原标题:电磁炮战列舰出炉?中国电磁炮上舰 关键技术突破了

问:电磁炮会对核航母有什么威胁?
近日,官方媒体报道了海军工程大学马伟明院士领衔的舰船综合电力技术团队,在舰船能源动力、电磁发射和新能源接入三大技术领域取得了系列具有完全自主知识产权的创新成果。并且首次公开披露“研制成功电磁发射装置、即将装备国产大型水面舰船”。

文章来自“科学大院”公众号

航母之前的海战神器是战列舰,而随着导弹时代的来临,已经航母的崛起,战列舰已经退出了历史的舞台,但随着一项武器的发展,大炮巨舰的时代可能回归了。据俄媒的报道,中国已经将电磁轨道炮搬到了战舰上,并且已经开始了海上试验。而早先在该领域投入最大,进步最大的是美方,中方突然将这个大杀器整到船上,让美方也是大吃一惊,全球都惊讶于中方近如此快的实现了电磁炮的武器化。

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作者:太阳骑士07 老徐

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电磁炮说到底也只是“大炮”的一种形式,只不过与传统火炮相比,电磁炮弹丸依靠电磁感应产生的推力的发射,而取代了传统火药爆炸作为弹丸驱动力的发射方式。在强电流产生的巨大且持续的推进力作用下,电磁炮弹丸拥有远超传统火炮弹丸的飞行速度和射程,打击能力和范围自然也具有明显的优势,但是,用电磁炮打击类似美国“尼米兹级”这样的大型核动力航母,个人认为其威胁还比不上目前各海军强国装备的超音速反舰导弹,与类似DF-21D、DF-26这样的反舰弹道导弹的差距就更大了。凭借超高的打击速度,电磁炮射程和穿透能力都远强于传统火炮反航母能力方面,目前的电磁炮还无法与类似鹰击-12这样的重型超音速反舰导弹相比

今天,我国人民海军将迎来建军70周年纪念日。在这个日子里,青岛及其附近海空域将举行国际阅舰式,据央广网消息,中国海军32艘舰艇和39架战机将会亮相。

俄媒称,中方绝不是仅仅将电磁炮搬到船上这么简单,后续必有大动作。目前由于保密的原因,中方所取得的进展还无法看到,但毫无疑问的是,以中方低调务实的科研做法,若非到了这一步了,中方是决计不会将电磁炮贸然上舰的。而随着中方在该领域取得越来越大的进步,相信中方的电磁炮或将是全球首个正在武器化的电磁炮,而中国将拥有电磁炮做武器新型海军。

与其他先进武器装备的研发情况类似,美国在电磁炮的应用研发也走在了最前列。曾美国海军寄予厚望的DDG1000驱逐舰,其最初的设计方案中的AGS(先进舰炮系统)原计划就是采用电磁炮,在英国BAE系统公司牵头下历经十余年时间、投入数亿美元,取得了所有关键技术突破,并进行了大量的陆上、舰上测试,也证实了电磁炮在射程、速度等方面的优势,但是由于涉及大量电气设备,在可靠性和经济性方面却遇到了问题此外,电磁炮所发射的弹药也是有特殊材料制造的高技术武器,价格高昂。庞大的应用成本与电磁炮所具有的的性能优势不成正比,因此,美国的电磁炮项目已经暂时搁置。

大院er就借这个机会,跟大家聊聊军舰上大炮的故事。

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由英国BAE系统公司主导研发的电磁炮

大航海时代——风帆战列舰

这意味着中国将可以用电磁炮实现中短程导弹的能力,其炮弹的威力惊人,射程也超远,而如果不采用北斗导航,只是采用常规的电磁炮弹,其成本相当低廉,而且还便于储存,可以大量携带。这种电磁炮弹可以有效对地打击,一旦加装导航系统,甚至可以用来对对方的战舰进行打击,而且射速相当高。中方这次将电磁炮挪到战舰上,很可能是测试其系统与战船的兼容效果,毕竟一款武器要与周边的环境相容。

大院er就借这个机会,用电磁炮打击类似美国。美国电磁炮试射电磁炮具有较强的穿透能力

说到风帆战列舰,大家可能对这个名字不太熟悉,但是大家一定都看这部电影——《加勒比海盗》,里面杰克船长的海盗船,黑珍珠号就是典型的风帆战列舰。

如果在战列舰上安装可发射大口径炮弹的电磁炮,就能够以其超精准、超高速和超远射程的性能发射重量超过一吨的大威力炮弹,狠狠地打击敌军内陆纵深重要目标,还可以为登陆沿岸作战的士兵清除障碍和提供强大的火力支援。这等高性能大威力的电磁炮还能成为新式的反舰利器,一炮就能击沉排水量为5000吨级以下的各类战斗舰艇。这类电磁炮还能改进为可以发射大口径深水炸弹的反潜炮,起到近、远程反潜的作用。

