爱吱声

标题: 中国取得电磁轨道炮的突破 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2023-12-9 14:37
标题: 中国取得电磁轨道炮的突破
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-9 22:21 编辑 9 i' G6 v" ?- M* ~, P0 z
  x  {$ L" U, [3 W; m& u, {" c. {
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。
( z) k( |  d7 s8 J) u
3 n" [- q9 O% W/ [https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage2 T& y, l1 ?5 q: h
; a) p$ X( B4 ~
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。
( v1 q3 ~, E# ]/ J, m2 [7 {
2 j% ^: x2 \& }' B% x! z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。
' I/ P) U9 j  P3 g! X  u7 P. E# r% W# G( u3 x% C6 k$ C

( a' ^* p9 N/ {' K7 o. l/ h6 g( _& U, m: @! m( o

+ t1 x3 o( z( f: y4 G& x% c3 g  E  S7 E: Z. c' n8 k. D/ x
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。. c: G" v0 E# `% ^1 X) n

! w% J& e  N# R$ d1 l* `& p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。8 _9 n! c, u2 f3 W4 ^
$ K" Y: V+ j. G$ v# {& `$ e$ x. Z+ W8 d
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$ L+ `* n/ Q( S! m  G* _5 c* O5 n$ 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。
8 J$ G1 e8 h! Y8 w5 v0 k
) b7 ]# M1 N6 L: C  J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。- W1 C! E, X% y% x4 D: ?0 v# m
4 a$ B3 K# Q8 {  j* _
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 w% q' s; X  {7 p: C/ y/ z7 }+ F( }& l4 n+ `( d8 \6 D( V, X
反过来，也可调整弹丸的重量，牺牲射程，换取弹丸威力。
$ \6 T+ m3 |5 s$ i) e; H3 `! {. a9 n: 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：5 V1 P4 V+ `; u, |
! g7 Q8 k' ~0 C$ a9 M) s6 A
https://www.sohu.com/a/717400276_823256
% w0 D+ m# T8 r, E5 F
, V3 P  r! g2 C0 a" v5 | , e$ ]/ H6 R4 _  u- B

! q" P7 b. j& |看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。7 ^) G8 l6 {% c

" i% c; b) s8 d' @9 ?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: L( H+ q' x8 x- Y

5 ]' c* V$ y9 {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。
作者: nukearchie    时间: 2023-12-9 15:20
导弹不用了，重回大炮巨舰时代，历史的螺旋
作者: 可梦之    时间: 2023-12-9 16:41
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？
作者: hsb    时间: 2023-12-9 16:42
日本也宣布了电磁炮？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-9 22:41
可梦之 发表于 2023-12-9 02:41
  j* s/ z5 j. F( U1 ^- S  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？ ...
# s/ |3 h5 G$ X+ G' N2 ^
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？3 j4 c* R6 l* ~# |8 \
6 i  C  u3 H: w8 K" |  v+ w+ t' \
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。
作者: huma    时间: 2023-12-10 07:43
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
作者: 料理鼠王    时间: 2023-12-10 10:16
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。: }+ A. l* J" ?% {$ H( m3 i
应该鼓励才对。
作者: 老财迷    时间: 2023-12-10 11:48
本帖最后由 老财迷 于 2023-12-10 12:08 编辑 5 W5 p# }5 }7 i  o4 ~
电磁炮的风中能量要求很高，

6 `# R! V* S" w8 p+ Z. v呃，是“电磁炮的峰值能量要求很高”？6 A5 r8 Y, j% E; c: W
- o9 W4 O5 [) a& g/ v' U! `
---& C$ z/ z9 _. M6 K* p' A" W6 m
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？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-10 12:22
老财迷 发表于 2023-12-9 21:482 A" y* V2 X2 H
呃，是“电磁炮的峰值能量要求很高”？
: }0 P  v5 a# ?0 g7 X7 y$ t$ ]' ^. H( c; D% F& }/ y" o* r
---

" X% ^7 I7 X3 P1 Q. [那个试验没什么可写的，等海试时真的弹射飞机再写吧
作者: 四处张望    时间: 2023-12-10 17:32
可梦之 发表于 2023-12-9 16:41
7 m" _+ ^. [8 s: ~1 S4 l! 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？ ...

2 c8 j- U: v0 y' c常见榴弹炮的初速不到1000
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2023-12-10 22:49
可梦之 发表于 2023-12-9 16:41: c; C1 Z0 b& G/ n  n( 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？ ...

# a& \0 _4 W. H% r7 s9 M/ y2 h$ 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。
2 W" y* Q, V3 X' p6 \8 \$ K& I; _1 k; U/ b) s6 i  f
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。
作者: 隧道    时间: 2023-12-17 18:20
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，
; n, g5 n- v: O5 j* C- }真是太完美了。
% A1 K# ]' w5 t5 V
作者: 晨枫    时间: 2023-12-17 22:39
隧道 发表于 2023-12-17 04:20
$ `; y8 [, q! q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，7 g) M0 Z" Q# G+ ?- |7 K
真是太完美了。
1 i' e3 F" T% L) L2 p ...
! R  F# v( y7 v6 F" X9 ]
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。
作者: 隧道    时间: 2023-12-17 23:36
晨枫 发表于 2023-12-17 22:39
6 ?8 C& E  Y/ R& Q  V& E  X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 P$ C% k0 Z1 F: p# ?有磁却无悬浮，非常可惜。3 F: e0 ?; A: d9 b: f0 }
不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，9 D9 N: c, a( B4 D5 t5 n, q
当然磁约束粒子完全没问题，难道是因为炮弹太大？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-18 00:12
本帖最后由 晨枫 于 2023-12-17 10:13 编辑
4 ^( W+ |- n, d# O4 a9 J
隧道 发表于 2023-12-17 09:36
  {: S# B7 C5 S" n6 I5 p3 `  y有磁却无悬浮，非常可惜。2 n! R0 F* |3 \* W6 D# d# D
不清楚麻烦在哪里，按道理，电流足够大，还是圆形，
5 H! J$ o# N. J9 g0 k' H; ?# z+ o当然磁约束粒子完全没问题 ...

% n+ V" w/ E5 A1 L3 n9 z4 G0 E& \+ }/ L% u- I7 b
接触构成导电回路，脱开就导不了电了。. I; ^5 h8 j$ \9 k$ v/ Q
9 [) k9 h$ k; ]: K  {. M
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。
作者: 东湖珞珈    时间: 2023-12-19 12:46
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？" x% d/ ~+ H! E# F# k* [! k5 C! ^
120发的寿命能用来防空吗？
作者: 晨枫    时间: 2023-12-19 14:16
东湖珞珈 发表于 2023-12-18 22:46' E( d& Z% G* l1 C9 e
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？# J' m% D" U+ h$ I
120发的寿命能用来防空吗 ...

' |$ I9 C6 [' Q) t) z0 a. _+ P没有新图，120发不够防空。



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2