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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
8 I* [3 w4 I* X. @* r7 m& c2 F' |' C3 n) D
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 G" O% O& H. p# D% C' f" x
! J) e2 G& e, s
https://www.scmp.com/news/china/ ... amp;pgtype=homepage
0 J% \; D" v! B9 h8 a7 ^' M
+ f2 Z' D) ^3 u2 j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。& C) |* r/ T* b5 R
$ h; s3 ?& H. h* ~* z1 s
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。
! o; K+ o$ L: B+ k# z6 X
2 C8 [, T, [9 m8 |7 j, p   Y% K7 S$ P% p2 v, |+ V

, t% K1 j% a6 ?* N) l3 }/ H ; M' a0 r( Y' p% S- m0 \# c
6 y1 m' j- X: Y! {3 Z+ p/ 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。
* }/ b% O0 ]& w
8 K- y  z6 h9 L8 Q( _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。+ P# W$ g0 f: k- x, M# t: y
( n2 x1 x( k- Z7 x! m: _
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。
" ^% k* C; ^- q1 X+ H" R' I% m7 @$ ~' _! Y; E
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。
7 n* J$ y+ |: L- @! y4 Q! s  t7 N8 I9 q/ j' W
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。  D7 A# z/ ^& t- R& t2 ^6 l. a

) {, I' p6 v6 n) A4 S( L- V6 n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。# V9 x# @  p8 p( i4 {! [" S5 N+ e/ i5 ?

  V" @) |& D8 m反过来,也可调整弹丸的重量,牺牲射程,换取弹丸威力。; P" O+ t! o  |0 k  N

1 F4 i( ~0 F8 Z  u. @6 M$ {3 [& 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:! `1 X1 H) t" [1 H) s" L' X
- Q9 |) i% _! }, Z2 `0 d
https://www.sohu.com/a/717400276_823256" H& [4 L0 y9 R. r. y

' n2 w/ w) n7 S4 b3 l0 d+ ?# \9 } 1 T8 K" \  z+ y1 W; g' f' \% G& e  Y

9 c6 K# o( S+ M3 o看来马伟明的全电舰不是在瞎吹牛。' o/ e7 V( R' Z$ w) Z0 S* |* m

0 G3 ~5 Z: j4 Y1 O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。0 `; P5 \' f. C' ^

# J" N: a: v' J% q# O$ w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
    * T+ x" h+ h* m4 Z: Q! b& M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? ...

    # i) \' \& Z0 U6 Z" O6 N/ L; 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?
    , r/ j( G/ S% i; p/ @- o
    7 D, H- i* k% _& H, g0 B) p, {3 ]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 天前
  • 签到天数: 2968 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。
    $ u, Q* Z* X; Z/ u" ^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
    - I1 ?& M& B, x+ V9 u
    电磁炮的风中能量要求很高,
    " V. l. U$ n( t. j* t, B
    呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?3 V9 R; U& |, x2 a) N5 n5 x4 t
    - m( ]% M9 u) Z
    ---
    " \6 d+ L  f* v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
    8 b* H2 U3 r3 T8 `7 B' Y3 i" _呃,是“电磁炮的峰值能量要求很高”?
    ( k# X: n) l" l' V8 d# z
    ! c- i' G* X2 y8 H' T---

    7 F' j- R. H* O2 x! w" [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
    擦汗
    19 分钟前
  • 签到天数: 1667 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
    % p3 m+ |4 E/ t& l2 U( q: o8 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? ...

    2 P4 Z3 D  V. ]0 x: X常见榴弹炮的初速不到1000
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-28 04:50
  • 签到天数: 302 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. d. @2 G& X% [( _% E' D0 q. g4 `
    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 r. _3 @3 ?% e; L" P
    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。" j5 F+ K; |5 {* ]

    : f4 }1 U6 T# R& J) Z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,
    2 c5 B# }) L9 ~1 Z/ E真是太完美了。
    * K! Y0 v  {# s" |
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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
    8 ^1 U) ?- V0 W7 Z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 Y5 F8 r  B2 L% I) i7 \
    真是太完美了。
    7 O- X" X2 [) }+ S6 E1 Z% p1 x ...

    0 s  H% M; e0 G. M8 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
    3 k6 ?( z$ O( A" g& Q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 ...

    9 m: l, Y6 T' V有磁却无悬浮,非常可惜。
    4 T: l1 g2 k/ o# Z5 I$ ?0 c不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,
    0 I  i8 R1 i6 ?1 {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
    5 l* g' q8 k4 m/ P
    隧道 发表于 2023-12-17 09:36% ~' j% |' B/ a4 z; N
    有磁却无悬浮,非常可惜。
    1 y9 m/ L0 p5 L" q* E不清楚麻烦在哪里,按道理,电流足够大,还是圆形,3 u. S5 @8 Y8 K) @% x  T: O
    当然磁约束粒子完全没问题 ...

    1 l9 |  m% v  B1 z9 v* X9 x# G6 ~; a
    # ?. \4 x, G! X5 E9 I8 C  r! Y接触构成导电回路,脱开就导不了电了。
    & ]* r0 F7 n7 ~" J" x8 j1 y( \3 t  I" k# p
    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?0 W) N: a8 \3 M2 \; ^
    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
    7 _) A3 V, `# P& a5 e6 M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) o- R! X6 Z0 k9 A( D8 T5 I
    120发的寿命能用来防空吗 ...
    ' l  ], V; k+ @" s
    没有新图,120发不够防空。
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