我国的电磁炮研发虽然起步相对美国较晚,但是进展飞快!2019年初我国的电磁炮已经被装备到了一艘了072坦克登陆舰进行测试,成为全球第二个在电磁炮研发上达到了应用前测试阶段的国家,在电磁炮技术方面已经达到了世界最先进水平。从原理上来说,我国的电磁炮与美国的电磁炮都属于同一类型,即电磁轨道炮,因此,性能特点也基本一致。以目前的情况来说,用电磁炮攻击航母在射程、打击精度、威力上还无法与现有的超音速反舰导弹等武器相媲美,对航母造成的威胁很有限。国产电磁炮与055驱逐舰上的130mm舰炮对比

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美国电磁炮专用的高速制导弹丸,单价据称超过80万美元

黑珍珠号(图片来源:维基百科)

“电磁炮相对于传统舰炮来说优势明显,其依托超高射速、高精准、超远射程和系统支持,能对各种导弹和战机形成最大程度上的封杀,对敌方战舰和海岸堡垒进行快速精确的重锤打击,其发射费用仅为传统舰炮的1%,加装电磁炮的战列舰在攻守两端均表现优异,并能与航母编队完美融合。”性能潜力巨大的电磁炮一定能让久违的战列舰重回海军序列。

虽然包括美、中等国都还在继续开展电磁炮的研发,但是目前均没有规模化装备的计划。电磁炮虽然在理念上是先进的,而且从技术上来说也符合未来舰载武器的发展趋势,但以当今的技术和装备制造水平来说,批量应用的条件还不成熟,就更不用说用电磁炮来打击大型核动力航母了。当然,如果未来技术完备后,电磁炮能够在发射重量、射程、弹丸制导以及成本方面有明显的进步,个人认为至少能够达到与现有重型超音速反舰武器向媲美的程度,届时电磁炮才真正可能会对大型核动力航母产生威胁。

可以看出,风帆战列舰将火炮布置在船舷两侧,而其主要的战斗方式如同电影里表现的一样。值得一提的是,风帆战列舰的炮是前装填的滑膛炮,打出一发后需要水手把炮拉回船体内完成装填后再复位,而弹丸一般是一个铁球,或者干脆把各种杂物塞进去的对对面人员杀伤的霰弹(这些在电影里都有非常具体的表现)。这是最原始的战舰舰炮,一般以炮弹质量衡量火炮战斗力,比如24磅炮,9磅炮等。

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055驱逐舰装备电磁炮效果图

大舰巨炮时代——从铁甲舰走向无畏舰

中国正在进行船用核反应堆的研制,对外表示要打造核动力破冰船,事实上,核动力上船将在理论上为战舰提供用之不尽的电力,这一点将是让电磁炮上舰的重要前提。船用核反应堆研制成功之后,中国将突破核动力航母和舰载电磁炮两大难题。

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时间进入工业革命,蒸汽动力逐渐取代风力成为战舰的动力来源。当然这也不是个一蹴而就的过程,比如当年第一次鸦片战争时英国的船虽然有蒸汽动力作为辅助,但是依然基本属于风帆战列舰。

不过有专家认为,当电磁炮技术发展成熟,战列舰又会回归,因为理论上导弹的飞行速度最快最多15马赫,而现在电磁炮可以轻松达到20马赫,用电磁炮拦截导弹将会很方便,而且随着技术进步以后可能更快,除此之外,激光武器,大型激光发射器这些也是今后的发展方向,人类如果找不到一种新的交战方式,那当所有战斗机都逃不脱电磁炮激光炮的精确打击时,交战方式又会回到1次世界大战那种比拼返回搜狐,查看更多

谈及电磁轨道炮,一定要弄清两点问题,一是威力巨大,二是价格低廉。威力大,射程远,速度快,要在当今所有防御系统都拿它没有办法,大到航母,飞行物,小到地面密密码码的滩头阵地,坚固工事。价格低廉的意思,想打多少有多少,成本小,发展空间大,可制作电磁炮,当然亦可制作电磁导弹,甚至电磁火箭,可在军舰部署,亦可在作战飞机上使用。现在的关键是,自从1901年提出电磁炮的概念,到现在真正实用的电磁炮,世间一门也没有,不论是中国,还是美国。美国对我们的发展倒是甚为忌惮,说我们的电磁炮到2025即可实现部署,无非是又一个中国威胁论的翻版。2018年《科技日报》倒是有则实验的消息,在936舰上的实验,射程超过300公里,最高速度达到了7倍音速,只是,技术上还有诸多不确定性,距离实际装备为时尚早。

咱们这次要说的是接替风帆战列舰地位的铁甲舰。铁甲舰,顾名思义,就是铁甲包裹的船。当然,广义上讲,李舜臣的龟甲船也算铁甲舰,但是今天咱们说的铁甲船是专指列强19世纪60年代到19世纪末的铁甲战舰(后期他们也称这种船为战斗舰或者装甲巡洋舰)。

