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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 , _; d: k) U% c$ e9 j
& H4 [& [. r8 l1 j& \+ M2 K; H5 M
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。
. C8 X" `7 }$ M( O2 s6 u/ M2 q/ \  p& [- U1 H" G+ e( H
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage; D8 t4 {% g* c! g2 Q. e, p
! o' c( g# ^+ I5 X" B* o& E
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。$ h! y% ^: Y' p  `6 v2 g

4 S* o4 C% v+ G0 E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。
% \# I$ g# |6 w/ p; Q9 a4 {# }% }& b; r+ B! Y: V
; O. i% I3 Y" P& a
. @* T( u* n( e* j
- g8 ~; v' s. c8 O# G6 J2 p. d

2 S: O1 |4 Y& \9 `0 G) M" i9 s9 S; 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。6 n8 V; r, K  _$ p4 s
! i, v8 ^+ j# s; a0 R3 E& C4 q
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。
+ b- Z0 P4 r8 D. U8 q; Y) [( c4 \7 \% y1 a
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 z9 r/ V' k) J- O6 ]
" A" y/ a7 X% }0 G6 J% c) d3 \
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。
  K1 Y8 N% x" J4 R9 V
9 u5 T+ r7 [+ p: ]& o8 w# 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。# z1 h9 k& h+ d! a3 z

: g; D6 j! e: f+ P/ n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。. Y' t0 H$ ]4 ^) k( h9 N

( r1 S$ n5 V/ X7 w1 T' z: B; E反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
7 i$ C; K" c7 j7 {! ~0 E5 E  z
" U/ H8 h. v( b; _4 ?8 k: F, K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:, }8 z; t; G+ U" E

1 c/ ]  H% Q! N: _https://www.sohu.com/a/717400276_8232567 B0 p* ^* t: z; G5 l/ G& T
3 }0 v& ?5 F, _2 ~4 o
1 ]" A( ], }6 w' l" V; {

: Y: ^! e( q- S5 n, T8 ^看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
7 p6 P9 d9 E, x8 J* w: |6 p3 s0 f% x. K, V
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。
- m) E* @8 T4 w( Y) E2 A: P1 X% X, U  c9 t3 V
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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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
    8 o' F$ O! u4 O4 f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? ...

    7 j5 r8 k7 R8 ~* m- Y$ q' ~+ M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?
    ' ]+ M8 {" G  Y3 d" R8 B/ A! }
    ; r; i7 k6 E! l; W" `& H9 V- b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。
    $ A7 U  c. q2 N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
      |0 c0 x) m2 R5 {; l7 o8 B
    电磁炮的风中能量要求很高,

    & @4 X) h4 h7 `, Y4 G5 _呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    ) K  H3 m, U' {2 Z$ h0 P0 J  \9 f% l/ v+ s" ?5 N
    ---: w0 O9 B, ?; f  `" r; j. o" q. E
    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
    . J3 P; b  P' G& A# n  L0 m呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    6 l# B* w4 u; R5 n0 l6 O, l% l& @- q$ q& n3 N, z
    ---
    6 h" M* V& I) ]0 z5 |) _
    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
    昨天 00:12
  • 签到天数: 1651 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! z( t* Z' i! r
    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? ...

    / f/ o3 z, [' g5 x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
    # g& r  \6 ]% R& h- d/ v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 `- J* }& x7 Y2 e+ M' Q- k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。
    . \: \# ^8 m: b8 H: h% Q# X% |
    ) }! ], Z9 @- ]4 }  Q* D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,9 T6 C, b- S  E7 W
    真是太完美了。
    ! Z3 \) _# r  Z' Q6 D$ ~3 K7 ~  l
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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$ X2 y* p1 u& g, u
    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 W& [' T5 E  y) k( Z# T
    真是太完美了。1 E( T8 }, n0 |5 E# Z
    ...
    4 x) m& }1 o+ D5 O
    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" X2 ?1 J; h& P5 `8 j
    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 ...

    0 P0 D  ?5 W3 `* W$ X, X有磁却无悬浮,非常可惜。
    2 H- v" ^6 m  f不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    7 O$ n( a( q& D8 E8 I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
    * W2 y8 Q0 L# ]+ c/ V- N8 }+ j
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36
    4 ?6 F( N  k6 O; e! v有磁却无悬浮,非常可惜。6 o  H) i- B7 G! m& F- A
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,0 H( i+ u" X! Q
    当然磁约束粒子完全没问题 ...

    1 ]6 J. @; Z" Z( g- W6 `0 K/ p7 _0 {+ Q+ K& ]0 W( s" R1 Y
    接触构成导电回路,脱开就导不了电了。! _& \, z0 _2 t

    * C  X- J! w7 d  {9 k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?0 H- E, I7 c# N! c) k# o
    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
    7 j# x7 x  y. N; X% K: `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?
    $ z' X6 D5 Y3 t" s  n1 |4 Z7 w120发的寿命能用来防空吗 ...
    $ ^. Y5 d6 F2 C  B) }, ~* H: W- |
    没有新图,120发不够防空。
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