爱吱声

标题: 中国取得电磁轨道炮的突破 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2023-12-9 14:37
标题: 中国取得电磁轨道炮的突破
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-9 22:21 编辑 $ A- N! p; x7 m& h

% K4 I/ a: I1 M- p2 O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。  ?' b  e# B7 x

9 R) A5 t8 L  T7 {! y$ J( ohttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
* Z4 r, O4 ?% Z# h: u6 t
* _9 i4 ]' w. p* B! d) g, O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。/ S2 y/ q  @! M3 Q

2 k% B- Y8 D2 T* Z8 |. H# 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。( c3 H: \& v& i/ T
* C8 l0 v- B" U2 u% ]' l) X# G

; D* C$ y2 Y. ~
2 j5 e% ^+ V) j) [8 s% i , Z3 x) t, A% {  b* r) W: c

4 t* E' {( e" s1 A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。
% V6 r7 R# ~& L. F+ [) T4 p: e" g
: X6 E: l' F3 g% _' d2 _) ?* Y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。
( v  Y; D, P, d+ D: r
$ f- {' j6 [* n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。
2 \5 {6 K6 I0 g& ^: V9 }! X% p3 u7 D7 m0 |$ o, b7 I; x8 c
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。
, Y5 F: H( E' d* y! l, _3 e+ F6 O, J' v/ m7 O: C6 w0 G- a3 e
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。
, {3 b* ^5 S+ T* r0 |, D7 J  K
: Z  K/ B4 p: A9 m- [+ A3 y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。" [3 x$ v+ B6 s; N9 _( |% ]

, T! T$ ^- u4 U反过来，也可调整弹丸的重量，牺牲射程，换取弹丸威力。5 O5 c! u6 m7 a2 r+ a1 ]' F

! q2 P% C0 i: q. ~6 {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：
, G! n: E# G; p* o$ Z+ h, }, [2 N0 G# s# t7 K7 `$ r
https://www.sohu.com/a/717400276_8232561 @4 _. }# ?( a! q% T* x2 J- H& V( m9 ~

  i5 j8 o% G7 E" f7 _3 u + T& s+ r* C" K1 B* e

5 e# S" N$ q) K) S& }* r看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
- J1 @: k* N2 c' _1 f5 I. n! d
+ t! N" ?: V! \% x3 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。3 K$ V6 j! C/ k7 {
' m# \& L0 o( M7 A, S: B
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。
作者: nukearchie    时间: 2023-12-9 15:20
导弹不用了，重回大炮巨舰时代，历史的螺旋
作者: 可梦之    时间: 2023-12-9 16:41
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？
作者: hsb    时间: 2023-12-9 16:42
日本也宣布了电磁炮？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-9 22:41
可梦之 发表于 2023-12-9 02:41) @/ t% W' e% ^; W2 p/ `
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？ ...

  Z* R) U4 k' H% q/ x3 U) `; }2 n* N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？0 C! j5 }) Y( B1 x! }
, i: q2 [3 q+ h9 \9 T
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。
作者: huma    时间: 2023-12-10 07:43
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
作者: 料理鼠王    时间: 2023-12-10 10:16
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。" p( h; w9 S% N( s; P
应该鼓励才对。
作者: 老财迷    时间: 2023-12-10 11:48
本帖最后由 老财迷 于 2023-12-10 12:08 编辑
+ f5 W( e* c6 ~, f1 ~$ A  s- D3 ]
电磁炮的风中能量要求很高，
# {3 u& g" l: M# _+ x/ Z
呃，是“电磁炮的峰值能量要求很高”？
6 c3 F6 j7 N. ?
4 ]! P' P, o1 Z( z- K---+ W+ p$ i" E5 E, T7 Y! k
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？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-10 12:22
老财迷 发表于 2023-12-9 21:48; W. Y9 v! i5 ^0 ?
呃，是“电磁炮的峰值能量要求很高”？
5 m9 T1 w. f- X+ b6 N& [* }, n/ k3 P/ H. T/ a9 |
---
, `' O) w) Y# P* J7 q  T6 C$ M
那个试验没什么可写的，等海试时真的弹射飞机再写吧
作者: 四处张望    时间: 2023-12-10 17:32
可梦之 发表于 2023-12-9 16:41( Q3 j0 W- O* o
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 ?$ L* S. x! f5 P- u常见榴弹炮的初速不到1000
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2023-12-10 22:49
可梦之 发表于 2023-12-9 16:41" \" |# K; e/ M5 a6 ~
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？ ...

- M! y. {5 i7 v" z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 |+ u$ o2 Z* ~, ?
$ U3 o( P0 c( e4 o$ M% k0 e
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。
作者: 隧道    时间: 2023-12-17 18:20
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 J0 A+ X# n- b+ V! Y* H- [
真是太完美了。
  S4 [3 w- o3 T5 k2 \' E2 f9 ~  ~2 M
作者: 晨枫    时间: 2023-12-17 22:39
隧道 发表于 2023-12-17 04:20+ N/ s1 [4 _$ r# Y3 J4 Q& @, l
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，  p# f3 X5 W2 p+ D; ?
真是太完美了。
0 v5 Y& A* j$ L9 D ...
$ h$ l3 q# k8 k" d
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。
作者: 隧道    时间: 2023-12-17 23:36
晨枫 发表于 2023-12-17 22:39% q  q4 t  m$ O; a9 q4 `# |! G+ 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 ...
" m9 A% J2 l7 F
有磁却无悬浮，非常可惜。
  J8 ]" H. P+ w! g9 l: C不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，/ R5 P3 {5 X8 p- G. o% [
当然磁约束粒子完全没问题，难道是因为炮弹太大？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-18 00:12
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-17 10:13 编辑
1 y" B8 P9 @' u9 [4 U( H9 n/ s2 J+ m5 n
隧道 发表于 2023-12-17 09:36
0 n8 x& E; I7 L4 S8 ?) e, X+ O2 U有磁却无悬浮，非常可惜。3 e6 {! {6 z% J1 W  N
不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，
) N1 J/ e1 I# n; w9 s, v当然磁约束粒子完全没问题 ...
5 Z& ?# u% }% g- R6 W8 Z
1 b0 s9 ~  Q- e* B, E
接触构成导电回路，脱开就导不了电了。
  P9 Y. N; k/ F& g
6 @/ V1 f: Y, e; n( b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。
作者: 东湖珞珈    时间: 2023-12-19 12:46
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？$ c- v, @' j, I* u
120发的寿命能用来防空吗？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-19 14:16
东湖珞珈 发表于 2023-12-18 22:46
8 o6 g+ _1 p2 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？
6 A8 h- Q+ F& q0 y120发的寿命能用来防空吗 ...
8 b  O! J% J& J* ^+ g' O5 B
没有新图，120发不够防空。



欢迎光临 爱吱声 (http://aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2