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层层剥茧

300公里,7倍音速,如果能投入使用,也具不小威力,若问打击核航母行不行,答案是可以。莱鸟们说,世上的核航母,上千公里的防御半径,而电磁炮射程只有300公里,射程明显不够。这种说法不免太过机械,帐不是这样算的,航母是个大编队,从外到里分别在水下和水面三层有六、七艘舰只,水下目标自有我方潜艇制之,而盾舰正是电磁炮的打击对象,干掉了它们,层层剥茧,剩下的航母就是个光杆司令,不就可以打击了吗?有了电磁炮,就多了一条有效打击航母的手段。有了电磁炮,也不只是一种炮来战斗,各种装备有效配合,形成合力,才能打击航母。航母不是好打的,电磁炮的威力也不是可以小瞧的,看过电影《变形金钢》的,都对其中电磁炮干掉了霸天虎的细节印象深刻,咸说了不得,这玩意,一旦实现,威力简直逆天。

电影《变形金刚》中的电磁炮

她们一般采用蒸汽动力,身披重甲,传统的滑膛炮显然已经难以打穿她们的装甲,射程更远、精度更高、射速更快的大口径后装填式线膛炮取代滑膛炮的位置担负战舰主炮的重任。而这时衡量主炮威力基本可以依据其口径与倍径(倍径指炮管长度是火炮口径的多少倍),一般口径越大,倍径越大,火炮的射程就越远,威力也越大。

发展无限

那么,世上电磁炮,如今发展到了什么程度?基本可以实用化。美国还有一大问题没解决,那便是电力保障不足的问题,块头大,耗电多,一炮发射出去,因电力不足得等着,一等就是半小时,如何了得。按中国电磁专家马伟明的说法,我们似乎解决了这一关键性问题,即储能技术。美国因此判断,再过几年,也就是2025,即可实现部署。是与不是,且不管它,电磁炮发展,已表现出了光明的技术前景,总是不争的实事。因而各国都在发展,印度号为技术第一,仔细一拨拉方知,吹牛的成份太大,几克质量的物体在风洞中获得了几个兆焦的能量,而美国实验炮是将50克的弹丸发射到180公里外的地方,炮口动能达到了32兆焦,印度甚至都没造出实验炮的模型来,就敢妄称第一,水份未免也太大了一些。

有、而且很大,不止是对航母海战地位有巨大的影响,对航母本身的威胁也同样巨大。▲最近又开始“火热”的我国电磁发射武器测试系统。

我们俗称的电磁炮只是电磁发射武器技术的一种,像我们经常谈论的电磁弹射器,其实也算是电磁发射技术的一个分支,我们目前对电磁发射武器技术的认知还很浅显,哪怕仅仅只是电磁炮,在这个领域,我们的认知都不是十分全面。

目前我们对电磁炮的理解,仅仅只停留在直射非制导武器的层面,认为现在电磁炮仅仅只是把直射弹药高速打出去而已,但是随着技术的发展,一旦电磁炮可以突破地球曲率的限制,发射弹丸可以采用精确制导技术,那电磁炮的前景将无可限量。▲电磁炮与其他化学能火炮的关键区别在于,电磁炮可以实现2500米/S甚至更高的初速,同时火炮体积相对更小、身管更短。

而也正是因为弹丸的超高速度,导致目前精确制导弹药的微电子元件,难以承受超高速所带来的巨大加速g值,而以2500米/S炮口初速计算,155口径的电磁炮可以将弹丸发射至400公里远距离,而其加速g值高达30000g,是目前制导弹药微电子元件所能承受极限的两倍。▲目前美国“剑神”制导炮弹能承受的高加速g值约为15000g,未来在此基础上进行提高完全没有问题。

同时,由于地球曲率的原因,当弹丸射程超过40公里距离后,目标就会被地平线所遮挡,所以电磁炮对超远距离目标的打击十分困难。

但是如果随着以后技术的发展,电磁炮能将这两个制约因素解决,那电磁炮的前景将十分广阔,其弹药投送效率和对远距离目标的精确打击能力,都将超过现在的超级航母。

由于电磁炮不是化学能火炮,尤其是电磁重接炮,其对火炮管身的磨损非常小,又没有火药残留,不用担心炸膛等问题,其可以连续高强度发射,以前文2500米/S初速技术,4分钟就可以把精确制导弹药投送到目标上空,这个效率比战斗机近距支援还要快。▲福特号航母的短期目标是每天出动270架次,50%为攻击架次,单次投放精确制导弹药为2吨,一天之内可以对目标投弹270吨左右,而一门电磁炮假设每天可以发射1200次左右(实际不止),每次100公斤制导弹丸的投送质量,那么单门电磁炮的投弹效率就可以比肩半条福特号航母,这是极其恐怖的投送效率。

