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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 - t6 h3 W# ?, C' C
5 h% l+ d  e# n2 o8 b, I
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。* x4 H# ~2 k/ r  E+ P" p+ j8 F
7 G* q/ b  j& o
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage. T4 V% v/ `) t
6 M5 z- j* h% f$ I7 x* j
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。
% _' j8 \& b) ^$ g0 ?. H9 g. m) B3 m4 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。! L4 H+ o4 L. B2 _$ O+ t% N

( ?2 N  z' p8 l: ?
, E% c: N4 {! f0 M1 E) B6 d. s& f7 ]4 a* t; F2 q& `' E/ v

) Z# s) \- g3 z. M! \3 p, J
1 w& m1 u& r9 w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。
+ M$ k( ]: Y/ ~3 ?8 [% a9 S9 U+ ^; k: S$ L6 i4 H
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。9 a9 r; w% o( {! j" h7 P! C

, U: f% E6 Q; c/ \9 n9 u9 Q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。3 g3 }" Y; ~2 d! o3 R; ^
9 C8 O- r: S% P! y& G" W3 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。
  z4 }' n0 Y' o/ _' |* f2 L6 b8 g$ @1 f5 j8 ^- ^
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。: k6 \* e, V/ g' J. P+ W5 ]

; g! H: o) V. ~6 C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 u" Z: H5 Y2 c1 U. f' \& ~# R8 b9 [

3 [9 k+ X9 w% x0 }反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。. t* T" c$ m. y
4 p8 V- x9 c( _8 z; c, y2 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:
) j$ `& s$ H; K/ Q+ d, U4 C) s+ U9 }. w" N7 ?$ y
https://www.sohu.com/a/717400276_823256$ ?0 D: h: r% i, j+ O1 s; ~) M. M

$ x# G( c1 i4 `: h& p
- ^' X0 i4 e, K& M7 L3 Q, r
) H1 M- }) x5 z, D/ g看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
/ o5 m/ G# A5 I- |& K% |+ K) H* W
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。
% k( X+ ~% z2 O' {9 M: F* \$ B# M% x7 [
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
    5 C! |- u/ ^1 x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 p. w( R* L& i) J- d; e% L
    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 e9 ?. j/ A. g) U% _/ K6 e0 }: E+ l! j& r4 P
    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
    6 天前
  • 签到天数: 2935 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。, @. @1 [! m/ t; r, 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 3 Y2 U1 T! [: \2 o: q7 d
    电磁炮的风中能量要求很高,

    2 p+ T2 u0 T; h8 Z3 K呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?9 T  A3 ^5 ?8 ^5 _0 C1 S( Y5 t

    - h4 }- A7 n2 R---( {) @2 d5 d( \1 g5 \5 \
    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
    4 [7 \; R4 k) h5 _, _8 ^* o8 R呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?! \* R4 B$ n+ G$ f  v6 |
    7 L8 d5 s1 P. C3 c6 ?6 \
    ---
    6 E9 d- O- P. F% o& b, F7 r9 e
    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

    17 分钟前
  • 签到天数: 1606 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
    % O1 q: q% w) h3 h$ Q0 I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? ...

    + o9 c: r8 }  a' d4 y常见榴弹炮的初速不到1000
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41
  • 签到天数: 298 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! b) {( P1 H  t: 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? ...
    . j9 X2 J) l% Y  l. ]6 J9 B
    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。! f2 q  X; d$ P  P6 u* j
    2 G/ n5 |% Z, |8 o: L7 G% |
    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,
    & u4 W3 i+ Q2 M* i真是太完美了。
    + L4 D- D5 g, M9 U- Z
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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. K3 t5 u$ G: m% l1 |$ e. v+ e
    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 J: N* E  ]7 M" Z- ^; y真是太完美了。5 E) v9 {  {! N( h
    ...
    ( F  _5 f3 @9 x3 o& ]8 q2 w! n
    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. `) f3 e$ M; P1 r
    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 ...
    ! ~- A6 o* }- Q! \: C: G: @  J5 L0 i8 `
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    / N5 k+ T- P" [不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,& b+ j6 E. M5 g6 M, [  `2 E0 u
    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 , C- L- ~# {& A# [
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36( F" @9 W$ G  s5 X+ a% I
    有磁却无悬浮,非常可惜。; e( P# k# L$ Z5 j% k
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
      M- b5 F7 O; C9 P1 H1 D当然磁约束粒子完全没问题 ...
    - A( l% C+ Q8 u% O0 s; K- L0 p
    & d) D$ _/ O- Y2 \& k! X! G# s+ Q4 A
    接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    + J4 u8 ?, V' V6 a8 Q8 o
    4 y9 s/ D) o% A; B/ 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?
    # g2 u! s! L# n120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; m$ w  F) o7 z8 f
    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?
    1 M! j/ r7 Q5 [* J2 B2 J120发的寿命能用来防空吗 ...
    ! p& Q8 K& d/ c- c5 s
    没有新图,120发不够防空。
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