SSKP 004:神秘致命武器 -- 电磁炮 （ ELECTROMAGNETIC GUNS）

     电影《变形金刚2》中的最后决战中，美军动用了一种国家机密级的神秘武器，从游弋在大洋上的战舰发射，击中了金字塔顶的组合金刚“大力神”，将其摧毁，快速、精准又破坏力十足。这种武器就是电磁炮。

    电炮分为“电磁炮”和“电热炮”两类，在非军事应用领域则统称电磁发射器。

    电磁炮是指不利用火药，而是采用电磁力(洛仑兹力)沿导轨来发射炮弹的武器，它主要由能源、加速器、开关三部分组成。电磁轨道炮由两条平行的导轨构成，弹丸夹在两条导轨之间，两轨接入电源，电流经一导轨流向弹丸再流向另一导轨产生强磁场，在磁场与强大的电流交互作用和推动下，产生强大的洛仑兹力推动弹丸。电磁炮发射的炮弹比传统火炮速度快得多。炮弹出膛速度可达7-8倍的音速，理论上甚至可以达到亚光速，射程有400-500公里。空气阻力会逐渐降低炮弹的速度，但到达目标时仍有5倍的音速，而一般的子弹和炮弹的出膛速度连3倍音速都不到。面对5倍音速的炮弹，钢铁如同豆腐，因此炮弹内只需装填少量炸药甚至根本不装炸药，光靠动能就具足够的破坏力。电磁炮6分钟内可打到300公里外，不但威力超常且轨迹稳定，误差范围不超过5米。

      电磁轨道炮是法国人维勒鲁伯于1920年发明的。二战中，德国汉斯勒博士开展了对电磁轨道炮的全面研究。到1944年，他研制出长2米、口径20毫米的轨道炮，能把重10克的圆柱体铝弹丸加速到1.08千米/秒。1945年他又将两门轨道炮串联起来，使炮弹初速度达到了1.21千米/秒。

   二战期间，日本研究感应加速式电磁轨道炮，并把2千克的弹丸加速到335米/秒。

   二战之后相当长的一段时内，因材料和电力等关键问题无法从根本上解决，致使电磁轨道炮研究中断了相当一段时间。

   从20世纪70年代开始，随着一些技术难题相继被解决，使得电磁轨道炮的研制得以东山再起，德国、澳大利亚也加入了研制行列。

   1978年，美国国防部先后成立了电磁轨道炮发展研究顾问委员会和技术工作组，并建议集中和协调国家的资金来发展电磁炮。

   1991年，美国国防部成立了“电磁轨道炮联合委员会”，协调军队、能源部、国防原子能局及战略防御倡议机构分散进行的电磁轨道炮研究工作。

   2001年11月，美海军高技术研究所通过参数研究和建模活动拟订未来新型电磁轨道炮系统的主要性能参数：即轨道炮必须是可以安装在水面舰只上，其重量相当于155毫米高级火炮系统，能够以63兆焦耳初始动能和2500米/秒（7.5马赫）的初速度发射20公斤的弹丸。高速弹丸只需要6分钟就达到200海里以外的目标，并能以5马赫的速度对目标实行动能碰撞。

   2003年4月，美海军在苏格兰柯尔库布里郡成功完成90毫米口径电磁炮发射高超音速弹药的海上演示验证试验。

   2004年2月，美海军海上研究顾问委员会电磁炮技术研究小组公布了一份评估报告。该报告认为电磁炮是一种具有潜力的转型武器，是一种对200海里以外目标实施致命打击的革命性电磁炮作战系统，并且同时具有增大弹药储量、减少费用和后勤保障需求等优势。放弃这项研究是一大错误。并建议海军启动研究计划，确保该种武器适用于未来驱逐舰计划。        

         2008年1月31日上午，美海军在达尔格伦水面作战研究中心试验了一种当时号称“世界上威力最大的电磁轨道炮”。此次试验中，炮弹出膛速度达7倍音速，发射能量高达创纪录的10.68兆焦耳。按美海军将领的期望，电磁炮将成为美海军未来战舰的主力武器。

    2009年2月中旬，美国BAE系统公司从美国海军研究署获得一份价值2100万美元的合同，为美海军开发更高级的电磁轨道炮，合同期30个月，包括样图设计和电磁轨道炮原型的交付。根据合同，BAE系统公司将开发更高级电磁轨道炮技术，包括复合炮管发射技术，并将于2011年进入演示阶段。

    2010年12月10日，美海军宣布成功试射电磁炮，这种电磁炮的炮弹速度达5倍音速，射程远达110海里(200公里)。这种新型武器的动力来自电流，其作战原理是让“非爆炸性子弹”沿着弹道超音速冲向敌方目标。

    美海军研究部宣称：“此次试射成功，对未来将这先进武器运用于海上又往前迈进一步”。此前，美《海军时报》曾有报道称：美海军在达尔格伦水面作战研究中心试验了一种号称“世界上威力最大的电磁轨道炮”。参观试验的美海军作战部长拉夫黑德上将称这种电磁炮为“革命性的海战武器”，“绝不能让美国海军错过这种武器”，并声称准备把它装在正在研发中的DDG1000驱逐舰上。号称可以把炮弹发射到500公里外，并达到5米的精度，摧毁一切目标。

　　电磁炮的试射在美国弗吉尼亚州达尔格伦市的海上战争中心进行。在此次试射中，电磁炮的炮口发射动能达到了33兆焦耳，创下了电磁炮项目的最新世界纪录， 是美海军2008年1月进行的那次测试所创纪录的3倍多。1兆焦耳相当于1吨重的车以每小时160公里速度冲撞墙壁所产生的能量，把这个乘以33，便是这一武器击中一个目标时所产生的毁伤效果。