而电磁炮的诞生对航母自身的威胁同样巨大,电磁炮发射制导弹丸的成本远低于目前的各型导弹,如果电磁炮成熟后,可以在超远距离外精确打击目标,那么在海量弹药的投放下,对包括航母在内的任何水面目标都有十分巨大的威胁。▲美国对朱姆沃尔特级前身DD-21所规划的电磁炮任务射程图,打算用3000-6000公里的超远射程覆盖全球,而这就是未来电磁炮真正成熟后的威力。

▲我们目前看到的电磁炮,都是这种很Low的样子,但是任何武器装备不都是从不成熟逐渐走向成熟的吗?《变形金刚》中的武器也不是没有变成现实的一天。

所以现在有人将电磁发射武器技术称为“改变战争规则”的武器,一点都不为过!

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别想的太多,现阶段的电磁炮,最主要还是一门超远射程的巨炮。不过,可以期待下未来的全能舰。

从目前可以研判的结果来看,中国海军装备的这门电磁发射装置应该是30MJ左右的中近程电磁炮,根据美军基于动能、空气阻力的推算,大致算出射程最多也就在120海里左右,那就是220千米左右。当然,里面还有很复杂的空气密度和弹丸外形的空气动力计算,这个数值只能算是个参考值。

不过,以6马赫的出膛速度,既2040米/秒的速度,能够打击到100海里外,约合185.2公里的目标,美帝目前实测32MJ电磁轨道炮的实际数值。

我们先不论杀伤力如何,单纯这个距离还远远没有逃过舰载机的攻击半径。还达不到能够有效威慑航母的能力。不过呢~另一个问题就来了。毕竟这只是电磁炮的基本构型,再继续看商标,如果能够到到64MJ,那射程就是240海里开外了!这已经脱离舰载F-18的重载作战半径,也就是说,有机会命中航母了。剩下就是提高弹丸质量和射速了,确保下落时末端速度足够贯穿甲板的就可以了。

另外还有一个种解决方案,未必使用完全固体弹丸,可以发射电磁导弹或者电磁火箭炮,提高弹药初速,使得原来射程100公里的反舰导弹提升到200到400公里。这也是马伟明院士在“全能舰”设想中的武器。但是在初速和射程以及导弹构型上还需要重新设计和考量。因此,短时间内还看不到电磁炮直接打航母,不过200公里开外对滩头阵地来个30发急促射,那想想也是相当刺激的!

以上内容仅为个人一些简单的认识和想法,供抛砖引玉,欢迎更多讨论和交流互动。

三强都在研发电磁炮,从目前的发展趋势来判断,可能东方某神秘国家最先投入实用,因为去年936号坦克登陆舰上的那门试验用电磁炮,似乎体积并不十分庞大。

从网上流露出的图片来分析,与二战时期203毫米舰炮炮塔相当,因此具备在4000吨级以上水面舰艇适装的条件,军工速度值得期待。

由于有别于发射传统化学能的火炮弹丸,电磁炮极大地提高了弹丸的速度和射程。

目前,电磁炮迟迟不能服役的原因,就是能源问题,倘若能将发电机的体积降下来,且能提供足够强大的电能,有弹丸的高初速,配合北斗导航系统,打击精度就有了有力保证。

射速、射程、精度三要素都成立了,加上弹丸的威力,那就OK了,只可惜能源问题,一直以来都是制约各国电磁炮投入实际运用的最大瓶颈。

作为一款高能武器,电磁炮弹丸有当代初速最高舰炮的三倍以上,可将一枚重10公斤的弹丸发射到150公里以上,一般传统炮弹都是难以拦截的,那么电磁炮的弹丸就更难以拦截了。

倘若解决了电磁炮的能源问题,此外,还得解决电磁炮的冷却问题,一旦这两个问题解决了,电磁炮完全可以装备在比936号登陆舰更大的052系列驱逐舰或055万吨大驱上,甚至4000吨级的054A型护卫舰都非常有可能装备。

此举,可能会影响未来海战的模式,因为随着电磁炮技术的发展,未来的电磁炮射程非常有可能达到200公里,甚至300公里,妥妥的反舰导弹的射程,那么,随着舰炮的威力增大了,海战模式有可能发生重大变化,由以前的互射反舰导弹,进而发展成为互射电磁炮。

那么,随着电磁炮上护卫舰、驱逐舰级别的水面舰艇,其300公里以上的射程,势必对核动力航母产生一定的影响,因为除了反舰导弹、航空炸弹、反舰鱼雷、大口径舰炮以外,航母又多了一个新的对手电磁炮弹丸,必定也能给航母造成了一定的毁伤。

按照马伟明院士的设想,随着电磁炮上舰投入实用,未来的中国海军必将诞生全能战舰,院士海军少将领衔的团队,无论是全电推进技术,还是电磁弹射技术,抑或电磁炮的储能技术,对于海军来说都有着举足轻重的意义,让海军的诸多技术都走在了世界的最前沿,非常期待国产电磁炮正式成军。

