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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$ Q4 {9 T5 R

9 g4 s$ \( }( I. [: t$ y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。
  @7 V: M7 X, ^" a* B0 d' W# P: u
' b. J8 f8 }( g( S8 t6 Y6 P( nhttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage- h% ?- E: }+ d' G% l' U

  j* F- C6 |1 W" q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。
( |+ w! b; x; Y7 F2 l+ N" {# T4 |. a+ R# ~( j% w
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。
% L2 G! t6 ^5 g5 Y2 y
& X$ D! @5 S9 {" y; q% r' X  @' p
# p* Y+ m" M& X0 u+ n' a
0 W. i$ E3 t% ^$ G, R6 n0 Z6 ]  R
. ^$ }% V2 V3 F' L4 Z( R4 \1 P! w; u4 @$ V
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。
' i  r3 I" d  T; r# a; s
. x) K9 X3 h6 o7 m3 Q" {; s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。# d3 T  @  f  ^

% z7 }* {& m6 q5 H; G" W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。' R. k. e) |0 a
1 M8 N* d) `/ n" _2 s
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。
  H4 p: X- u1 ^8 C  ]% y4 c
" ~9 b8 k% T! I- o9 L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。
# T* S  j7 j% w. _! }  R! e- Q% A
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。
6 e$ d; H" |% |7 I6 _! V
: ?9 ^1 V( n( s2 d9 v* N+ P( u反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。( p+ X& Z- }6 U) {- ^- }  ~1 Y! g
6 r9 F( v! K1 a& s5 B. e
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:% \2 y0 G9 A* o3 i6 X# M* K

$ V8 i* j. Q( J! p; p& [https://www.sohu.com/a/717400276_8232563 X' I0 q8 ~; R! _; N' O  t
/ r* f. R. Q6 m4 D; _' }
5 v$ g6 x" Q. `) A% U6 a

, w/ }" x3 _$ A& T' v看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。& h5 b) D5 |2 V5 Y& w0 d- W
+ E2 K+ Y$ d+ m( E3 ~# {" {
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。
" s' ?$ Y" Z5 ~6 w: W) {0 E3 q" y% |4 C- Y4 H% R
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
    ; G: w& f- Q+ n( J' Z7 [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? ...
    * \  n5 N" s' K1 M' O0 q( @5 {
    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?
    / j7 C. C5 _- k! v  |- Y# C8 n# ^/ e8 ?% I: @9 U- d% q9 d/ z
    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 小时前
  • 签到天数: 2920 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。4 w- B  r# G# @$ o4 A0 [
    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 : p: `3 w. u9 b1 e% J
    电磁炮的风中能量要求很高,
    " H" {) a( ~, K; H1 P
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    $ y/ f$ r: x/ I4 c- {% x+ ?; e2 ~% M) r
    5 q/ i; o# r7 o---; e8 ~  J& T% G; _3 A5 Q
    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
    ( R6 M/ ^1 x5 }, v+ i9 k$ Q呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?$ Q$ {& M1 {. {) p

    * n) D0 l# G4 r& }---

    ) b( ~6 X! d: V4 d1 q1 j; |5 t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 00:18
  • 签到天数: 1555 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' y& T0 j) x/ \% D; 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? ...
    4 Q% {& ^# F' j+ K1 k7 \
    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
    : l) y* j* ^+ I  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? ...

    ( S( z0 m) m  s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。
    9 v8 b; @0 S% V, @: o, O* @3 v9 h, q5 r2 w0 H2 k3 L4 N6 S
    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,
    * n9 W; _1 q3 Q* `. T真是太完美了。
    3 t' G  a9 y+ J- E% n/ f0 e  k4 D
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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
    5 K! Y# e# Q* x' T) K8 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,
    5 T! S3 i$ {5 T& q* r真是太完美了。" K$ u" _2 n( @
    ...

    - s+ Z- u$ T' |" t) i+ X% 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/ t( ?' v  i* ?
    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 ...
    8 Y$ P3 k' _0 W
    有磁却无悬浮,非常可惜。" P) O- @$ H- Y# h
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,2 N5 K  a5 V9 `& [0 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 4 t* b0 Z$ v. K+ H
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36
    . _7 t# g9 V' }# f有磁却无悬浮,非常可惜。
    ; Y, g& y3 S3 u不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,+ P& S$ K' c% X$ e1 E4 l" P
    当然磁约束粒子完全没问题 ...

    / w* p# q$ |$ z/ |: x8 m+ }/ _  E2 V0 q" d- p
    接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    , t( Z# j& `# O3 [2 _
    * R1 |" j! {: e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?& C+ g5 t2 h& d6 w  ~5 H& 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
    6 X6 R2 ?5 a7 ^! e. z: c6 S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?( S- x) R5 Z! i, f5 {
    120发的寿命能用来防空吗 ...
    ! F1 C1 D: h3 P% n3 @$ h
    没有新图,120发不够防空。
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