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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 $ V! n5 Q# S9 E

' k( \; }4 I. b( k+ V/ s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。" y4 h1 L0 ~9 L9 e1 o6 x3 n

5 K5 G  Q- O, y% `! i& s; a$ V& Ghttps://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
0 z! p. h' {2 ~4 \6 ?6 I# R) H$ J9 ^" }* ]
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。1 D8 Y" v- Q& B6 B- b1 ?& w, t

; s* g; F3 k$ j2 L! [: F0 U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。
; r. c* q: f, H' ~7 K
. ~+ l5 s0 q9 P# { ' @3 S. N- q1 K1 w
( N4 L- b2 V1 A' H7 S- h9 M3 Q3 F4 \
+ D5 X4 }" C3 m
: ^% g6 e- ?" F. g0 }0 s
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。
5 G- U  g& U/ a% T( l- X
9 c1 a  F& {" j# V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。
) M8 T' L0 \, p, Z4 }
! i  T. x5 @' U( M5 q% h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。
+ t# o% e$ B: X7 n# T" e9 k3 ^- Q" H9 [( _* ]) P- X
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。, i( n8 a" P  j

# W/ }3 G( P& E' Q7 }- z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。
! U$ |* U( Q  _: M
* p4 f' \+ Y$ x+ _4 M4 q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。
1 m- ~3 L# E6 f' _% N" }3 V
9 K2 C) G4 z* m$ [反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。/ ?$ r% r! ?+ n
8 w5 N2 V0 V$ |0 _1 J4 Q6 x. D- {& u
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:
8 G! {5 h8 r0 b9 ]/ r% H2 U4 y  k1 e# p# O1 M( w7 ^
https://www.sohu.com/a/717400276_8232561 h" S  y# x0 k4 }

1 |% y4 e3 @4 U, g5 R5 p 9 a- Z6 M' r. E+ t9 L* K( r, n

7 P6 S' x, o, H) R6 l看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。
" t' K7 h! V* @! W/ I/ n
8 x6 r# k- l1 }9 D2 g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。
' b. b1 b: D( w/ Q) b* `+ |" j5 A/ D0 t" l- Q1 Z
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
    : S% ?& E/ H1 Q. S5 @8 M' y- 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? ...
    2 V( A2 F( o0 A' A: Z; p; H( e
    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?, H, O$ [( `  k& H0 L4 P/ L" M
    8 A8 j) |. k  Q" h( S; |- \* A0 v
    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
    2025-2-6 15:26
  • 签到天数: 2928 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。% F  i1 w( ?8 z2 r" B0 s4 }6 I6 E
    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 % H- W1 ]# o+ Q* S' N
    电磁炮的风中能量要求很高,
    % x1 N7 n; {3 E  s# s1 l( Y0 |# f
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?: u( I0 u  f, A6 Z) \7 ]9 q2 U
    : o1 @$ ~1 k& H* o% H9 l* W
    ---
    - W2 S$ V+ T; }, C# w. S# c% y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 21:483 X5 W% e) ~% Q
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    $ R  }. {& `& r; Y
    9 t$ ]0 ?" c, U* I  j$ Q---

    , q4 C; s/ D) {2 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
    奋斗
    5 天前
  • 签到天数: 1593 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
    " H. _  R4 J3 P& W# 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? ...
    ! v. p- ~1 P: S' Q
    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# K8 p6 d. |0 y6 H7 o
    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? ...

    ( `/ T4 T; Q4 e0 f* 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。% e8 ~7 l5 b( }: P# e' V% A6 P

    0 G$ k, |+ P) U$ v7 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,
    ; U1 c0 n; j  l& {* m真是太完美了。( l9 k/ j- ?- t, C
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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 04:205 {! |  [4 A/ n  O$ d+ U2 L( {$ w" 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 X9 p2 T: t: K% M9 Q; n
    真是太完美了。$ C3 i: O  \, u5 w: C( s8 R" ]
    ...

    1 a* R* Y5 F4 M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
    . U2 ^$ o) N  P3 w, c% D  g7 K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* ]1 p' Z6 G有磁却无悬浮,非常可惜。" T; c+ f/ \/ U' Z
    不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,5 x2 `6 q# u7 j5 G0 ?% r
    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
    # g# E, }0 y7 ?7 [. ?
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36& z* z% p+ ^. a1 `6 ~
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    7 s; n% c8 W5 c: {! [9 C不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,- V: n1 E7 N- L' \
    当然磁约束粒子完全没问题 ...
    $ ^  q% s% O+ B
    & n: A# e- j1 H1 Q! m
    接触构成导电回路,脱开就导不了电了。' \& k/ p8 \# q+ S9 ^0 F2 B
    2 ]5 n+ B7 y* ~; 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?( r% E0 a6 V8 h8 y2 V
    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
    / d. I3 N) B, g. C/ z* Z1 V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?
    3 A, f2 K1 `1 _" q7 I/ y120发的寿命能用来防空吗 ...
    4 k3 ^$ V8 l- @0 I7 H0 `- d
    没有新图,120发不够防空。
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