说到底,还是一个武器投送距离和投送精度的问题,其实我们的战争说起来高大上,原始社会用投石,弓箭没啥区别

,步枪取代弓箭,原因是火药带来的距离和精度最终比弓弦要长,同理,在二战,航空母舰取代战列舰,也是因为航空母舰的有效火力投送,无论是距离还是精度都远远要超过战列舰,未来,电磁炮取代航母可能是一个方向,但绝不是全部,如果有新的武器,无论在距离,精度,消费比都能全面取代航母,那就是真正的换代,电磁炮还做不到,首先,射程,一个现代航母战斗群的作战半径可以达到将近一千公里,随着作战飞机的性能还有进一步的提升空间,而电磁炮目前的射程顶多也就200多,也许随着技术发展会有更高的提升,但暂时还起不到绝对取代的位置,我不知道最后取代航母的是什么样的武器,但目前还看不到有什么武器能够做到,电磁炮也不行。

电磁炮和传统的化学能火炮弹丸不同,传统大炮是将火药燃气压力作用于弹丸,而电磁炮则是利用电磁发射技术制成一种先进动能的杀伤武器,使电磁系统中电磁场产生的洛伦兹力,极大地提高了大丸的速度和射程,具有超高动能杀伤超高射速等特点,将来必定会对航母战斗构成巨大威胁,这也是各个国家大力发展的重要原因,可以说如果在电磁技术上能够领先世界,那么就可以引领未来武器的潮流。

永利集团手机在线登录 ,电磁炮能量很大,一般情况下可以达到十兆焦耳,比普通火炮厉害数十倍,从目前的发展趋势来看,我国有可能成为第一个是投入使用电磁炮的国家,不过美军研发电磁炮的技术也很快,早在2012年的时候,美军就成功发射了一门电磁轨道炮,炮弹初速度达到了每秒钟8000米,射程达到180公里,这组数字有没有让你觉得很恐怖?

(美军电磁炮)未来美军还准备把电磁炮的火力打击范围进一步延长至640公里左右,这样一来电磁炮远距离击沉对方航母将成为可能。

电磁炮和常规火药比不需要考虑磨损和炮管的寿命,只要你能够在装填上跟得上速度,一分钟几十发不是问题,这样对方想要拦截也跟不上你的速度,所以有了它打仗基本上稳赢,这样自己损失会很小。

从表面现象就可以看出来电磁炮的作用,如果真的没有前景的话,美中俄三国是根本不会竞相展开研制计划的。只是在电磁炮领域似乎我们要比美国走的更接近于实用化,而俄罗斯方面多数还在理论层面,美国在纠结技术障碍。

最近我们国家《央视网》在周三(1月2日)报道了,由马伟明院士率领的团队在多项相关领域取得了突破性进展,我们的军舰将很快装备世界领先的电磁轨道炮。并且透漏弹药时速高达9000公里。这就相当于弹丸拥有2.5公里/秒的速度,用以攻击300公里外的目标。可以电磁炮领域我们走在了实用化的前列,早在2018年2月北京《科技日报》就首次纰露了,装有电磁轨道炮弦号为936的072型登陆舰上。3月份官方就爆料出首次电磁炮实验取得了成功,其射程超过300公里,最高速度达到7倍音速

如果只是看这样的数据已经远远超越了传统火炮的技术性能,同时也是传统火炮根本做不到的结果。那么电磁炮的优势自然就突显出来,超远射程和超高的速度是电磁炮突出的优势。而且每次的发射能量成本也并不高,一次发射成本在2.5-5万美元之间(美国方面的推算)。300公里的射程已经相当于短程弹道导弹的射程了,无论是用电磁炮对地打击,还是对舰打击都拥有无可比拟的优势。具有低成本优势,又有高突防性能,只要在解决炮弹制导问题,那么电磁炮将发挥出超强的作战能力。

但是以,前电磁炮的射程,和电磁炮相关技术领域的限制,还无法对航母战斗群构成直接的威胁。毕竟航空母舰的防御体系是海战当中,目前相对最完整的体系。无论是进攻,还是防守,
大型核动力航母都拥有相对完善的作战体系。比如美国的尼米兹级航母拥有FA-18E/F战机,可以提供600-800公里的防御范围,甚至可以前出更远。而在其身后距离航母300-350公里范围拥有E-2C空中预警机,可以发现500到600公里海面上的作战目标,同时也能为尼米兹航母提供空情信息。

那么问题就出来了,如果以现在电磁炮的射程300公里的范围,显然根本无法突破航母的防御圈。300公里已经突破到了核动力航母的第二层防御范围,如果这样利用电磁炮来打击核航母显然是有些勉为其难。利用这样的突防,还不如直接用DF-21D更简单高效。只有电磁炮能够继续提高其射程,使其达到1000公里的射程,并且解决好炮弹制导问题,那样对航母的威胁才是最具杀伤力的。

