一週軍情|席亞洲：“威力巨大之電磁軌道炮”為何終成南柯一夢
據美國媒體報道，本週雖然雷西昂（雷神）公司新提交了一套海軍電磁軌道炮的電力模塊系統，但海軍似乎已經對這個項目失去信心。這個曾經號稱威力巨大、可以改變遊戲規則的“超級武器”看來要被打入冷宮了。電磁軌道炮到底是什麼東西？美國海軍的電磁炮項目為何最後改弦更張？中國有沒有可能“彎道超車”，在這方面走到美國前頭去？本文我們來探討一番。
此外，美國本週宣佈要在地中海和南海同時展示雙航母編隊。稍後，日本又炒作“中俄聯合艦隊”進入釣魚島周邊海域。然而，關於進入釣魚島海域的俄海軍……有一段故事你不能不瞭解。
美海軍“威力巨大之電磁軌道炮”終成南柯一夢
最近，美國媒體稱，美國海軍決定放棄2000年以來開始的用艦載電磁軌道炮攻擊岸上（和海上）目標項目。
上世紀50年代人類發明核能以後，運用電磁力取代火藥發射彈丸的武器就成了科幻作品中相當普及的幻想。原因很簡單，核能用來發電，幾乎就是“無窮無盡”，用電力發射彈丸就可以擺脱發射藥的限制，僅此一條，就足以讓世界各國軍人對這種武器產生興趣。
電磁炮的設想早在上世紀50年代就已經非常流行
1918年最早的電磁軌道炮設想圖
阿諾德·施瓦辛格在90年代科幻電影《蒸發密令》中手持兩把電磁軌道步槍
用化學發射藥來發射彈丸，是通過爆炸產生的氣體膨脹將彈丸送出炮口。氣體膨脹速度有極限，因此化學能火炮的初速也就有了理論極限，即使再加長炮管，增加發射藥，最終也很難讓炮彈速度繼續大幅度提高。但電磁炮，沒有這個限制。
首先進入工程實用階段研究的是電磁線圈炮。顧名思義，就是利用炮管周圍的線圈對彈丸進行加速，每個線圈產生一定的加速度，積累起來就可以產生相當驚人的炮口初速了。
有資料提到，1978年蘇聯科學家成功用線圈在不到1釐米的距離內將一個2克重的金屬環加速到5000米/秒。美國90年代在電磁線圈炮方面投入巨大的成本，尤其是美國海軍計劃用一種小型的線圈炮取代“密集陣”機關炮，用於攔截反艦導彈。
線圈炮原理示意圖，這種結構和原理都比較簡單的裝置問題在於能量轉換率太低，除非它的線圈能實現超導
美國海軍最初計劃用線圈炮來反導，最後造出來的卻是這樣一個巨大的裝置，炮口動能僅1.7千焦
但發展到後來，線圈炮原理的電磁炮研製遇到障礙：能量效率低，體積龐大，要將彈丸加速到超高速需要很長的“炮管”……不過，電磁線圈炮的原理在另一個地方得到實用，這就是美國傑拉德·福特號航母上的電磁彈射器，中國正在研製的電磁彈射器也是採用線圈加速原理。
最後電磁線圈炮的研究成果被運用到航母電磁彈射器上，也算是修成正果了
線圈炮之外，還有一種電磁炮原理，就是電磁軌道炮。其原理比線圈炮更加“直接”：兩根導 軌是兩個電極，彈丸則是可滑動的電刷，當兩個電極間通電時，根據右手定則，就會產生推動炮彈向前滑動的電磁力。如果要讓炮彈產生巨大的加速度，可以用強大 的電磁脈衝，讓能量在極短時間內集中釋放出來。理論上來説，電磁軌道炮在較短長度內能夠將彈丸加速到很高的速度，體積尺寸比線圈炮更小，能量效率更高。
早在1918年，電磁軌道炮的原理就已經被提出。1944年，納粹德國設計了第一門計劃用於實戰的電磁軌道炮，它是被當做高射炮設計，要求初速達到2000米/秒，能夠安裝在128毫米高射炮的炮架上使用。當然，這門炮從未脱離圖紙階段。
電磁軌道炮還有一個導軌壽命問題。因為它的炮彈必須和作為電極的導軌直接接觸，如果要將炮彈加速到極高的速度，不可避免會導致軌道嚴重燒蝕。當然，經過戰後這麼多年的研究，現代人類在材料技術、能源技術等各方面取得長足的進步。尤其是科技上總體領先的美國，在上世紀90年代的線圈炮研究項目最終以奇特的方式進入實用後，開始打起了電磁軌道炮實用化的主意。
