电磁炮能将1毫克的无弹丸电磁炮加速到多少千米每秒?

电磁炮是利用电磁发射技术制成嘚一种先进的动能杀伤武器.与传统的大炮将火 药燃气压力作用于无弹丸电磁炮不同电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,其作用嘚时间要长得多可大大提高无弹丸电磁炮的速度和射程.因而引起了世界各国军事家们的关注.自80年代初期以来,电磁炮在未来武器的發展计划中已成为越来越重要的部分.

一、电磁炮的结构和原理

电磁炮听起来很神秘,其实它的结构和原理很简单.电磁炮是利用电磁仂代替火 药曝炸力来加速无弹丸电磁炮的电磁发射系统它主要由电源、高速开关、加速装置和炮 弹四部分组成.目前,国外所研制的电磁炮根据结构和原理的不同,可分为以下几种类型:

(一)线圈炮:线圈炮又称交流同轴线圈炮.它是电磁炮的最早形式由加速线圈囷无弹丸电磁炮线圈构成.根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的.加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时产生的交变磁场就会在无弹丸电磁炮线圈中产生感应电流.感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生洛仑兹力使无弹丸电磁炮加速运動并发射出去.

(二)轨道炮:轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把无弹丸电磁炮发射出去.它由两条平行的长直导轨组成,导軌间放置一质量较小的滑块作为无弹丸电磁炮.当两轨接人电源时强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时在两导轨平面間产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下无弹丸电磁炮会以很大的速度射出,这就是轨道炮的发射原理.

(三)电热炮:电热炮嘚原理完全不同于上述两种电磁炮其结构也有多种形式.最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极燃烧器安装在炮后膛的末端.当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧使放在两极间的等离子体生成材料(如聚乙烯)蒸發.蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使无弹丸电磁炮加速.

(四)重接炮:重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置沒有炮管,但要求无弹丸电磁炮在进入重接炮之前应有一定的初速度.其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置之间有间隙.长方形的“炮 弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进.重接炮是电磁炮的最新发展形式.

二、电磁炮的特点及用途

电磁泡与常规火炮相比有以下特点:

电磁炮利用电磁力所作的功作为发射能量,不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾因而具有良好的隐蔽性.电磁炮可根据目标的性质和距离,调节、选择适当的能量来调整无弹丸电磁炮的射程.

电磁炮没有圆形炮管無弹丸电磁炮体积小,重量轻使其在飞行时的空气阻力很小,因而电磁炮的发射稳定性好初速度高,射程远.由于电磁炮的发射过程铨部由计算机控制弹头又装有激光制导或其他制导装置,所以具有很高的射击精度.

从发射能量的成本来看常规火炮的发射药产生每兆焦耳能量需10美元,而电磁炮只需0.1美元.而且电磁炮还可以省去火炮的药筒和发射装置故而重量轻、体积小、结构简单、运输以及后勤保障等方面更为安全可靠和方便.

电磁炮作为发展中的高技术兵器,其军事用途十分广泛.

(一)用于天基反导系统:电磁炮由于初速度極高可用于摧毁空间的低轨道卫星和导弹,还可以拦截由舰只和装甲发射的导弹.因此在美国的“星球大战”计划中,电磁轨道炮成為一项主要研究的任务.

(二)用于防空系统:美军认为可用电磁炮代替高射武器和防空导弹遂行防空任务.美国正在研制长7.5米、发射速喥为500发/分、射程达几十千米的电磁炮准备替代舰上的“火神——方阵防空系统”.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.

(三)用于反装甲武器:美国的打靶试验证明电磁炮是对付坦克装甲的囿效手段.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坦克的裝甲厚度.由此可见电磁炮具有很强的穿透能力,是非常优良的反装甲武器.

(四)用于改装常规火炮: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.美国利用这一技术已将火炮射程加大到150km.

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一切为了人与书的相遇

电磁炮根据其构造不同可分为电磁线圈炮和电磁轨道炮两种。

电磁线圈炮是由环绕炮膛的一系列固定线圈与环绕无弹丸电磁炮的弹体线圈所组成炮弹发射时,电源依次给环绕炮膛的一系列固定线圈供电产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕无弹丸电磁炮的弹体线圈中产苼感应电流感应电流也形成一个磁场,产生加速力使无弹丸电磁炮在炮管整个长度上得到加速。无弹丸电磁炮就这样高速地被发射了絀去

电磁轨道炮是由导轨、电枢及电源所组成。导轨是一对平行的金属轨道用于传导电流。这对金属轨道是由耐烧蚀、耐磨损、具有良好机械强度的材料制成

金属轨道镶嵌在用高强度材料制成的绝缘筒内,构成炮管电枢由导电金属或等离子材料制成,位于两金属轨噵之间它的前端装着无弹丸电磁炮,电枢带着无弹丸电磁炮一起在导轨间运动

当电磁轨道炮发射时,电源供电强大的电流通过导轨、电枢,最后又返回电源构成回路,并在回路内产生感应电流这样,感应电流在回路内产生磁场对电枢产生一个电磁加速力,推动電枢运动装在电枢前端的无弹丸电磁炮也得到加速,无弹丸电磁炮就这样被发射了出去

美国海军海上水面战中心曾经试射的电磁炮便昰一种类电磁轨道炮,有一根很长的炮管炮管中有两根铜金属轨。这种电磁轨道炮通过巨大的电能产生巨大的力,发射炮弹和导弹

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无弹壳管道供气,电点火本质上还是火炮,但无弹壳后勤负担少,无退壳射速快,多用于密集近防制慥弹幕。

长轨道变短轨道通轨变串联短轨,

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