所以,就目前来说,电磁炮还没有进行实际的装配部队,目前只是属于实验当中,无法实际应用,那么谈及电磁炮来对核动力航母产生威胁显然是不够准确的。但是电磁炮的未来发展方向,绝对会对核动力航母产生一定的威胁。如果一个国家拥有了数量众多的电磁炮,并且解决了炮弹制导问题,同时也提高了炮弹射程,那么这对于核动力航母就是一个最为现实的威胁。而这样的威胁都是超过7马赫以上的饱和攻击弹头,这让护航舰艇上的标准-3舰空导弹根本无法拦截,那么航母也就只能等着看烟花了!

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电磁炮与无人机、激光武器、高超音速武器一起并列为21世纪改变未来战争模式的武器,这并不是空穴来风。电磁炮具有的超高动能杀伤、超高射速、超远射程等特点必将对以航母战斗群构成巨大的威胁,这正是中美俄不遗余力发展这项技术的主要出发点之一,可以这么说,如果谁在电磁炮技术上能够一马当先,谁就能占领未来武器技术发展的制高点!

定远号模型,其船体中部是4门305mm主炮(图片来源:必应图库)

纯动能武器瞬秒各种常规弹药

电磁炮因为其能量极大,通常可以达到10兆焦耳以上,是普通火炮的数十倍乃至上百倍,因此能够给予炮弹极高的加速,我国最新试验的电磁炮弹目前已经达到4千米以上,这么大的速度再通过抛物线下坠,经过地球重力牵引的加成BUFF,妥妥的就是一颗人造流星,所以电磁炮弹通常就是一颗类似于坦克尾翼稳穿弹的实心金属弹丸,压根不需要装什么炸药杀伤部,直接利用动能砸下去就有毁天灭地的效果,现在的航母之所以难打,一个重要原因就是抗沉性能太强,常规弹药难以对其伤筋动骨,但是如果被电磁炮盯上,航母很可能只需要一发就会被拦腰打断,甚至沉没,你说他们怕不怕?(电磁炮弹弹托出膛后瞬间分离,只留下纯金属的动能杀伤部,威力毁天灭地!)

我们选择经典的铁甲舰——定远号为例,其主炮是德国的克努伯大炮,一共四门,305mm口径,长度25倍口径,射程约8千米。可以看出和二战时期的超无畏舰们相比,有着火炮倍径不大,分布在炮塔两侧无法发挥全部火力,射程不足等等缺点,这些都是当时工艺技术上面的限制导致的。

饱和打击无视防空火力拦截

电磁炮使用的是电磁场力在电磁圈内做功,与常规弹药的火药化学能完全不同,没有发射药爆炸爆炸和炮弹加速对炮膛的磨损,也不用考虑炮管的寿命,所以只要装填速度够快,完全可以做不到秒射,配合自动装弹机一起工作,每分钟数十发的射速不是梦。在这样的速度下,一门电磁炮的火力密度完全可以媲美传统意义上的一个炮兵营,而且电磁炮的速度极快,拦截起来非常困难。航母之所以难打的第二个原因就是因为整个航母战斗群编织了严密的防空网络,但是电磁炮的火力密度和超高射速完全可以用来进行超饱和打击,不管怎么严防死守也完全能够撕开一道血口子,你说航母抓不抓狂?(这射速看着都吓人)

再经过前无畏舰,无畏舰,超无畏舰时期(这之中的故事是在是太多了,咱今天就不仔细讲了),主力炮舰的大口径舰炮虽然原理结构上没有特别大的变化,但是随着装甲技术和冶炼工艺的发展,其口径、倍径也变得越来越大,射程与威力也随之上涨。就在你们在想我会介绍哪艘战列舰的时候,我会告诉你们今天介绍的是得梅因级重巡洋舰。

超远射程秒杀航母不是梦

2012年美军在弗吉尼亚的达尔格伦对地作战中心成功试射了一门电磁轨道炮,其炮弹初速达到8千米/秒,射程远达180公里,是传统火炮的四倍以上,但是这还仅仅只是一个开始,美国海军计划在2020年左右研制出炮口动能64兆焦耳,射程360千米的实用化电磁炮,在2030年更是准备将电磁炮的火力打击范围延伸至640公里,而这一距离已经超过了现有所有舰载反舰导弹的射程,如果能突破地球曲率的限制,将精度进一步提高,未来定将成为舰载精确打击的神器,舰载电磁炮在超远距离击沉敌方航母必将成为现实!

