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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 , U- H9 K# M* ]  w; K) _

/ H+ W$ \- n- R1 j' 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。
0 t  N  L: m- [% h+ H: s1 A+ F% R$ S( |) R$ I" |' z
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage, ^# l6 u( K; j8 G; Q

* J5 j! b! g7 k: W3 T! y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 B7 p" k1 Z- ?6 ~' V( d
' f0 D. s, |  B) ~1 j$ k/ ^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( J3 L( X) ^& i: X
: ^/ @% N3 G. L) ?
! \; A- a' }6 X0 E0 `% C; q" p

' P) ^0 ^* K9 _  [/ w 1 g& ?) F; y$ O# H5 @

9 n2 t+ a  [. Q; ~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 T; M6 u. G  O( W, O. Q; M0 }
; x9 \0 q5 f+ L$ l# O. @: R' S
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。
# e% p" W3 v! V( ~, O
7 U) I+ Q" _# M; z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。0 G1 Q3 b! p, Z% C0 q( O
* |  N$ {& n4 m! 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。
& d* w% |6 f0 ^. q8 s3 j: ?. P
3 ^( g# z2 C2 L4 A( w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。
2 b$ H7 `* E: ~: [6 F0 c; }* z4 |# a. R. G) |1 q
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。2 \- v" c9 g, X2 e
6 Y1 K2 b6 m6 o2 R! C8 g' b
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
6 W5 F6 i( c) U" E" k, i( E  m+ o" ^3 B/ B" n: G) ~5 I
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:
" {7 I- G4 W& c7 W- V" i+ T8 |6 L5 M8 K. _- O0 |/ V! J* j: ]# y. O0 o
https://www.sohu.com/a/717400276_8232562 K" [2 [0 x* Q  b: |% Y. s) ^2 v; w# @0 ^

* f' h1 Q& O$ b% q* \
# T2 I6 V2 N! m) n* m% c: ^& s% A; J5 x' d% u
看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。7 k' Q# n: k  S6 e+ }, K# O8 R' e
( G: |* K  Y2 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。
1 ]: u# y  ?0 G& {
& w( Y4 j7 y& G! i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& a* w5 c% T! 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? ...
    / Y  w1 N7 j$ q$ 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?" ^: L/ M. ~% ~& O% x
    % H' N- I& R" ^
    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
    2024-11-14 07:59
  • 签到天数: 2915 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。
    % L+ P1 y  n4 \: `  u8 X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 7 g9 |/ [2 O; s+ ^: g9 s3 a7 ~
    电磁炮的风中能量要求很高,
      {* `% p+ G2 r" M; G5 s
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    + p1 c' m1 L; s& p
    9 m4 C; F! ]' N---6 v) p9 U8 I; C! t* r0 m
    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: C, c7 @# j& @; M
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?+ G7 B1 k$ }% s% n& u# A

    7 a$ Y! S4 x* o) J* i---
    % `0 y7 K: G2 s1 X4 J- h2 ?
    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
    前天 21:05
  • 签到天数: 1552 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 16:415 f! l5 T! c' ~3 I7 g' U6 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? ...
    0 ]; }$ x4 w( Z
    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
    5 a9 J5 p7 A) t: Q9 _$ W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 K3 N6 w# @. n3 O) R$ @& _8 b5 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。6 M) r* l& ?; E5 u6 u

    $ K  M% I. d7 r4 O/ U8 U% {* {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,4 C% {+ H# O$ q7 M4 l  p8 A
    真是太完美了。
    ) x; e% Y( K% |7 v4 j# Z& ?
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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! U8 T( q! O* _* t: {2 d( Y8 k
    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,! _  b! P6 Z' D5 \/ y
    真是太完美了。0 J) h) i3 o) {4 y, T: @
    ...

    / l: f( ?4 P) L# p* I0 t; 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。
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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
    0 R( I( U& Y; N2 v9 W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 ...
    - n# ?: e7 f3 h) n
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    % @% N% j; a# H9 W2 _6 V不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    3 d# {" w. u4 E. U- L! r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
    / Z; i5 S8 ]* [* o
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36+ h% T5 L( o& j: Y2 s+ {8 |
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    + m9 u6 M& l- K' n/ g5 a- Q不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,1 C7 O" M2 V/ ^  {+ i
    当然磁约束粒子完全没问题 ...

    9 @" g- p+ m. Y8 }3 b" M
    , J/ e1 `/ Y" ^- ?/ W1 c. t0 |- g  h接触构成导电回路,脱开就导不了电了。4 k' z/ Q- }4 R' v6 a/ g

    . G5 P& W/ [7 |. [8 f) a8 e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?* h) y1 m# E2 ~0 c. I4 H8 Q$ l3 d
    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
    - t2 M. o" p; e. k0 ?4 E  s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?& m$ b% O1 @' e. S8 j: ~
    120发的寿命能用来防空吗 ...

    & O* }% X. d" h9 C2 d没有新图,120发不够防空。
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