還記得初看《變形金剛2》時，美國驅逐艦使用電磁炮轟擊金字塔上的大力神，電磁炮的巨大威力連龐大的大力神都能撼動，這一幕使小強哥對電磁炮產生了濃厚的興趣。通過了解才發(fā)現(xiàn)，原來我國已經研制出了電磁炮，并且進展遠遠領先世界各國，不過也有人稱中國電磁炮就是一場騙局，那么真正的情況到底是什么樣的呢？

《變形金剛》美國驅逐艦使用電磁炮轟擊金字塔上的大力神

電磁炮的工作原理

說到電磁炮，我們先來了解一下其工作原理。電磁炮就像是一臺特殊的電動機，炮身相當于電動機的“定子”，炮彈相當于電動機的“轉子”，電磁炮的炮身是兩條長長的平行銅導軌，而炮彈就夾在這兩條導軌的中間。

發(fā)射時先向其中一條導軌通電，電流流經炮彈后再從另一條導軌返回，這樣就可以使電流通過定子上的線圈而產生電磁力，而轉子就在電磁力的推動下高速運轉起來。由此產生的電磁力推動著炮彈沿著導軌高速前進，最終發(fā)射出去。簡單來說，就是利用強大的電磁力推動炮彈高速前進，并以此摧毀目標。

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不同類型的電磁炮

最早出現(xiàn)的是線圈炮，它僅由加速線圈和炮彈線圈組成.在發(fā)射時，需要先將加速線圈固定在電磁炮的炮管中，之后再接通交變電流，這樣就能在炮管中產生一個小的交變磁場。

炮彈中的彈丸線圈在這種環(huán)境下會產生感應電流，交變電流與感應電流相互作用，就能夠產生電磁力，炮彈便由電磁力推動前進。后來又研發(fā)出了軌道炮，它的工作原理就如前面我們講的那樣，由于軌道炮是電磁炮最常見的樣式，所以電磁炮有時也被稱為電磁軌道炮。

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后面要介紹的兩種電磁炮光聽名字就比前兩種更為先進，分別叫做電熱炮和重接炮，這兩種電磁炮的工作原理也與前兩種完全不同。

• 電熱炮并不需要特殊的炮管，它只需要在炮管后膛末端安放一個等離子體燃燒器，再給予炮管的兩極高壓，這樣就能使兩極間的等離子體蒸發(fā)，產生的高壓等離子體推動炮彈加速前進。其中的等離子體是一種離子化氣體狀的物質，是除固體、液體、氣體外的第四態(tài)，它分散在我們身邊的各個角落，具有很強的導電性，并且能夠被磁場所捕捉。
• 最新的重接炮甚至連炮管都不需要，但它要求炮彈在進入重接炮前需要有一定的初速度，長方體形的炮彈在進入重接炮后，上下兩個矩形線圈給予其極強的強磁場力，推動炮彈發(fā)射。

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電磁炮的發(fā)展歷程

電磁炮這種高精尖的武器，很難想象在20世紀初就有人能夠產生這樣的構想。1901年，挪威物理學家伯克蘭教授首次提出了“電火炮”的概念，并且通過給一臺電動機的線圈注入直流電的方式，將一個500克的彈丸加速到了50米每秒，這一個小裝置也成為了電磁炮的雛形。

克里斯蒂安·伯克蘭

在兩次世界大戰(zhàn)期間，各類武器都發(fā)生了前所未有的質變，但是電磁炮卻是一個例外，它并沒有進行太多的突破。德國的漢斯萊在實驗中將一個10克的彈丸加速到了1.2公里每秒，但由于這種電磁炮太過于小型化，在真正的戰(zhàn)場上作用并不明顯，所以也沒有在戰(zhàn)場上服役。

直到20世紀70年代，澳大利亞科學家研制出一款電磁發(fā)射裝置，它能夠將3克重的塑料塊加速到6公里每秒的速度，并且在多次改良后，能夠將一塊318克的炮彈加速到4.2公里每秒。這次實驗中使用的單極發(fā)電機是一次極大的進步，這讓各國軍方重視起電能在未來戰(zhàn)爭中的重要作用，美國防部也因此成立了"電磁炮聯(lián)合委員會"，協(xié)調軍隊、能源部、國防原子能局及戰(zhàn)略防御倡議機構分散進行電磁炮的研究工作。在冷戰(zhàn)時期，美國將電磁炮的研究工作作為其“星球大戰(zhàn)”的重要一環(huán)，更將其視為對抗核彈的秘密武器。