电磁炮作为近年来新兴海战武器,被认为是改变未来海战规则的存在。甚至有不少人认为,随着电磁炮技术的突破,未来以电磁炮作为主要武器战列舰将会重回人们的视野,称霸海洋!目前只有中美两国在这个领域有深入研究,双方通过各自不同的技术路线获得了各自不同的成果。▼这张照片是美国的电磁炮试验装置,从外形就可以看出,利用磁场的洛伦兹力发射炮弹的电磁炮和利用火药燃气发射炮弹的传统火炮有巨大差别。其实大部分人印象里的电磁炮仅仅是电磁发射技术的一种运用,除了电磁炮之外,电磁弹射技术,电磁火箭炮等也是电磁弹射技术,甚至还可以用于可控核聚变试验。

电磁发射技术不仅应用于电磁炮,也可以用于航母,制造电磁弹射系统。下图▼即为我国自主研发的电磁弹射系统正在进行歼-15战斗机弹射试验。电磁发射技术的原理非常简单,初中生在家里都可以进行模拟。电磁发射技术的最基本过程就是利用电磁能进行做工,将电磁能转换为动能。模拟非常简单,但是要保证足够的能量进行工程运用则是一项非常困难的事情。我国电磁炮就是电磁发射技术的工程运用,保证最后能量的手段则是马伟明院士开发的“强迫蓄能装置”。一旦解决能量储存问题,电磁炮的前途将会无可限量。人们对于电磁炮的认知还受限于传统火炮,认为电磁炮依然属于炮,只能直射或者像榴弹炮一样以一定角度进行曲射。其实真正的武器级电磁炮已经完全脱离炮的概念了。这一切得益于神奇的电磁能,只要能够保证足够的能量储存,理论上来说,电磁炮的炮弹出膛速度甚至可以超过2500M/S,远远超过传统火炮。超高的出膛速度,带来的是超远的射程。一旦电磁炮的炮弹可以突破地球曲率,并且实现炮弹制导,那电磁炮将直接可以威胁现代导弹的地位。

那电磁炮对航母的威胁主要在哪里呢?我觉得主要威胁不在电磁炮性能有多好,射程多远,突防能力有多强,可以轻松击中航母。而在于电磁炮恐怖的打击效率和精度,将直接威胁现代以航母为核心的海战模式。为什么会这么说呢?我们知道,现代航母的攻击方式其实说白了就是利用舰载机实现超远距离的制空权夺取,在夺取制空权之后再利用舰载机实现超远距离的精确制导弹药的投送。一旦电磁炮的技术得到全面突破,射程达到1000公里,达到巡航导弹的打击精度,同时能量储存问题也得到解决。那一门电磁炮将可以短时间内实现上千次连续发射,直到弹药耗尽,炮管使用寿命耗尽。航母本来的作用就是夺取制空权,方便后续战机的对地目标精确打击。试想一下电磁炮的出现,不再需要派出战机制空权夺取,直接从海上进行发射大量高速弹头,突破地方防空网络,进行持续性的远距离精确打击。那航母的作用将是什么?将会成为舰队防空的核心,原本的舰队攻击核心的位置将会被装备电磁炮的军舰取代。航母转变为防御核心,从原本的对付远距离敌方目标,变成利用舰载机配合护航舰艇打击敌方来袭空中目标的舰队防空舰。

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得梅因级重巡洋舰(图片来源:维基百科)

得梅因级重巡洋舰诞生于二战末期,也是众多没有赶上二战的精良装备之一。其首舰得梅因号是美军第一艘拥有装备有自动装弹机的大口径舰炮的战舰。它拥有的9门mk16型203毫米/55倍口径速射火炮,每分钟极限射速12发,还能任意角度装弹。而对于口径更大的战列舰来说,她们只有用扬弹机运送笨重的弹药,装弹时还需要手工操控机械装置装填,装完弹之后还需要另外加装发射药,而且这些操作必须在特定角度才能完成。换句话说就是每次装弹后都需要重新测距瞄准。除此之外,为了防止殉爆,战列舰每次装填每门炮只能放一枚弹药,如果有兴趣,可以到厦门的狐狸山炮台去看看经常由舰炮客串的大口径岸防炮的输弹系统的残迹。

所以说这型火炮可以说是当时大口径舰炮的巅峰作品,也可以说是大舰巨炮时代最后一抹辉煌。结合美军一贯擅长的防空与雷达技术,得梅因级当之无愧为最强的重巡洋舰。值得一提的是,得梅因级的二号舰萨勒姆号(USS
Salem CA-139)留在昆西市的博物馆中,应该是美军留下来的唯一一艘重巡洋舰。

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现代舰炮——导弹时代的辅助角色

时间进入导弹时代,战列舰们由于主炮射程问题(参考:大和级主炮最远42km射程,至于命中率这个距离基本靠信仰,而且单个炮塔质量高达2774吨)让位于航母与导弹战舰,那么舰炮对于现代战舰是不是就没用了呢?答案是否定的。

