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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 - i2 l2 M- Y3 f; c, }
6 c$ V! b6 i* s! ^6 s! `
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。! v; O. L0 m, l3 w. U% H+ [

: `% U9 [$ J+ S8 A9 F% n$ Bhttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
5 \+ c( g* d: _# w
# y3 U0 G* x/ L- e4 Q6 U0 j& ~/ i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。0 Q& [- o# b" u( M% g

# s4 |0 W3 @8 l2 r6 X* w3 q% y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。
* `  `4 `/ s0 _) c9 p9 c* h- _1 P8 Y
: G% v' w  ~9 y3 \2 Q* j
% r% d: _1 F' F" }1 V% R

& q1 q5 B5 p2 h1 z8 E: ^; K1 I# h8 \# c' @* ~' i
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。
+ N( a: E- N6 `6 `2 Z+ }# O
& f. B' W, C( M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, w$ A3 ~& a* M  C; S" x: L5 l- R) ^) @' S0 P
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。5 U2 s1 {7 c" S, m* j' F

( ~6 ]4 q- o1 {  q4 p% G9 A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。
6 _! Z) S  _9 M% x: I& r
, M# q, i/ P. E1 n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。
& @0 n; O1 \3 q3 z9 N! b3 W/ d6 {: X2 ~
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。
; s9 ~- O1 S8 w+ H: l, K- O, O7 r4 N% z: }
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。6 Y" L: m1 V. _( ~

, T7 r- j( i- J7 a& d3 N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 w7 V2 |  J0 V) Z' [; y2 `% J& m. H4 {3 H6 s/ K0 c- i# e
https://www.sohu.com/a/717400276_823256. |7 O% ?& W" j7 p
  M' d$ @1 M/ J, C% }4 A
/ s- |6 K8 J: b) Q, H. ]+ p3 W. [* h" o

- |" e8 c8 Y! p! f9 U! W# H3 v看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
3 ?, H& J6 g) m
: Q* V, Y5 n/ p! L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。' ]* S& I; ]4 m! [2 P% @

/ Y1 Y7 a' f3 j2 q! h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
    ) Y: s& @8 d- Z0 P- K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( L2 v- U. E4 L4 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?2 v1 a2 j3 w/ t$ }

    ! T8 J9 R" n: @: K/ T& f8 _5 j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
    4 天前
  • 签到天数: 2967 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。; i% P! P, I7 A7 Z1 u/ 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
    " H3 V0 A) m/ c. B5 k$ d
    电磁炮的风中能量要求很高,
    0 k$ o! F# ~. R/ P4 m3 u9 B
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?4 n& T1 X! I0 {

    . T( j  U. L) h, \; O* Q---1 X: \' M& e! Z! o1 m: y% @9 B+ w
    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 21:487 ?7 w- q( g5 g3 W' o; c0 _
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?1 q, ~8 P3 O3 ]0 h; v

    , p: y5 O. a+ I! Z/ R+ y2 I---
    , B4 f& s2 O" f  Q. q! x
    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
    奋斗
    17 小时前
  • 签到天数: 1639 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
    6 c5 e* v% P8 s9 J( {0 ]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# z9 V6 h- X8 X6 ]- x5 C* d常见榴弹炮的初速不到1000
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 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 16:415 E- x- J/ D" A' L4 h/ 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? ...

    ) t: N; ], F5 {; Z  W& f+ |- J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。
    / f' T5 s+ h2 \
    8 N' c, I5 }! i# T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,, J$ M+ L! c( \- v1 s. N( L4 m
    真是太完美了。
    ( j3 a, U8 s1 _4 l  Y( s
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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& b! s) ^( p2 S! D
    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 r# G  h$ T' G- M1 o真是太完美了。8 B- O% O3 Q' r7 s
    ...

    1 B- W2 A/ I6 c9 \. R0 M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& }/ f7 Q# j9 g. s" T. g$ i) |
    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 ...
    ) ]% |# M% ^) d+ q2 m1 M3 c
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    6 Q' s4 {: |2 b不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    , c& y3 z) X1 A; e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
    $ e3 m9 Q! b" ^+ {) |3 B2 b2 c
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36
    7 g& M* @! k- s: V% }# k. E有磁却无悬浮,非常可惜。, ?6 u8 @. T( P5 X: u  a
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    5 G% C/ ~3 [. S2 D  Y) S当然磁约束粒子完全没问题 ...

    * J3 t, m; D5 P* t7 Y: \7 P: P
    7 |) Q& N" O7 F. b" X1 ~接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    2 a5 U+ Q/ ], s& u, X) l. ?" w
    5 @* q6 q2 Z2 Y7 @8 ~; q$ V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?
    ' `  ^: Y/ J2 F. n5 L7 r! ]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 22:464 v- T# L+ R8 |4 w$ w9 @
    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?. J, T) P( ^* F# j9 P, e
    120发的寿命能用来防空吗 ...
    2 f! @/ o0 U5 G
    没有新图,120发不够防空。
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