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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 4 f1 H$ p- \4 f4 S+ I) l

+ T+ w2 W1 G' n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。
% D- U* j+ m* F4 u( F' E# q7 O; ]1 ?! l+ F3 C5 [, g
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage7 r# F4 E1 t, @+ j- S7 d" @
3 ^( Y$ ~& x) D( c  |7 d
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。& F7 P* j6 r! c9 E3 _. a
& e& F$ ?. w) z9 u: H0 g
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。
0 t6 ~+ W0 }8 Y  u5 P0 A1 M- x) H2 G6 x2 M  ?
" M& h, Y9 v5 G# q5 w" [2 d* @

% a5 U! x& W" z6 I
$ O( u. H0 I0 U4 X; `$ ~+ d, v0 t8 Q- R( l4 S+ A2 J8 z
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。% j4 z  `) V/ `* n2 q  j

! @* [6 \' V+ b( F# l5 u4 x# _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。
1 D( M" p6 Y* M" m! P3 W0 O/ Q8 j( f
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。
6 I  O! P- Z# ?. r" w& U+ ~. {# u2 Z7 k8 P7 u3 K' 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。9 g4 ]- \% G. D' ^- w; N/ A2 h

5 T6 x0 c' }8 p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。
: Z1 u; U- v3 \8 H' R/ w7 O. {! x1 o& s
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 [  w% h8 K% i+ ?, ^) N. e9 T% b+ M6 O+ p8 s8 e1 j7 M. l* J
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。5 ^. q' `3 O5 N4 c4 {; ?' J. w

. ^8 ^4 Z. @/ j; ^2 ^1 A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:
1 T7 r/ n9 E8 F9 M4 ~8 f4 C/ Z8 Z: L5 {' v
https://www.sohu.com/a/717400276_823256# U9 u9 N  F& @$ e

7 ^+ G; ?* c, b/ j1 J$ L
- g/ d: _; z; a3 {
2 v' ~( s4 s0 ?7 t2 r! J看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
4 N* ]9 ~  x. ^2 g+ K% u0 D5 V: W2 U
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。# T! a' H6 I# W- a

4 _# C3 P5 p. A4 \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% x# b) l; l# x0 ~' 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? ...
    5 s" f5 q5 Z+ \( p
    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?' w9 @9 w7 R$ s8 Y* W# O3 j0 Q

    " H2 r# v/ A" J2 ~5 A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
    12 小时前
  • 签到天数: 2966 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。; u9 [+ u8 [2 t$ W/ j+ A
    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 9 @6 n" K8 V9 c# M1 w# Q" [. s
    电磁炮的风中能量要求很高,
    / U8 A+ ~/ u. E
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    ! U7 t/ v: O+ R' Y2 L5 R9 V
    - l; N: ?  c( i6 R- Q---
    ! H$ U1 W/ z1 z' w2 J6 A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& t$ i* P8 [$ Y3 [4 P
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    8 A8 a& B( H# r  Z2 ^' ?# }
    5 p! c3 g7 B! f& K6 w---
    & e* }$ t0 c! ^6 c, G, R
    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
    19 小时前
  • 签到天数: 1635 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) s) Y( K5 I+ f0 L
    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? ...
    ) N6 k/ l8 s4 U  `
    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 16:41
    . u( l4 I" ]! i' m6 v; Q* J6 U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 {- g- g8 i; n% G/ E
    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。
    4 I' T2 u  C6 F* [
    ! F- s. a0 G9 Y* a4 Y4 W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,
    8 C7 y$ q5 R! H' {, ?真是太完美了。
    8 ^: j6 A+ V% X7 P# f
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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
    . n* w+ r! ~0 h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,! V' b3 ^. i- \) G  {
    真是太完美了。4 I; X: [6 y; y' A! s( h# f5 c
    ...
    9 b( O9 ~. a- D$ @9 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
    1 d* O4 s) v( ]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# c/ Q+ \- s有磁却无悬浮,非常可惜。1 i; X, S6 _8 ]( G! o) F
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,% V0 D7 v8 L% G  T
    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
    0 J) u: t0 ]- Y, l
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36  g& w  l4 G( s
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    6 ]" h% S4 p  c/ d+ `, y不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形," I6 w4 @+ o, U# c
    当然磁约束粒子完全没问题 ...
    ) q+ t" k1 V. g' p. o: U

    + c  S! V. R8 P% g接触构成导电回路,脱开就导不了电了。8 ^2 N! ^5 {5 K5 `5 J; h& ~

    5 |7 X7 I% u4 s* m. h* m: G/ u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?  M+ z) R. p& h
    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
    : q& O, C* f6 \, a. o* g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?
    8 O6 V+ \$ U: H; S0 c120发的寿命能用来防空吗 ...
    " X, Z, C( m$ {/ [; o* x; j: }7 F
    没有新图,120发不够防空。
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