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中国取得电磁轨道炮的突破

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 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
2 Y3 C% N$ I1 w* e' ^! o. J
- O8 m. a8 v- n1 G- e  H2 f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。. F/ c  E/ K9 u9 }. r

/ |8 J4 h$ M/ q9 J+ ?https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
6 m% U6 P/ M) w/ J: T# q
: K" c9 e, {' r/ c- r8 N" u* R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。# ~. |3 L' f3 X: r' C* K  P7 M" O

! C+ M1 M5 X) H0 g- R6 m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。1 s0 l1 c0 \% o: Y3 N2 L4 x
( Z9 F9 G. U% r; `

1 }+ d8 i6 x9 Q! k
. b: S1 ?6 ]- _( e  @7 a, G$ @" `
9 u  H5 }) ~+ r4 b; }6 [' f
4 u3 G: x8 b/ @) D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。
$ D1 d3 L- y. F' R0 E
* m$ O+ S7 u# d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 M4 _& p, {  V) }/ G, b
' R$ x2 Q- g: e5 c+ u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 ^9 ^; g# W2 F& Q8 o

* b* R. A& H$ ^6 V7 O9 N% Y# w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。
2 _* Y3 G  i: \* s2 O6 t
, d1 D. s) e% s  ^; I( R: M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。+ Z7 m# w8 P  u4 T; s7 L& S4 G
9 @5 R4 w2 r: ^" Y- t9 j1 Q' 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。
0 k7 ~: `8 Y: V( Y- c: ^" w; w! ~2 s$ `" n* G, D/ ^" T+ J  ]
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
0 `1 m, l5 X6 |# {! D: d* J& y! k  Z8 p+ h9 s
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:
* Q$ A7 T/ r' X
1 @" E) M! V1 [/ _https://www.sohu.com/a/717400276_823256- C: R( |8 w' Q9 m1 H+ W5 w
/ ?6 ~$ c- F$ O# f+ ]1 k
2 `+ o# Q; U6 `

; J$ k3 ]9 Y( h: ]9 M看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
9 L7 {7 _, P! O  h, V8 M2 l
1 [! t; V6 z: d. h: @/ Q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。
+ u1 Y# K/ t* E7 A- G% s9 d  s* }6 ]: f1 v9 _. d1 k
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
    : K. T6 j" a" b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? ...

    ! n: _& U4 q, B  F$ 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?
    0 R" c7 f4 J5 Z! i+ V) `0 \5 k+ R. f; 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
    2025-6-30 08:53
  • 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。+ P8 I. Y1 ?) Z) ~& S2 B
    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 6 x% d8 O9 F6 Q$ B6 u
    电磁炮的风中能量要求很高,

    * ^+ U' G! |% |9 v- v+ z+ P呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    3 f2 l' w0 X2 `" v6 q, D, J  {2 {# c+ [6 n
    ---
    + i% F' c) F: |, C3 a3 \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 21:488 g7 k3 c% l! d9 ~: T
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?1 y; ]7 b2 P; j9 u& n) R1 U8 Z8 u

    - F$ U* D: u- \+ ?. \---
    $ g8 q- _5 ~6 ~; C* ~6 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
    郁闷
    2025-7-18 13:05
  • 签到天数: 1642 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 16:412 C2 N! z* \7 G5 \: M  h8 Q. M. {/ 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? ...
    # h' o# e: z% J' e: z7 @2 E
    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  ~4 Q( Z% l) e8 D4 p7 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? ...
    * W/ _  M" G1 P2 B0 }
    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 `- ^& f2 L3 c! h% K+ o9 ?" Q
    : {& L- ?& X* Q* 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,) b- X# r' g$ ~6 j, X, L. K
    真是太完美了。
    ! Z, S% p9 Q) `+ Y
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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
      k- b3 d" l8 \4 D' t4 e6 F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,2 _+ n2 T7 I) g# M* L( q
    真是太完美了。, d/ j7 q+ s$ V# \
    ...
    ! U- T+ P  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
    " Z# I. G. X2 A, b* E( 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 ...
    / B8 b6 z/ ?* b$ F
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    ' t2 [2 d) s6 r  t8 ]不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    6 Y  ^8 i9 ~& `3 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
    8 @$ g$ D$ N# U, W2 S5 {2 z
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36
    $ U7 v7 }2 h8 r9 m: y3 F% O" u5 ]有磁却无悬浮,非常可惜。
    8 h, B( Q) E# v; L% @5 M; j不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,  G* ^3 {. G# u9 d, t( t# W
    当然磁约束粒子完全没问题 ...
    7 K: h0 _8 O9 O. |$ c' L
    9 `# h4 Q+ A" F$ V. [- O. T/ ^
    接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    , {: y8 M. o2 X$ c7 T( C8 Y$ l& {' y( `3 [( |% B6 T& A
    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?
    5 d7 A! X; G0 t9 ]& w& i120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
    ( Y9 r5 L0 z  X5 \* z8 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?- n' b: ]! i; F# F. i2 E- V
    120发的寿命能用来防空吗 ...
    3 z: t- h8 n/ a# I  |& Z
    没有新图,120发不够防空。
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