線圈式電磁炮

2005年，美國重啟電磁炮研究計劃，并在五年內投入了2億多美元。

2010年12月，美國研發(fā)的電磁軌道炮在海軍試射中，將電磁炮彈以1700米每秒的速度射向200公里以外的目標。這次發(fā)射產生的能量高達33兆焦耳，要知道1兆焦耳的能量就相當于一輛1噸重的汽車以160公里每小時的速度行駛。經過不斷探索，美國已在2014年就已經研發(fā)出了超過7倍音速的電磁炮了。

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我國在電磁炮的研發(fā)起步階段遠遠落后于西方國家，直到20世紀80年代初我國科研部門也僅僅是聽說過有電磁炮這樣一種武器。

盡管毫無經驗，外國封鎖也十分嚴重，我國物理研究院的科學家們還是在有限的資料下研制出了電磁軌道炮的實驗裝置，盡管這臺機器僅能將0.34克的彈丸加速到1.68千米每秒，但是這也是我國科研院士們智慧的結晶。

而到了1988年，我國等離子體物理研究院就研發(fā)出了將50克的彈丸加速到3公里每秒的電磁裝置，進展可以說是十分迅速了。經過20多年的研究，2007年我國超高速電磁炮已經進入了試用階段，其中一種電磁炮是口徑20毫米左右的車載反坦克電磁炮，它可以把超過120克的實心穿甲彈加速到3.5公里每秒以上，射速可達10到15發(fā)每分鐘。這種炮彈初速極高，能夠完全擊穿所有主戰(zhàn)坦克的裝甲，它的威力就相當于用重型機槍掃射普通汽車。在伊拉克戰(zhàn)爭時期，曾有一輛M1A2美國主戰(zhàn)坦克的側甲上有一個12.7毫米的神秘彈孔，雖然這肯定不是我國電磁炮造成的，但是我們可以猜想，其他國家的類似裝備大概已經進入使用階段了。

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據(jù)實驗，質量為50克、速度為3公里每秒的電磁炮，足以擊穿25毫米厚的裝甲。2018年我國再次進行測試，成功將電磁炮彈加速到2.6公里每秒，并且能夠準確擊中200公里外的目標。同年，軍報新聞證實，電磁炮項目作為核心項目正在全力研發(fā)當中，甚至有報道稱，電磁炮將安裝在055型驅逐艦上使用。

055驅逐艦

電磁炮如此耗財耗力，為何各國還在爭相研制呢？

先進的武器數(shù)量眾多，電磁炮能夠脫穎而出也是有原因的。

• 電磁炮的脈沖動力是普通火炮的10倍，超高的速度能夠攔截幾乎所有傳統(tǒng)導彈。
• 其次電磁炮炮彈是由電磁力推動，這樣炮彈受力十分均勻，發(fā)射時更加穩(wěn)定，命中精度也更高。
• 再就是電磁炮發(fā)射時不會產生煙霧和火光，發(fā)射時更加隱蔽，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。
• 最重要的就是電磁炮發(fā)射的價格極低，與常規(guī)武器比較，火炮發(fā)射藥產生每焦耳能量需要10美元， 而電磁炮只需要0.1美元。如果與其他太空武器相比，電磁炮就更經濟了。

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不過以現(xiàn)在的技術而言，電磁炮還是有許多難以克服的缺陷。電磁炮作為一種具有高能量的武器，發(fā)熱是其最大的弊端，這就需要有強力的制冷裝置。而如果運用這種大型的制冷裝置，武器的靈活性又會有所降低，真是讓人難以抉擇。

高能量發(fā)射也會對電磁炮本體造成熱侵蝕和電磁侵蝕，例如美國海軍33兆焦耳電磁炮的壽命僅有100發(fā)。其次是現(xiàn)有技術的電磁炮無法安裝制導系統(tǒng)，就算是打擊50公里外的目標都難以命中。同樣是因為技術原因，現(xiàn)有的電磁炮還是無法擺脫炮彈小型化的問題，畢竟小型炮彈對敵方造成的打擊還是有限的，只有將炮彈口徑增大，才能對敵方進行更加全面的打擊。

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綜合來看，電磁炮將來肯定能夠成為在進攻和防守兩端均表現(xiàn)優(yōu)異的強大武器。它不僅能夠憑借超高的速度、極強的穿透性以及精確的系統(tǒng)制導對各種導彈和戰(zhàn)機進行封殺，同時也能夠對敵方戰(zhàn)艦和海岸堡壘進行迅速且隱秘的打擊。

作為新興的武器大國與強國，我國在電磁炮領域雖然起步比西方國家要晚上許多，但是歷代科學家們經過不懈的努力，我國終于在電磁炮領域跟上了先進國家的步伐，甚至能夠領先于其他國家，這一切都離不開他們的默默付出。小強哥堅信，未來我國定能在電磁炮這一領域繼續(xù)沖擊，成為世界上最先掌握并使用這一強力武器的國家。


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