
电磁炮发射
从历史上看,人类为军事目的而投射战斗部的能源大体分为三类:机械能,化学能和电能。就炮类而言,原始机械能抛射物体的速度只有每秒几十米;火、炸药发明并用于火炮发射后,经过几百年的改造,可以使弹丸的初速可以达到1.8千米/秒,炮口动能10兆焦左右,这已经接近普通火炮利用化学能发射物体的极限速度。为了在21世纪战争中解决反装甲、防空和拦截导弹的要求,需要超高速的动能武器,此时人们把目光转向了电磁发射武器。
电磁炮不是使用火药来发射炮弹,而是使用电磁能。这就从原理上克服了传统火炮发射炮弹的极限速度问题,实现超高速和超远程打击。目前国外的试验性电磁炮,已可将3.1克重的弹丸加速到10.10千米/秒。配合不同的弹丸质量和速度要求,电磁炮可用作地面战术武器,也可用作天基战略武器。
那么这种新式的武器是谁在什么时候发明的呢?让我们回到100年前,回顾一下电炮“悠久”的历史。当我们了解了电磁炮100多年的发展历史之后,就会发现电磁炮正如其他新生的事物一样,也经历了艰难曲折的发展历程。
电磁炮使用电磁能来发射炮弹,这种概念的提出是科学发展到一定阶段的产物。在19世纪初,欧洲各国对电学和磁学现象已经积累了大量的实验数据。当英国科学家法拉第通过大量实验归纳总结出电磁感应定律后,无数科学家和工程师们就在不断努力,试图利用电和磁的相互作用发明出新的动力机器。不久,各式各样的电动机不断问世。但是,电动机和电磁炮有什么关系呢?其实从原理上讲,传统意义下的电磁炮属于一种直线电机。或者说,电磁炮是电机的衍生物,而法拉第则是电磁炮的启蒙者。
电磁炮发展过程中形成了不同的分支。目前就严格意义上的电磁炮来说,可分为轨道炮、线圈炮和重接炮三种。其中轨道炮(也叫导轨炮)发展最为迅速。因此,下文中如不加以说明,将把电磁轨道炮简称为电磁炮;线圈炮是仅次于电磁轨道炮的一种电炮分支,比轨道炮出现更早,但目前的发展比轨道炮落后一些;重接炮是电磁轨道炮和线圈炮的一种折中,还处于原理研究阶段,发展较为缓慢。各种分支各有其优点和缺点,设计使用的目的和应用领域均有差别。