電磁軌道炮原理圖，因為彈丸和導軌直接接觸，軌道炮會遇到嚴重的導軌燒蝕問題
2010年，炮口動能32兆焦的90毫米電磁炮發射試驗
BAE系統公司的全尺寸（32兆焦）電磁炮原型機，其後方為諾斯羅普公司的電源模塊
本週美國雷西昂公司提交的新型電源模塊，尺寸比原來大有縮小，能量效率據稱已經超過30%以上
2000年，美國國防部評估認為現代技術條件下有製造實用化電磁軌道炮的可能性——由此，美國幾家主要軍工企業在美國海軍委託下開始研製軌道炮。
該項目的目標是製造一種射程高達400多公里的武器，用於執行對岸火力支援任務。按照當時的目標，用電磁軌道炮發射的炮彈命中目標時仍有17兆焦的動能，因此雖然彈丸僅有20公斤重且不帶裝藥，但只要能直接命中，也可以對目標造成可觀的傷害。相比之下，美軍在“朱姆沃爾特”級驅逐艦的155毫米主炮上使用的火箭增程制導炮彈重量高達175千克，命中目標時動能僅13.7兆焦，而且每艘“朱姆沃爾特”上僅能攜帶數十發炮彈，射速也十分緩慢。
美國海軍甚至做過理論計算：如果這門電磁軌道炮的射速可以達到6-12發每分鐘，對320公里距離上的目標實施攻擊，那麼與一個F/A-18艦載機航空聯隊飛機比較，在戰鬥最初的8小時內，電磁軌道炮投放的彈藥數量是戰鬥機投放的2倍，撞擊總動能是後者的三倍，打擊目標的數量是後者的10倍。當然，今天看來，這已經成笑話了。
電磁炮項目引眾多美國公司競折腰，通用原子能公司提交的“閃電”小型電磁炮樣機，但這個樣機炮口動能僅2兆焦
與現役的155毫米火箭增程制導炮彈相比，電磁炮的彈丸確實小得多
電磁炮項目可能“藥丸”，但為它研製的炮彈卻進展順利，155毫米口徑和127毫米口徑使用普通火炮發射的型號初速達到1500米/秒以上，其中制導系統能承受3萬G的過載，這也是相當先進的，雖然作為一種炮兵武器，其威力實在是有點小……
2000年電磁軌道炮項目開始時，美國海軍提出的計劃雄心勃勃，要求2005年研製出炮口動能8兆焦的縮比樣機，重點解決軌道燒蝕問題，同時開展一體化彈丸的設計工作；隨後在2005-2011年間研製炮口動能32兆焦的原理樣機，在此原理樣機上，除彈丸重量比型號樣機輕一般外，其餘指標要達到型號樣機的指標，包括初速要大於2500米/秒，身管壽命100發；2011年後，開展炮口動能為64兆焦的電磁軌道炮型號樣機研製工作，最終要在2020-2025年裝備電磁軌道炮。
2010年，BAE公司研製的軌道炮樣機進行彈丸動能33兆焦的試驗，也就是大家經常看到的那張拖着長長尾焰飛出的彈丸照片。
但從那之後，電磁炮研製工作進展寥寥，至今沒能進行64兆焦的相關實驗。
到現在，也就是2016年，美國海軍電磁炮項目仍然停留在32兆焦炮口動能階段。
據2011年的美國《海軍內情》網站報道，當時負責研製工作的美國海軍少將Nevin Carr在國會聽證會上曾説過，“成本-效率曲線在32MJ處會出現一個拐點。由於在這個拐點之後，加速度會導致這種炮彈的研製很困難（美國目前研製的最先進的抗過載電子設備能抵禦3萬G的加速度，但再高就不行了，沒有電子設備就沒有制導，就沒有電磁炮之前想定中的種種優勢），出於種種理由考慮，軌道炮研究的重點應集中在20-32MJ的範圍”。也就是説，炮口初速為7馬赫，射程90-180公里，這已經根本無法和當初計劃中64兆焦動能，射程360公里相提並論了（480公里就更別提了）。
這樣的電磁炮與“朱姆沃爾特”的155毫米艦炮相比已經沒有什麼優勢了，後者射程也是180公里。
