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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
+ M/ l4 ?# C& Q- @/ H. Q! t0 a2 [; D( ~$ 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。
8 q9 x/ J  ]0 \& @  q9 Y7 b1 C0 c( S9 p; v; E- K
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage" T, M1 h* `% q1 i  z

8 U: X6 K7 a" u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 ]& q0 s9 A" W8 q9 U

6 U2 a4 A% X  i7 t2 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。
& W) E, q2 y3 z9 d/ O; \1 _' S; z" r

. v8 L# t  A" @2 }7 b. S
+ k. n) ]8 T, Z/ N 6 }! A* D: b) w$ z. I

" n- ~1 x8 X+ f2 v* o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。
, v# y3 @! I, x+ j% C  y* P+ l
2 n8 A& l- J' p) G6 Q7 c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。! ^0 Y. F2 j7 W! z+ j) F9 u
/ ~! q7 @5 d' L' 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。
0 m1 i% v6 F' a1 d; _& S+ h# S) g' L  H) c0 z9 x- i$ J- t
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。
, A/ ^' F: T  Q9 d: T! A$ j9 l* i* ^# g3 {2 z* w
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 E) T. J4 U( H' J0 a
0 b( t$ y9 m: B
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 e# q* v2 a( O: Y1 R/ }+ A! {# C/ Y* A2 K+ M
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
& J8 ~8 Q9 R  d: H; j1 i9 u0 X& ?) ^4 O% \# k# W# u! I
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:
7 K- X$ ?" t$ o. {
& G$ k; i2 V8 H$ ohttps://www.sohu.com/a/717400276_823256
, Z" C4 i( p) |( D, @+ B2 V) E: v2 n. D. S) s0 y5 f& p/ p4 d6 w
2 X1 d/ q/ K) w; J6 f6 _" \
4 L4 I, l; F# O3 q( A5 Z$ ^
看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
% ?) }: T9 g" D) A, O# b) I1 @0 |) l# R8 e7 Y) 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。  A% \5 Y- d  C4 R/ n) X
3 ?  P" c* A4 G% f1 }
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
    " E! [5 ]: G3 I) a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? ...

    * U6 Y4 e7 p: B2 J! P0 C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?
    . a: \- @; g# y) |& x; v0 b2 N" r- ?5 ]) W3 t: D9 J
    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
    3 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。
    2 ~$ }3 Y9 s: u% H1 {4 Q& w6 S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
    5 ]; ~4 _5 n% S
    电磁炮的风中能量要求很高,

    * N& ]0 t* z3 U; {" z呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?9 b1 v% O. v1 ], y6 Q

    / T+ N' A$ e& ?8 {- _! b4 G8 T---; l( }& p& T. r
    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
    & z3 T- j1 c/ h* ?( Z呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?. f: ~% w: C% ~  d* [9 F1 \; J. b
    ' F8 \7 }; o/ L4 z- {$ y
    ---

      @7 I2 X- }% h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
    慵懒
    昨天 01:27
  • 签到天数: 1605 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
    5 I" \* _8 v3 K6 D& ?2 P: @8 {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? ...

    : y: X3 E$ i3 @2 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# r' F; e; e1 u1 ^+ 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? ...
    2 G7 n; [. G: |9 o" T! T
    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。
    $ j1 H: I1 I" b6 L5 l9 U
    7 s" m2 M( l" G. n( `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 }0 G: i8 w9 i. ?8 t% ]+ E
    真是太完美了。
    1 Q6 F/ q  [9 A5 p3 a2 I
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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
    0 y& ^9 G% S1 s% ]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,
    ! [# C' I+ r8 Y' o! u  l+ G真是太完美了。
    * W1 U8 M( z9 l# t& b$ V) W ...
    1 r1 E% t. `! n/ o- y& 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/ s9 Y+ D& ^, R; a2 f
    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 ...
    " Q0 m/ y, m( G. b6 h* K
    有磁却无悬浮,非常可惜。2 c$ g. v- j3 c0 [' o8 w+ L+ B
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
      W0 D; B, R6 t9 J2 p. L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
    7 m4 s/ T+ {% S5 x
    隧道 发表于 2023-12-17 09:366 }; g6 Z& H+ D: x2 k8 T% r: u
    有磁却无悬浮,非常可惜。7 T* p9 L' w6 j: [9 }
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
      a; J: k1 S5 \  E7 |当然磁约束粒子完全没问题 ...
    8 R7 `) U5 `# \7 j" Y8 p

    3 o6 j& w) C% u接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    + _+ }+ a# N- ]% y0 E! O6 t8 Z- D3 S
    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?
    - R8 W. B* ?4 s6 u" i& Y0 m120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% ^8 u8 r' [' I) A
    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. \  }- Q3 J6 G120发的寿命能用来防空吗 ...

    % @# X" D& s- h5 x$ X6 _没有新图,120发不够防空。
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