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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 % [- N3 m/ U' r6 [$ L
$ U1 V/ q& t9 ^1 u5 x5 u
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。6 S  C  p$ P# R0 a1 s) C/ ^
0 o& z( b. M% A% o, x; A
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
' x* u- A, F* x+ ?, u5 U4 G& O: a& x' r! x* z
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。. z0 v4 ?5 z7 l. P/ z2 p

* n7 ]9 j  Y( q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。
/ s% k9 p# T2 K4 m1 S' c, K* B. R& ?

6 R- d8 r' n4 j" {. [6 Z# N- J
0 J' j+ L. V- H; x0 Y: j# f( @6 G
" {5 V6 I; ]* r- V8 L4 {' x/ I1 u+ ^/ X2 }$ y0 N
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。
( q2 T( z* O+ P, r, [9 F9 q9 h$ W) ^( m5 f" s: y% 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。
7 Y7 r$ n3 f9 n# x! C) k$ ~" J2 U# O/ G, a0 r1 t  `: w& `
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) t0 @' M1 x1 K: \1 A+ s; l: M0 d+ Q& `
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。
. ^3 M: g) B) ?/ ]7 e7 p6 |5 j  {' d! o6 _: [( p$ ?2 c
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。
6 ^/ \6 L" c$ [" p
! u, b4 f0 h3 q% ]: R$ L& [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。
' b; b4 K3 J) i  D; F$ R/ M. n* s9 G- N
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。( b2 Z0 z' B4 v' r4 @4 {/ F- T

! ]& d0 [' ?3 X1 ]$ C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:
- A3 p6 w% q( a. z5 r0 z" h: l3 @% @3 k5 R& a: }  I' n% w$ Q
https://www.sohu.com/a/717400276_823256
" F* \% Q# g" s0 a. R3 F  g
( p; k" ^. A! S) C3 z7 u8 h 9 b7 x# J) ~9 R
2 I# i( n$ W8 V) z2 D$ W# _
看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。" U& g1 c; X* g6 k
" J: K/ l/ T3 D7 t, S, K$ u4 J6 n
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。
3 `: n6 ^5 t/ `  ^# T. j5 a; f6 S
! z2 N# Y: A3 S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
    & G; b$ F) W3 n5 z+ A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? ...

    ! u7 _0 u# [. E: B7 [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?
    6 c+ V9 `7 Y: z4 Z0 b! b  d, B
    , J7 ]) a, g7 p4 |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
    2025-10-17 10:12
  • 签到天数: 2968 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。
    - Y  N8 P$ m4 A$ Z3 z' f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
    8 n) {2 W( B9 I2 v6 D; a
    电磁炮的风中能量要求很高,

    3 T) m( G; P/ @+ I" c呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    5 j5 G7 w6 T+ G( X
    " r7 a9 W! m; Z9 A$ U. r! Q---
    ' b6 f9 C  C0 c/ X9 }3 x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
    3 t2 n. Z/ ~: C, R% D呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?2 ^  U, ~8 A% R' P4 U

    * g. h+ v8 G" \---

    3 P4 A/ k) H+ `" D2 h- p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
    擦汗
    2025-10-23 19:40
  • 签到天数: 1667 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 16:419 Z& D. h- p' l4 h
    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? ...

    2 ?$ F1 W7 L) z: _) v" U* r常见榴弹炮的初速不到1000
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-28 04:50
  • 签到天数: 302 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
    ; x* `6 J3 h9 y: l; W- 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? ...
    8 D( t! H. e  v; z  r* s
    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。$ l; d- ^3 s# g% s1 U' s& T
      l6 ^" r% ^& d3 |4 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。
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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,+ u1 b9 g5 k) [/ @8 q
    真是太完美了。
    . A2 C: N+ k* E. [
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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
    % L6 y8 L& W* E. ~! z$ E/ _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,
    ' r3 `' J' }4 T9 ]- @真是太完美了。
    4 o  F, g, p* l& W ...
    ' U+ ?9 }- ?: @
    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
    * A% ~% B3 c) v' b4 x, 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 ...

    1 Y5 Q/ Y4 m2 r* s: c8 J" z8 Z有磁却无悬浮,非常可惜。0 e# f7 _9 ~0 F: ]3 V
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,0 K  I" X. C1 L! D; d1 j& V3 j/ ^
    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 ; A4 F0 V* O# l
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36% I% ~# p7 V( b7 V
    有磁却无悬浮,非常可惜。  f8 `4 z- ^- S  n$ O5 ~3 b
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    * l& @# z/ x% x# u$ n* ~当然磁约束粒子完全没问题 ...
    ( r! E+ G* B& M( X8 L7 c7 y- [

    & t9 g% V1 r" W接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    . X7 _7 C/ x. D4 i. B5 @3 j( p4 d6 B4 V9 K
    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?& Q1 H: J) l* S9 D- G# `. c* g
    120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 22:468 U8 f: z' ?6 m, d; 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?, w7 j( q, t% b& \) O2 U8 O
    120发的寿命能用来防空吗 ...

    1 n+ C/ R' M4 h1 k没有新图,120发不够防空。
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