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电磁炮你了解多少,目前实用化了么?
电磁炮,轨道,炮弹电磁炮你了解多少,目前实用化了么?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
电磁炮你了解多少,目前实用化了么?
问题补充: 电磁炮对发射角度有严格要求,所以电磁炮面临的是电磁炮体本身快速储能击发,炮管和电磁组件N次充放电绝缘耐压散热水平,炮管磨损度,还有就是发射座快速调整倾角与柔性弹药填充随动关系,雷达探测目标针对电磁炮体与火药炮之不同还有气象条件差别有数据库经验公式需求,这些因素都提出了很高的要求,需要大量实验,因为我们不仅仅需要打出去,还要需要准头
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
就个人了解,电磁炮尚处于实验阶段,中国的电磁炮技术居世界领先地位。
电磁炮属尖端技术,普通人只能了解其基本原理。初中物理中有一个实验,如图,把一根直导线放在磁场中,导线两端通过光滑金属导轨与电源、开关相连。接通电源,直导线就沿导轨运动起来。实验表明,通电导体在磁场里受到力的作用。试想,将直导线换成炮弹,也可将炮弹抛射出去。
最早提出电磁炮的概念的是美国普林斯顿大学的教授诺思厄普,据说1937年的时候曾做过上述实验,不过,他在金属导轨上放的是一块铁块,结果,铁块顺着轨道越跑越快,最后,从一端飞射出去,正好击中窗口的一个大玻璃瓶,将玻璃瓶撞得粉碎。后来,教授联系了军方,向军方提出用来制作武器的设想,并将其命名为电磁炮。
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢邀。目前还没有真正的做到实用化。
这个问题主要有三个门槛要迈过去才可以。
第一个就是电磁炮的轨道烧蚀问题。这是目前制约电磁炮使用的最大障碍。
大家都看过电磁炮开火的视频:
按照理论上来说,如果电磁炮是完全的电能转化为动能的话,电磁炮开火应该是安静的美有没有多大烟火出现。而目前大家看到的电磁炮在开火的瞬间往往都会喷出火焰和烟雾。这其实就是电磁炮目前“尚不成熟”的表现了。
这些烟雾和火焰是哪里来的呢?轨道烧蚀了。
当两个导体之间存在电势差的时候,如果电势差足够大,就可能击穿(电离)空气形成一条导电的等离子体通道。这种超高温的等离子体如果汇聚起来我们可以用来焊接钢板。
但如果对这种等离子体不加约束的话,也就会形成电烧蚀的现象了。这种烧蚀会像上面等离子炬熔化钢筋一样直接的熔化掉电磁炮导轨的表面。
在微观层面上形成很多的烧蚀痕迹。
烧蚀掉的轨道金属颗粒也就形成了电磁炮开炮时候壮观的喷火现象——但要注意这种壮观的现象对电磁炮轨道伤害极大。
由于电磁炮的速度和射程都很高,因此电磁炮轨道上的任何一点小偏差都会造成精度下降。而烧蚀就成了电磁炮轨道寿命迅速降低的一个最主要原因。
能不能轨道的电烧蚀?目前各个国家都在研究,不过进展是相当的缓慢。电烧蚀的根本问题在于炮弹和轨道之间存在缝隙。如果“绝对的”没缝隙那么就不会有烧蚀的问题存在,按照这个思路下去,电磁炮的轨道和炮弹是应该焊接在一起的。当然这就不现实了。
还有一种解决思路是提高轨道材料的熔点。但问题是真正能承受高达6000度电弧的温度的材料都不导电,也做不成电磁炮的轨道。
最后中国和美国都在挣扎的方向则是利用等离子体导电特性来为电磁炮的炮弹供电。这就有点像变形金刚里面的那门电磁炮了。
但这件事也存在问题,就是轨道和炮弹之间得有缝隙让等离子体可以进到缝隙里面导电。但这个问题就又回到原点了,不烧蚀不就是为了让炮弹和轨道之间没缝隙吗?等离子体又没有足够的承托力。炮弹在轨道上别说发射了,放都放不住。
就这个轨道烧蚀的问题,如果没革命性的原理和材料上的突破,再过100年,电磁炮也无法实用化。
第二个问题则是:能耗问题。
例如我们目前自己这门炮吧:
炮是一个部分,后门跟着两个类似于集装箱的东西就是各种控制电路和电容器了。
实际上炸药的能力极低,即便是一千克炸药的能量也只有4.184 x 10^06 焦耳也就是4.184兆焦。
我们吃的瓜子100克所含有的能量是2.4兆焦,1千克的瓜子的能量如果全释放出来是24兆焦,大约是TNT炸药的6倍。
但是瓜子的能量释放相当缓慢所以甚至我们都会有觉得吃瓜子“不解饱”的感觉。炸药不一样,炸药可以在一瞬间释放出巨大多数的能量。这一点是炸药的先天优势。
但“电”呢?电磁炮的电能储存装置电容器是有充电和放电过程的,和往杯子里面放水是一样的。为了让电磁炮能在短时间内获得极大的能量,通常的方式是将电容器都并联起来。这样一旦放电等于是开了一个大口子放水。但这就需要对电容器有一个更大型的能量供应,通常一个大型的电磁炮的电力消耗是8-30兆瓦。这已经是将近一艘核动力的罗斯福号航母的1/8了。这种耗电大户装在军舰上大伙也都得要想想值不值得了。
而普通装药则不同,就是一个仓库空间而已。
所以电磁炮的能耗如果下不来,这也是电磁炮能够实用化的一个巨大门槛并且还真的不好迈过去,只能寄托于新的能源技术。
第三个则是这个东西并不是目前军队的硬需求啊!
例如朱姆沃尔特上面的155mm AGS炮射程直接也可干到100多公里的射程。这个相对电磁炮来说更成熟。军队里并没有很迫切的需要一种叫做“电磁炮”的武器。
如果AGS炮射程不够,可以发射增程弹药打到220公里远的目标。均下来成本和效费比也比现在在试验阶段的电磁炮要划算的多。
再远的目标,不是还有导弹可以够得着吗?
所以,对军队而言,电磁炮真的不是一个刚性需求。
要说服军队的老爷们用电磁炮,这甚至比解决技术问题还困难。
目前电磁炮真正在大力发展的其实都是三流国家,例如土耳其和印度之流。而中美等国虽然在研究电磁炮,但真心的是没把电磁炮当个事情来研究。都是军事科技团队在玩票,仅仅是研究验证一下,做一个技术储备。没想到,这种高科技武器让大家当真了。
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