【科技前沿】美海军将放弃电磁炮:曾号称把中国航母炸两截

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所属分类:科技前沿

被标题吸引到了有木有?让我们进入正题吧!

2016-6-8 7:38:45

“中美海军舰队在阿留申群岛开始决战,‘朱姆沃尔特’号用电磁炮把几百公里外中国海军的航母打成两截。”这个场景出现在去年美国流行的军事科幻小说《幽灵舰队》中。然而,这一幕看来永远无法成真了。

6月4日,美国《财经时报》网站发表新闻称,美国海军已经决定放弃这个项目,而五角大楼将再花费8亿美元,将电磁炮研制重点转为防御性用途,同时用常规火炮来发射已经为电磁炮研制的弹丸。

【科技前沿】美海军将放弃电磁炮:曾号称把中国航母炸两截

▲2014年,使用常规火炮发射电磁炮弹丸试验

【科技前沿】美海军将放弃电磁炮:曾号称把中国航母炸两截

▲美国海军电磁炮发射试验

报道称,五角大楼最初将电磁炮视为一种导弹的廉价替代品,可用于攻击100英里外的地面目标,而同时还不必在舰上携带危险的发射药。在过去十年中,美国在这一领域上花费了超过5亿美元。新一代的“朱姆沃尔特”级驱逐舰被选为电磁炮的搭载平台,因为只有这种战舰才能提供足够的电力——78兆瓦——来驱动火炮。但军方仅仅订购了三艘此型战舰。

2012年,五角大楼认识到他们可以通过现有的5英寸(127毫米)火炮来发射为电磁炮设计的弹丸。虽然炮弹的速度无法达到电磁炮的7马赫(最多接近3马赫),但这已经是现役5英寸火炮初速的两倍。

五角大楼的领导们最近已经开始为电磁炮项目降温。“我们认为电磁炮不是我们真正应该继续跟踪的项目,事实证明我们可以通过火炮发射高初速弹丸达到同样的目的,效果和电磁炮是一样的,而且我们能够更早实现这个目标。”美国副国防部长罗伯特·沃克今年5月对国会表示。五角大楼计划通过秘密的战略能力办公室继续拨款8亿美元,来研究电磁炮的防御能力(这意味着需要的能源更少,同时射程更短),同时继续研制海军所需要的通过其他形式火炮发射电磁炮弹丸的项目。“我们未来会说……‘瞧,我相信这就是我们应该花钱的地方,但我们没有足够的钱同时发展电磁炮和火炮’。至于如果新政府表示‘不,电磁炮才是我们想要的’,忘了这事吧,我们已经走上了成功的道路,”

美国海军中将,海军海洋系统司令部司令威廉·希拉瑞德去年表示,因为电磁炮需要巨大的能量,海军起码还要三十年后才能开始考虑取消战舰上的常规火炮。

电磁炮的问题能解决吗?

最近雷神公司向美国海军提交了一种采用新型“脉冲电源模块”(Pulse power module)的电磁炮,据称有望解决耗电的问题。该系统可以大幅度减少发射过程中因为无法被用于发射弹丸而浪费变成废热的电能,从而降低电磁炮发射所需的电力。

但《财经时报》采访北卡罗莱纳大学的物理学家马克·古布鲁德表示,即使能源问题得到解决电磁炮仍有很大的困难。按照计算,如果要攻击远距离的目标,每一枚炮弹的动能要达到32兆焦——可能更多。让电力系统效率提高只是问题的一部分而已。发射如此高速的炮弹会让电磁炮的导轨迅速磨损,这将是一个很大的限制因素。

【科技前沿】美海军将放弃电磁炮:曾号称把中国航母炸两截

美国海军之前提交的电磁炮和弹丸发展路线示意图,这种高速弹丸可使用电磁炮和常规火炮发射,射程差距较大

【科技前沿】美海军将放弃电磁炮:曾号称把中国航母炸两截

目前美国海军为“朱姆沃尔特”的155毫米火炮配发的是火箭增程炮弹,其造价高达数十万美元,且因为弹丸过长,实际上每艘舰只能带数十枚这种炮弹

“变电器和电容可能不断的升级,如果需要增加发射频率,那么发电系统也要增大……但真正的限制是,你到底能给弹丸多大的能量——同时又不过快的烧毁导轨,”他说“在电磁炮发射的首你可以看到大量的等离子火焰,那就是导轨和弹丸气化产生的,和火炮不同,炮管是不会自己烧起来的,火焰是来来自推进弹丸飞行的燃气。我想这将会是对我们能给炮弹赋予多少动能的最大限制,”他说。

同时,之所以要给炮弹赋予更多的动能,是因为你希望它在击中目标的时候仍能保持巨大的能量。

“现在他们是在用质量和速度/距离做交换,同时还要受到总能量的限制,”古布鲁德表示。“现在他们声称炮弹会以高超音速飞行,比火炮的初速高得多……这是电磁炮与其他类型火炮相比的基本特性。”为了达到这个目的,炮弹被做得非常轻,现在大概是23磅,而普通的5英寸火炮弹丸是70磅,如此轻的炮弹将会在飞行中迅速丧失速度,也就是动能,最终大部分动能都会被浪费掉,他说。

换言之,不论你在电源问题上取得多大的技术进步,这门炮最终要面对它的极限。

说到底,没有任何技术突破能够让你打破物理法则,这就是电磁炮面对的最大问题。

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