　　美海军研究部门负责人内文·卡尔少将说：“33兆焦耳的发射动能意味着，美国海军可以打击至少110海里外的目标，从而将战舰和海军陆战队员置于安全范围内，不会受到伤害。”

　　电磁炮是美海军未来武器三大重点开发项目之一，自2005年以来，美国海军已为这一项目投入了约2.11亿美元，计划从2018年开始装备DD(X)对陆攻击驱逐舰和下一代巡洋舰CG(X)，主要用于从海上向陆地提供超视距火力支援。按照美国海军预计，该武器可在6分钟之内将炮弹打到300公里之外的地方，是一种“以炮弹成本达到导弹射程与威力”的致命武器。

　　电磁炮可用于摧毁低轨道卫星和导弹，代替高射武器和防空导弹遂行防空任务。电磁炮还可改装成为性能优异的反坦克武器，发射质量为50克、速度为每秒3公里的电磁炮就可轻松穿透25.4毫米厚装甲。

　　电磁炮炮弹的体积只是传统120毫米火炮炮弹的八分之一，重量是其十分之一，这样可显著提高武器系统的携弹量，减少后勤负担。现在的舰船一次只能携带70枚制导导弹，而电磁轨道炮弹则能轻易地一次装载数百枚。

         电磁炮在发射时不产生火焰和烟雾，也不产生冲击波，因此在作战中较为隐蔽，不易被敌人发现。而且，它采用低级燃料作能源，而不是常规火药。这有利于发射阵地的安全。

   电磁炮弹丸发射能量可调。可根据目标性质和射程大小可快速调节电磁力的大小，从而控制弹丸的发射能量。采用火药发射的常规火炮产生一兆焦耳能量需要10美元，而电磁炮只需要0.1美元，成本低廉。如不考虑产生强磁场的低温液体费用，电磁炮的发生成本，仅仅是电和不可回收的炮弹壳体。

　　从上世纪80年代，中国也完成了对电磁炮的理论论证，并开始进行实用化的研究，经过近20年的努力，已进入实战化阶段。2001年5月，北京有色金属研究总院在京宣布，其承担的国家“九五”重点科研项目“大面积双面高温超导薄膜”通过国家评审验收。北京有色金属研究总院是中国唯一将大面积双面超导薄膜应用于器件的材料研究单位，具稳定提供一定数量大面积优质双面薄膜的能力，实现了中国高温超导薄膜产业化生产。随即，该项技术被应用于电磁领域，使中国超高速电磁炮研究获突飞猛进发展。

　　2010年8月，中国军方在内蒙古炮兵靶场对超高速电磁炮进行了首次实验，25公斤的弹丸被发射到250公里以外的预定区域，实验获圆满成功。目前， 中国设计师正在对超高速电磁炮进行改进，主要是加大弹丸的发射重量，以达到发射50公斤级以上制导炮弹的水平。中国发展的电磁炮起点颇高，不仅将装备海、陆、空等常规军种，目前正在筹备而尚未正式成军的天战军种的相应武器装备也在考虑之列。一种天基地磁轨道炮正在加紧研制中，进展顺利，已接近成功。

　　电磁炮非大规模杀伤性武器，常规火炮改装成电磁炮，安装在潜艇、军舰、战机上，设置在卫星及宇宙飞船上，电磁炮弹以超过7倍音速的速度脱膛而出，飞出地球大气层，接着又在卫星的指引下重返大气层，笔直冲向目标.  

   电磁炮用于天基反导系统。由于电磁炮初速度极高，可用于摧毁低轨道卫星和导弹，也还可以用它来拦截军舰发射的导弹。

    用于防空系统。由于电磁炮初速度高，射速也高，所以，有军事专家美军认为可用电磁炮代替高射武器和防空导弹，执行防空任务．如美国正在研制一种电磁炮，其发射速度为500发／分，射程达几十千米的电磁炮，准备替代舰上的“密集阵防空系统”．用它不仅能打击临空的各种飞机，还能在远距离拦截空对舰导弹．英国也正在积极研制用于装甲车的防空电磁炮。

    用于反坦克武器。由于电磁炮初速极高，所以，它的穿甲能力极强，能有效地穿过坦克装甲，成为反坦克厉器。美国曾进行过电磁炮打靶试验：电磁炮发射质量为 50克、速度为3km/s的炮弹，可穿透25.4mm厚的装甲．有关资料还报道，用一种电磁炮做试验，完全可以穿透模拟的T－72、T－80坦克的装甲厚度．由此可见，电磁炮具有很强的穿透能力，是非常优良的反坦克武器。

    用于装备炮兵部队。随着电磁发射技术的发展，在普通火炮的炮口加装电磁加速系统，可大大提高火炮的射程，这样．电磁炮可望装备炮兵部队。美国海军陆战队也对电磁炮感兴趣。美国海军陆战队经常在海外执行作战任务，需要电磁炮这样的远程快速打击武器，对沿岸作战的士兵进行火力支援。

    用于装备海军舰艇。由于电磁炮具有的特点，它有望替代火炮，成为新型舰炮，装备海军舰艇。美国海军准备将电磁炮装备美国舰艇，美国的军事有专家认为，电磁炮有可能成为为未来美国海军新式武器。所以，美国前海军作战部长拉夫黑德上将称它为会带来“海军战法的革命。

   电磁炮以令人难以置信的速度和惊人的动能让目标在瞬间灰飞烟灭已指日可待。