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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
* J- D& P  I: o8 z* g( X0 V% z
( L* l; Y# d: u) g/ x+ \; e+ O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 n2 v* h7 U0 N1 v0 q! [' p9 M& r! o! l3 i2 t. i4 }
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
5 @' l7 {! e* k% k7 J7 S
/ e& b9 \6 G+ q/ p$ v/ N. j) 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。
5 N' T: H1 q# p' E: U+ ^% p, ]
+ W7 s6 C0 {4 H5 N  O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。
. g5 Q# T6 ^5 }* I& c& T, d! K- y
% q) A7 P( Z, a# F0 E  v' R* Q1 x 0 l( i5 j+ E1 c7 O/ T4 N+ O

0 z3 l5 }. z- K: j 9 N7 v8 \/ A! `6 M+ r6 B2 }

( z2 C/ l: L% s2 F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。
) {; n& w* ]% }8 i$ N4 @! h( B& m4 }1 B, c. W
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。
) u2 u$ L3 {1 J$ t9 w1 f( j" h' j8 E" H* V5 I
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 l% a5 e4 v, D$ Y! o3 z  y
8 W8 `) V' c% X/ Y3 k
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。" ^" p# s) J4 S! `* V/ H( v+ e
& g8 _2 J1 y0 s9 O% q% r
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。
  ~# H. D. ~4 m2 @" K' k2 T: k" \0 ?( f; I5 o0 O  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。+ O+ G* T5 N0 }+ Z- Y3 [
* c2 S/ h# X/ K4 D' [" H; r/ F0 W
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。
  r2 H, a: Q# U, b4 ~3 K( d4 O+ i2 @* `5 Q  N2 q
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:
* I3 ], y7 W! \- I3 ^
5 N+ N  g0 s( Z) i. @5 C. F3 d$ khttps://www.sohu.com/a/717400276_823256
9 s1 K( l5 w( K8 h9 B) w) ^0 O) V: B6 j

' {- U6 a- X% J) [2 r
; `- s- {8 q) E看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
( k- |7 {' F- _" r+ U
" w) B* s# j( s6 U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。1 M/ T9 t0 _9 x5 u. v, l

2 p- E6 t0 s6 L' c7 Z, m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
    2 Z6 \+ c% k! }( W; Q* [- C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? ...
    6 @, r0 @" e- \/ |9 G/ [; |0 g* n- `
    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?$ w% M: ~5 S" h4 T# f
    0 n% Y7 V0 p! R# r
    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。0 @! j, J- z6 q  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
    8 o' X6 j; E1 l
    电磁炮的风中能量要求很高,
    / X4 m$ n7 f5 p1 ]1 O
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?7 {. L* z+ \# G( T  y9 s! S
    ) f; Q2 i2 H% B5 G  ?3 w8 t0 @
    ---$ n* d* k: H' U( D
    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 D3 x# i2 A8 Z呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    6 w9 N4 v+ S9 T0 ]+ G
    ' I2 @) ^+ w  F9 _! ~$ L8 N/ \---

    6 i5 s" N% H7 U, Q2 D/ X, m! |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! ]0 f( p8 Y. d! t  ]# N
    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 U7 u/ A& Y) x" D7 E3 N5 T
    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 16:414 L1 `' Z3 l, A% K- u' C2 }
    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? ...

    ! |$ L' q5 R. c8 m: p2 o6 E0 d; @1 P; e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 _  k) {# M; n! f, ^
    4 t: X1 G: n3 B; g: Q
    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,, Q% u% y* G  s9 X$ X
    真是太完美了。
    5 P4 V' x8 ~+ u% 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
      a! c% d, L+ o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,
    ! U9 R7 k. G. [1 n6 W3 p; R真是太完美了。6 U/ x# e% \8 O/ a5 I) ?
    ...

    , Q% y5 m7 y0 V6 {$ T# 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 22:390 K$ U. K7 e0 V* g! Q5 {
    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 ...

    ; h. }) M  U8 y) }: o4 M# F有磁却无悬浮,非常可惜。0 q5 |- Q$ K8 E
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    2 j9 |/ v: W$ O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
    2 O5 y8 L& J, G
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36$ O+ f9 \( H1 L- V9 F
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    : r/ t+ J  u( J5 I' n4 R4 y不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    9 W; j& Q% n1 f& w& B4 p  a4 e当然磁约束粒子完全没问题 ...

    9 K0 i( J: C( D/ l
    6 f1 W2 i7 H% ?8 ]接触构成导电回路,脱开就导不了电了。. `$ ]3 F' e7 L& ?, C" x2 ]! g3 ^
    7 G( y& i8 _; m: s1 r3 P6 w6 b
    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?
    * a5 w+ V0 x8 B' \/ ?7 k0 {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* D3 _4 z  F" h
    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?
    / ]" T8 o: `1 S120发的寿命能用来防空吗 ...

    9 P. T& u, s  h7 \; z" r/ m/ s. G没有新图,120发不够防空。
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