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中国取得电磁轨道炮的突破

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楼主
 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
/ g. e7 Y9 S+ f- Y1 i+ H# l+ Y1 t* @. L$ q. `
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。
3 x3 Q8 S4 h1 w/ G7 B- Q7 v: N' f6 I2 F; t; P  X5 O
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage/ Q' m/ X0 G1 K* K, q2 P* P
* {, O2 h" s% B0 c
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。. S) g& x* g: i3 C1 i8 \

, V1 k# ~7 B6 h* {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。% s0 W: w7 ?/ i' H
0 k# C5 o- \' l( T

2 r9 c) M, N4 v' z( G, a. _$ K# }/ O& u
  {1 H% e/ u6 P) m: g" j

: w8 F& s5 |( _* L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。8 o4 o- Y: p; u  i" n4 ?! b
$ j: F) v9 M, [9 e
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。
2 l  Q* f# E3 M( I; u7 W4 O/ E$ I) A! k8 c/ V
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。
! k3 ]: s9 e4 K! x
# |8 B8 R( q% n7 |4 N; l$ w- M" H8 b+ f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 N/ f  |  E$ n$ N9 h- S9 j7 j, d. a9 ^4 x# |9 V5 ^; |
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。
. i$ S; @0 v7 H( r  V6 ]. S/ z2 \: Q/ u$ \2 k6 k1 @
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 s4 s+ {& z$ P1 C5 q* P
3 O! z1 u6 J. Q8 Y8 T& m3 R反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
, d, P; H+ P3 e
0 T) X1 c! W8 [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 Y- S/ E8 ^, D1 {& W
/ @: T; ~0 q" _& y4 _6 K% H9 f# c
https://www.sohu.com/a/717400276_823256
/ r5 f% ?9 K$ V. J+ \$ c
: B. P+ \- \5 L- B& M8 j$ g . R5 [% G( T" Y' {) b6 B2 D5 M) Y$ e

4 C# W. _- l" |. S5 _( }看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
$ K7 Q% \5 ]( N3 {) ]9 R8 n) C
0 n/ r( H+ h$ ]7 e' q2 P+ r/ B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。" ]/ N- o# v7 H3 d

0 _! c+ p1 u( Y% M+ M. _$ U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
    ' T. H; ~$ W3 Y! [% _" e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? ...
    3 B- X- O8 [7 b* P! y  R1 S, e
    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?9 u3 f$ U7 p6 O

    8 L, T, P4 ]! I. l2 e- p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
    4 天前
  • 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
    5 天前
  • 签到天数: 2914 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。2 z4 l: y5 e6 a+ ~% S
    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
    , k, Y5 \, C) h/ C. y5 R' E
    电磁炮的风中能量要求很高,
    ; C( R) ~( g# T* V  A* L
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?+ o; K1 @: C- C8 w  E, \

    / O& q5 o  T  Q/ N$ D' u; ?/ R---
    * R3 U1 Y/ j2 p! `" y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
    & W) s9 C9 ^3 p3 F( Q0 y呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?. {# v" o7 l2 r2 F( ^" |

    1 ], z) a4 X5 u2 c" i---

    8 L; l! Z2 A6 \4 s" o; K! Z3 E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

    昨天 02:19
  • 签到天数: 1550 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' X  ?  a+ B7 ]' r, `
    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? ...

    & V3 F1 E* w; K2 x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
    1 _; G0 u5 Y& l- n$ 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? ...
    2 Z* V( a1 s" d3 f) S! p9 ~6 o: l
    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。
    ' R$ K) s6 @) v: s" h4 X; b8 Y$ K; L( N" _6 f! G
    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,6 N$ ?( \+ N- K) @. U$ F9 z
    真是太完美了。8 s, \3 B1 e4 G! t
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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
    + D+ G3 O& }* |" o  a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,9 M; c0 |7 X: k4 W
    真是太完美了。6 m) x2 E4 e" |  `% m, @3 D
    ...
    3 o4 _. |8 ^$ n( c
    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# }9 Y/ K0 @5 ~0 I6 K
    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 ...

      ]: A2 t$ q( ^: v, r! d1 D有磁却无悬浮,非常可惜。
    , ]( L" \. {* G5 }/ ]7 ~/ s0 p不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    * j/ K7 n4 c" `# c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 5 N. t% p' o5 h$ Q
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36( L8 O$ V7 ~5 z# [! {& |
    有磁却无悬浮,非常可惜。+ i5 L# j& l  e: V8 g2 V
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    4 [6 K& q$ V+ z( t3 Y3 b& a" @当然磁约束粒子完全没问题 ...
    - K0 W1 q8 P. L6 F8 j

      W- O4 y* K* a) X接触构成导电回路,脱开就导不了电了。$ V5 w5 S$ L. h0 q3 g/ h1 r1 {
    6 j+ F* v& y8 r% @
    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?1 ^. p( [6 V7 c6 o, y( A
    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 22:46$ Y$ g, ~* P  F) e+ b
    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?% W& U% f. W2 p$ k* e
    120发的寿命能用来防空吗 ...

    # Y- D4 n- u/ ]% B5 }( S6 B' u" z没有新图,120发不够防空。
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