與炮彈重量按噸算的戰列艦主炮相比，僅10-20公斤重的新型脱殼彈就算能制導，其作戰效果也很可疑
網傳中國電磁線圈炮原理樣機（2005年以前）傳聞中國電磁炮將首先運用在艦載CIWS武器上，攔截來襲的反艦導彈，這個目標的技術難度相對較小
換句話説，美國海軍電磁軌道炮的命運早在2011年第二階段樣炮研製成功並進行測試之後，就已經註定了。
更何況還有2012年開始美國大幅度削減軍費的影響。
根據最新報道，美國海軍開始為電磁炮項目準備善後。據悉，電磁炮的研製方向將從進攻轉為防禦，研究用32兆焦炮口動能的電磁炮進行反導的可能。這種電磁炮所發射的重10千克的炮彈將可能打到100公里的高度，且射速較快。
對比一下中國當年研製的反導大炮——“先鋒”大炮的計劃數據，140毫米口徑方案的彈頭重量為18千克，初速1600米/秒，射高74公里，射程130公里。
現在的32兆焦電磁軌道炮彈重23磅（10.45千克），換算下來，初速超過2500米/秒，射高約100公里，射程約180公里。
再考慮到電磁軌道炮的射速要大大超過當初計劃中的先鋒大炮，同時使用慣性制導，立靶密集度也會更高。那麼它理論上完全可以攔截中程彈道導彈——當初先鋒大炮曾計劃進行攔截東風-3的試驗。
這對於美國海軍來説倒是一種非常有用的東西，尤其是在面對飛向艦隊的中程彈道導彈時——朱姆沃爾特未來成為主力艦的機會就在這兒了，採用綜合全電傳動的朱姆沃爾特是美國海軍可預見的未來唯一具備部署電磁炮可能性的艦艇，其他艦供電系統無法滿足電磁炮系統80MW的供電需求。
衞星照片顯示中國某地的電磁彈射器樣機
另一方面，對陸攻擊的任務就繼續交給現有的艦炮，讓它們發射為電磁炮研製的彈丸（ILP）。
據報道，美軍為電磁炮研製彈丸時就準備好了“兩步走”計劃，即首先將這種彈丸用於常規火炮。
這種彈丸並不稀奇，在常規火炮上發射時，它就是一種脱殼彈，類似於坦克炮的尾翼穩定脱殼穿甲彈。據報道，使用127毫米艦炮發射時，ILP的初速達到1500米/秒以上，理論射程可能達到80公里左右。此外美軍還計劃讓“朱姆沃爾特”的155毫米艦炮發射這種彈藥，射程也是80公里左右；美國陸軍的155毫米M198榴彈炮也能使用這種彈藥，由於M198榴彈炮的身管較短，射程就只有40公里左右，不過這也比它發射普通炮彈時僅有22.4公里的射程要遠不少。
與現役的制導炮彈相比，ILP的性能並不佔優勢，尤其是它的威力很小，由於命中目標的速度不高，並不足以直接通過動能殺傷目標；同時炮彈又輕只有10-20公斤，裝藥自然不多，威力比數十公斤重的127毫米、155毫米普通炮彈小得多。
美國32MJ電磁炮的部分性能與當年中國研製的640工程“先鋒大炮”相似，或許美國人也會打算拿它去攔截中程彈道導彈
這麼形容吧，這其實就等於用127毫米、155毫米艦炮發射射程80公里的85-100毫米炮彈——威力換射程罷了。至於什麼比艦載機高几倍的攻擊力？別做夢了。
美國海軍計劃未來在常規火炮發射ILP和電磁軌道炮反導項目的研製中再投入8億美元，這“屁股”擦得可不容易。
不過，就好像90年代的電磁線圈炮研究項目發展到最後變成了福特號的電磁彈射器一樣，如果電磁軌道炮反導和ILP脱殼增程彈藥的研究能成功，那至少美國海軍前面這5億美元算是沒全部浪費。不過，這也就是試圖在技術上領跑世界的必然代價了，“試錯”總是有代價的。
關於進入釣魚島海域俄國軍艦不得不説的故事
本週，日本媒體稱，中國和俄羅斯艦艇同時出現在釣魚島周邊海域，還繪聲繪色地聲稱雙方是在搞聯合演習。
今天，日本媒體還報道稱，俄羅斯海軍在整個過程中始終沒有回應日本人的任何喊話。日本還自認為這“耐人尋味”……
