • TA的每日心情
    慵懒
    1 小时前
  • 签到天数: 1555 天

    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2023-12-10 17:32:25 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2023-12-9 16:41
    ! e9 U* U7 R- Q9 u% v/ G8 T* U* m- T9 |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? ...

    9 r$ u" l$ @3 S1 `常见榴弹炮的初速不到1000
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41
  • 签到天数: 298 天

    [LV.8]合体

    11#
    发表于 2023-12-10 22:49:40 | 只看该作者
    可梦之 发表于 2023-12-9 16:41+ H; O5 p' k  m' v
    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? ...
    8 L6 G# W1 z0 z$ t2 x% |) d
    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。
      H# D: _# C9 ]+ f4 f2 j4 W7 x3 _, A4 N7 O- w
    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。
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  • TA的每日心情
    开心
    2016-2-18 04:19
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    12#
    发表于 2023-12-17 18:20:33 | 只看该作者
    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,. g' d7 i! K9 m6 Q" Y4 u& N% o
    真是太完美了。; x" A4 m7 |( C3 Z9 B$ X
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    该用户从未签到

    13#
     楼主| 发表于 2023-12-17 22:39:27 | 只看该作者
    隧道 发表于 2023-12-17 04:20+ h% f" z4 O  G7 d& r
    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,
    / U5 F4 n. |8 L9 z4 S; {- c真是太完美了。) p5 j9 m* e1 h) H& C- R
    ...
    " u% Q& q- g9 ]3 b
    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。
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  • TA的每日心情
    开心
    2016-2-18 04:19
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    14#
    发表于 2023-12-17 23:36:09 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-12-17 22:39, Z0 w4 Y( v0 e+ F, e$ h, 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 ...

    5 r, c# r# u' V1 J, I& ]有磁却无悬浮,非常可惜。& M  H( o( T3 u
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,2 ]' \' s# k2 x( j3 U' R3 @
    当然磁约束粒子完全没问题,难道是因为炮弹太大?
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    该用户从未签到

    15#
     楼主| 发表于 2023-12-18 00:12:45 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2023-12-17 10:13 编辑 ' T1 K8 f+ \( V0 t
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36
    ; [3 W  g' \, [& q) z有磁却无悬浮,非常可惜。( b3 |/ p& |* d- V2 A9 F" e$ S
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,' U; K5 Z# a2 }+ ^' o
    当然磁约束粒子完全没问题 ...

    ' `3 w' s, U( T. p2 z( \
    & G- w) }) A- ]4 K4 Y2 [+ o接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    2 F3 j- e) m1 o+ L7 u6 Q+ K: J" \" \- r/ X& v) G4 E4 E; z
    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。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
  • 签到天数: 2441 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2023-12-19 12:46:12 | 只看该作者
    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?
    2 \9 D  y; E- A' ~& b( A+ k120发的寿命能用来防空吗?
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    该用户从未签到

    17#
     楼主| 发表于 2023-12-19 14:16:16 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2023-12-18 22:466 y* P% x, b. T+ x# S. t9 ?+ X
    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?
    / Y$ M5 h# ^2 N120发的寿命能用来防空吗 ...

    ! |- i( E8 ~( y6 [$ n没有新图,120发不够防空。
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