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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
0 w# |" o& g; p) R* ?/ S5 `+ x6 @% `7 N6 ?% Z
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。; B; _1 D) `5 J) w0 x
: {$ s! N) z3 K9 L3 j
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
  }$ C; F+ x0 ?% l+ q" |/ A( F
& I  X+ h4 @  k  t7 @2 X# B# D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。
: D. p: K% B, r; g' ]+ r
7 K: N/ Q& K1 h) l7 r4 J  D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。
3 ]8 C8 O. w, D- i$ L/ n9 r: V, G3 \9 |
+ A  n  s+ G( a) P6 ^, D& `

# A: J- ^) D5 T5 @6 ^. F& E* o9 j. o
5 n6 j( w' F4 L1 Z; y7 S1 D7 I" l5 p8 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。6 A& [: R" _4 z# R8 O. J  S4 n- j
4 a. m- i) u; {: S6 l9 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。
7 c2 H- x$ Z, r: y+ T% M- A2 `; g; |, s) q4 p3 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。, P1 s4 C6 g$ `4 {2 S0 \

$ m1 h7 t/ b' @( B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。
! G" J0 b9 ^- q5 R% E6 x; a
4 a; J% w  Q; K# K# y0 Q0 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。0 V0 C  X6 `8 k6 k2 Y& C: r/ _
  W$ Q% f% A( ?4 N7 N3 x
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。
7 Y/ [6 }* {  P8 b, f! M* f/ Z4 ~, B6 p% E! E4 U4 B' N
反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。% q. q1 O: i8 |( R; h
* a0 `9 N( K3 h0 N& 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 h- z9 C* m  S: U
9 l) N. |# F7 B3 g; ?# `
https://www.sohu.com/a/717400276_8232563 T. \0 F7 P. @0 |
# Z5 y4 M  s" L/ S% ~/ S& S9 {

5 d+ C0 d4 M; U6 A7 E; e* r7 l' W" j- p
看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。( i' r8 }6 W! b9 d' v/ I

5 ?% s6 `) e2 u$ V6 d2 \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。5 e7 ?' @" B: r' J* F
& \+ C  m+ P- S6 }5 j3 B) x& K+ K3 K
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
    ; [8 i* n6 k8 y% V( p- ]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 x  q+ u6 E5 ?2 j& v/ Q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?
    % e7 F% C; @" m6 m6 i- G, @$ E# ?1 m# M1 v0 \- N7 d
    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。3 Z. K. X& J* N8 C6 R8 T
    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 6 g* D6 G6 [' {0 y) D) ?9 p
    电磁炮的风中能量要求很高,
    8 ]( Z5 A, h/ a% g/ n# k
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    6 U9 @) W- \3 ?; K. n* i2 g2 R; V9 f  Y' Q, Y
    ---
    . y* h. k+ r' E$ q8 x" K% K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
    7 e9 s, O4 {" Q4 K呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?. W: i& c8 {, o1 \; |4 H# u

    2 x  \4 u  r0 S- |& F8 V% U( t% k9 w---
    ' N' A# a6 _" 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 16:412 F9 g9 ^, L4 Q- D: j
    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 K. {; a5 y0 [2 c
    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$ e1 _: e0 W+ c% T3 H
    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? ...

    * }% P* o* Z5 T" @$ G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。
    , e* }. R$ s- ?6 R+ D8 r) u! P$ G- n% z" 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,1 [4 n% G0 d; E1 J0 {6 l# i. X3 T
    真是太完美了。3 D/ j  [' D- t3 T; n
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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
    - @1 F. C: [0 N* m% _) }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," b' }  r$ m  K  u8 v1 z/ x
    真是太完美了。# U. w' Q  o9 Q) R
    ...

    6 H. h4 O; [0 I9 K1 t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 22:395 v& K% F) m$ w8 W! J* q- a
    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 ...
    ' Q9 C( G- D% a1 R6 [
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    $ G" `3 S2 J, l+ @1 q# }& V不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,% H! U- H& E& P2 V3 U& b
    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
    3 l: h+ |# T! Q! j1 d: g
    隧道 发表于 2023-12-17 09:362 ?$ ~/ y& g; `4 D& y9 \9 f
    有磁却无悬浮,非常可惜。3 d8 B7 s1 f7 r$ q8 ]
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    ' X% M+ q; X# ~5 Y# `/ e9 i; l当然磁约束粒子完全没问题 ...
    8 \" w& l: C( {) }5 p* f/ ~
    % V/ V; U& P' f5 D& F4 M: u
    接触构成导电回路,脱开就导不了电了。2 `. E" d& I5 Y( C0 [) B
    % ?6 y7 V% {4 m* x+ d
    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?
    6 G6 o$ b) [$ o. g( w120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" ^- a" p$ c& w4 e3 v4 C" A9 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?9 h% {0 \8 }8 V+ T! q# x% I
    120发的寿命能用来防空吗 ...
    * b" e+ v2 w6 E( [' V. [: \& I: C
    没有新图,120发不够防空。
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