我們之前一篇軍評裏提到過，與南海中美雙方你來我往的消息經常出現在新聞裏，相比之下東海似乎“平靜”了一些。
然而這只是媒體報道給人的感覺罷了——純粹是因為中日雙方軍艦的對峙成了常態，以至於大家都不把這事當新聞了。
中日軍艦在釣魚島毗連海域的對峙情況到了什麼程度呢？
相比前幾年中日海警船的緊張對峙，現在釣魚島海域雙方對峙的主角已經悄然變化
日本海自將手裏所有驅逐艦、護衞艦輪番調往釣魚島毗連海域“出入”，目的就是為了“感受臨戰氣氛”。
據熟悉情況的人士介紹，中日已經形成一種“潛規則”，即一旦對方的艦艇進入釣魚島毗連海域，另一方的艦艇也會隨之進入。隨後雙方很可能就會上演近距離“伴隨航行”，在這過程中，雖然不清楚是否實際炮口相向，但雙方都肯定是做好隨時開火準備。
據説，東海艦隊四艘“現代”級驅逐艦上的官兵對於這種對峙方式是最“喜歡”的，因為有4門130毫米自動炮，5枚533毫米魚雷，在近距離上開火的話，日本人的驅護艦基本扛不過第一輪火力……從這番話的背後可以想象，雙方的對峙距離是多近，氣氛是多緊張。
至於俄羅斯軍艦經過釣魚島海域，不回答日本人的喊話——這裏面也有個故事。
據瞭解情況的人士説，2015年某次事件中，日本一艘“旗風”級驅逐艦首先進入釣魚島毗連區，我方一艘海監船發現情況後隨即請求我海軍支援，我海軍一艘054A護衞艦隨即進入釣魚島毗連區。中日戰艦隨即開始“伴隨航行”。
要説近距離對峙的威懾力，還得是“四大現代”，這種設計初衷就是跟人近距離對轟的戰艦在這種情況下效果“亦可賽艇”
日本海自也將自己手裏各種艦艇挨個拉來釣魚島，輪番體驗“臨戰氣氛”
當然，要是雙方真交了火，解放軍“飛豹”就足以讓海自好好爽一爽了
在這個過程中，俄羅斯海軍一艘艦艇正好從附近經過——釣魚島海域本來就是海上交通非常繁忙的海域——當時他們剛剛完成遠航任務，正在向符拉迪沃斯託克基地返航。
我方護衞艦首先打招呼，俄艦也友好回應，雙方“達瓦里希長，達瓦里希短”地聊了幾句。
這時日本那艘驅逐艦也開始喊話，用英語反覆向俄方喊話稱：“俄羅斯軍艦，你們已經進入我國‘尖閣列島’海域……”俄方可能覺得已經和中國達瓦里希聊了，也就不好意思不回覆日本人，便開口“日本海上自衞隊某某號，我已注意到你的喊話。”
但日本人在反覆喊了半天“尖閣列島”後，突然説：“俄羅斯某某號，請確認你正在航行的海域。”
俄國艦長可能是一時間犯糊塗，在回覆時脱口而出“尖閣……”
此後，俄外交部為此分別向中日發出照會，澄清俄羅斯在釣魚島主權歸屬問題上的態度沒有變化，即不持立場。俄外交部稱，這位艦長受到嚴厲申斥，他的發言不能代表俄方觀點有任何變化。
從此以後，俄羅斯海軍在經過東海時，除非必要，否則堅決“悶聲發大財”，啥也不説。
吃了日本人的虧後，俄羅斯海軍現在路過東海都是一言不發，即使他們的航線這次距離釣魚島有約300公里，日本人照樣説是俄國軍艦“進入毗連水域”……其實離得老遠了
從這次事件日方公佈的相關消息來看，所謂“中俄聯合航行”及“中方可能正在應對俄國軍艦”這類的説法，十有八九是日本媒體在自衞隊語焉不詳情況下的誇大性報道，甚至半夜裏叫醒安倍之類的報道也很有可能並不屬實。因為類似的事件已有先例，日本人當時就佔了口舌之利。
日本媒體編故事的能力一向很強，什麼“東鄉平八郎摸北洋水師炮口”、“定遠號炮口曬被子”之類都是當年的日本報紙編造出來的，這個傳統現在看來也得到了延續。
不過，日本人這種小伎倆也並不能改變什麼，除了展示自己的小人嘴臉之外。
不論怎麼樣也好，東海的局勢已經是“持久戰”，那麼就看看誰更能堅持吧。
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