首先考虑到导弹的昂贵价格,登陆战时对地攻击时采用中等口径的舰炮(100mm-155mm)是恰到好处的。比如咱们最新的大驱也安装了130mm舰炮。另外,美军当初也曾经发展过203mm的驱逐舰炮mk71,主要目的也是对地攻击。

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055型驱逐舰,可以明显看见舰首的130mm舰炮(图片来源:解放军报)

当然,遇见特殊情况,舰炮也是可以对舰攻击的(比如俄罗斯人拿来打索马里海盗)。另外,美国也曾经研制过大口径舰炮弹药的现代改型,就如同坦克炮射导弹一样开发过制导炮弹与火箭增程炮弹,当然这些并不实用的设计很快都被否决了。

值得一提的是,虽然大口径舰炮失去存在意义,中等口径的舰炮沦为地面火力支援的武器,小口径舰炮却表现出强劲的生命力。

早在风帆战列舰时代,舰炮就讲究大小搭配,除了对付对面战列舰的巨炮,还有灵活的小口径炮击退对面大船放下的小艇。在大舰巨炮时代末期,小口径炮主要任务则变成了防空,比如大和号就装备了24门127mm高炮,和156门25mm机炮。进入导弹时代,虽然有了防空导弹这种打飞机利器,但是近防炮为代表的小口径舰炮依然是各类舰艇必不可少的防御武器。

咱今天要介绍的是中国一款近防炮——1130近防炮,1130指11管30mm口径加特林式速射炮,采用的就是大名鼎鼎的加特林机枪的原理。它的最大射速每分钟11000发,每秒166发,主要用途是击落靠近舰船的反舰导弹、飞机,理论上配合雷达能击落2马赫接近舰船的飞行物,是防御舰船的最后一道防线。1130近防炮目前广泛安装在我国新建舰船上,比如辽宁号航母与054A型护卫舰。

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1130近防炮(图片来源:

走向未来——电磁炮

让军迷们津津乐道的不仅有阅舰式中亮相的“辽宁号”、“055”,还有一个神秘的传说:电磁炮。

实际上,从2016年1月的国家科技奖励大会起,电磁炮就已经不是传说了,大家的疑问是电磁炮真身什么时候出现,先出来的是主炮还是防空炮等细节问题。

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2015年的海军工程大学电力集成创新团队获国家科技进步创新团队奖官宣图,

下排中间那个就是电磁炮

众所周知,电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。它利用电磁系统中电磁场产生的洛伦兹力来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的动能。

那么电磁炮相对于传统化学能火炮又有什么优势呢?

首先是射速快,炮弹动能大,射程远。根据美军公开的资料,电磁炮可以做到初速度2000m/s以上,弹丸动能30MJ以上,射程200km以上。美国海军曾经委托英国BAE系统公司开发紧凑型电磁轨道炮,可将3.2千克弹丸加速到大约2.4公里/秒(8,600公里/小时)或大约7马赫的高超音速速度,具有33兆焦耳的动能。

据美国海军研究办公室人士介绍:“电磁轨道炮能击落弹道导弹、巡航导弹和高速飞行的战机,非常安全高效。”

而且比起反舰导弹,电磁轨道舰炮的单位发射成本要低得多。BAE系统公司开发的电磁轨道舰炮,其动能炮弹的单位发射成本可以控制在2.5万美元左右,如果使用制导炮弹,成本会有一定幅度上升,但这仍然远远低于反舰导弹或舰载陆攻巡航导弹的造价,如捕鲸叉导弹单价近100万美元,而一枚“战术战斧”高达140万美元以上。

但是电磁炮也不是十全十美的。首先,电磁炮需要消耗大量电能,这可能需要在舰船拥有强劲的发电供电能力。此外,电磁炮过高的初速度不仅是优势,也是对电磁炮系统本身,特别是炮管与炮弹的考验。另外,长射程带来的命中率问题也是困扰电磁炮系统的一大难题(如果采用制导炮弹,相对于导弹就没用太多的成本优势了)。

美军曾计划给新型驱逐舰朱姆沃尔特级安装电磁炮,但是之后折算成本后还是选择采用传统化学能的155mm舰炮LGS,但是LGS的制导炮弹LRLAP的单价一发也要80万美元,甚至更贵,所以军方认为直接打战斧还便宜点,果断砍掉,替补登场的可能是更便宜的陆军制导炮弹。

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朱姆沃尔特级驱逐舰(图片来源:维基百科)

对于我国来说,无论是国产航母、辽宁舰、还是“海洋山”号,这些国产军舰都代表了我国海军的实力与成就,她们都是当之无愧的中国宝藏,是捍卫祖国航海主权和安全的中坚力量。

文末必须用这张作为海军节贺图。

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飘扬的彩条布,意味着……(图片来源:新浪微博)

文章部分内容整理自“中科院物理所”文章《二营长!把老子的“电磁炮”拉上来!》

文章首发于科学大院,转载请联系cas@cnic.cn

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