央視曝光一款新型國產電磁炮？這個領域中國發展到底如何？_風聞

　　國產電磁炮發射！！！

　　今年11月1日，央視軍事實地報道了一種新型消防用電磁炮發射的新聞，該炮口徑約為100毫米，以中型貨車作為底盤，看起來和普通的迫擊炮有些近似。這門電磁炮發射滅火彈時，幾乎沒有任何聲響和火光，後坐力也不大，甚至滅火彈抵達目標區域時，很多人都沒反應過來。

　　▲消防用電磁炮充分實現了裝置小型化

　　據報道，該炮由航天科工二院研發，由於該院此前一直以航天發射以及發射控制著稱，因此一系列技術也順利地用於電磁炮開發。此信息一經公佈，國內不少人都開始各種猜測，但是有些人過於高估了該炮的性能和意義。

　　從客觀而言，這門森林消防用電磁炮屬於民用的低端型號，從視頻中炮彈的初速看，性能基本與大口徑迫擊炮差不多，便捷性上反而還不如迫擊炮，和真正意義上的電磁炮還有很大區別。

　　▲以前陸軍勤務學院的幾個學員造過一把電磁步槍

　　中國電磁炮的發展起源於上世紀80年代，當時的中國工程物理研究院下屬的流體物理研究所在極為有限的技術基礎上通過摸索，研發出國內首款電磁炮的實驗裝置，總體水平與美國相差巨大。然而到了今天，中國電磁炮發展卻逐漸走在了美國的前面。

　　跨時代武器的技術理念竟起源於清末

　　早在19世紀後期，挪威科學家伯克蘭就率先提出電磁發射裝置概念，並在隨後的近20年時間裏堅持不懈，因此還獲得了三項技術專利；到了一戰時期，法國科學家又深入研究了軌道炮的技術。

　　▲挪威科學家在1901年的成就意義非凡

　　1901年，當清政府被迫和八國聯軍簽訂《辛丑條約》時，伯克蘭就已推出了世界首款電磁線圈發射器，試驗中該裝置可以把0.5公斤重的彈丸加速到50米每秒。這一消息震驚了世界，也被中國當時關注列強技術的有識之士看到，其中陸士諤還在他的作品《新中國》中架空未來中國海軍的戰艦將配備該炮。當然，這種腦洞即使在國內也被視為瘋癲夢囈，國外對待陸士諤的作品是什麼態度，更是不言自明。

　　▲陸士諤的夢想已經在新中國成為現實

　　從技術角度看，電磁炮走向成熟的確面臨較多難關，例如電容裝置儲電不足、導軌強度和接觸性無法保證、火炮身管內難以刻膛線（精度無法保證）等問題，這其中任何一種技術要想取得本質進步，都免不了鉅額投入。迄今為止，這些技術中依舊有不少亟待完善，更不要説在百多年前，所以當時主要的列強也大多將其視為華而不實且天馬行空的事物。

　　▲清末的陸士諤在作品中不經意預測了未來的中國電磁炮

　　為何要發展電磁炮，它有什麼特點

　　近百年來，世界各國身管火炮以化學燃料炮為主，然而這種技術幾乎面臨再難以突破的瓶頸，例如最大射程和初速。二戰後配備大口徑主炮的戰列艦之所以退役，除了航母艦載機的崛起外，它們的主炮在命中率和射程上也遠無法和新出現的制導武器相比，而且一般火炮如果不使用次口徑技術，彈丸發射速度就很難突破1.5千米每秒，即使今天美軍的增程彈藥也不過將其射程提高到100千米關口。

　　▲增程彈的射程提升幅度難以與電磁炮相比

　　然而次口徑也意味着彈丸重量隨之降低，這可謂一把雙刃劍，所以即使是增程彈和次口徑技術，也無法從根本上解決火炮面臨的發展困境。隨着各國導彈種類覆蓋多個距離範圍，打擊精度和威力進步非凡，而且察打一體無人機也逐漸在戰場上大顯身手，火炮的地位就愈發尷尬，甚至有人斷定曾有着漫長曆史的火炮將迎來自己的寒冬，但就在這種兩難抉擇中，電磁炮就成為傳統火炮面對導彈時最主要的一張競爭底牌。

　　當今最有發展潛力的當屬電磁軌道炮，它的主要部分包括導軌、電樞和電源，其導軌是一組平行的金屬軌道，由高強度材料製成，鑲嵌在同樣材料製成的絕緣筒內，專門用於傳導高強度電流。而電樞的材料則是等離子或其他導電金屬，它位於兩條金屬軌道之間，會帶着其前端的炮彈一起在導軌之間運動。

　　▲電磁炮將讓火炮性能實現質的飛躍

　　當火炮發射時，電流就會沿着其中一條導軌流經電樞，再從另一條迴流，最終形成閉合迴路。由於電流經過平行導軌時，巨大磁場會在瞬間產生，而這個磁場本身則會和流經電樞的電流形成相互作用，最終推動電樞和炮彈一起沿着導軌瞬間加速，進而獲得很大的出膛速度。根據研究，未來較大型電磁炮的彈丸運行速度甚至可能達到5馬赫，這幾乎相當於一些導彈的末段衝刺速度！

　　比起傳統火炮，電磁炮的優勢無可撼動

　　相對於傳統火炮，電磁炮在技術上實現了質的飛躍。第一，電磁炮的彈丸飛行速度堪比部分彈道導彈，所以無論彈丸本身側重動能破壞，還是爆炸破壞，以如此之快的速度衝擊目標的瞬間就足以帶來致命破壞效果。2018年中國測試了一種全長33米的超大型電磁炮，據稱該炮可以同時擊穿10米厚混凝土靶標以及多層裝甲板！毫無疑問，傳統火炮很難達到這種驚人的效果。

　　▲藉助超快的彈丸飛行速度，電磁炮的威力十分驚人

　　第二，電磁炮在射程上極其出色，甚至可能達到300千米以上。早在冷兵器時代，誰的攻擊範圍具有優勢，那麼誰的勝算也就更大。到火藥熱兵器乃至制導武器時代，射程更是軍備競賽雙方竭力追求的。而電磁炮幾乎接近部分導彈的射程，足以碾壓傳統的化學能武器，對地面部隊和海軍艦艇而言，在配備電磁炮時即可儘量拉大和敵人的距離，並在同時有效快速打擊敵人。

　　第三，電磁炮有着很大的通用性。由於電磁炮的彈丸速度以及射程優勢，這就使其接近真正意義的戰場多面手，面對不同型號和距離的目標時，電磁軌道可以根據需要調節電能高低進而控制打擊參數和方向。雖然現在的地面防空作戰以S-400一類地空導彈系統為主，但導彈容易被幹擾以及相對價格偏高也是其弱點，此時電磁炮就很可能作為地空導彈的補充手段，在遠距離攔截空中目標。非但如此，電磁炮理論上還能攔截120-500千米外助推段的彈道導彈！

　　▲現有的反炮兵雷達面對電磁炮時難免力不從心

　　第四，電磁炮有“廉價”屬性。早在冷戰時期，美軍在研究戰艦對地支援和對海打擊時就發現艦炮和反艦/巡航導彈之間存在火力空白段，一方面傳統艦炮射程有限，另一方面導彈價格太貴而且單艦攜帶量有限，而且在交戰區域進行海上補給不但困難而且有很大安全隱患。

　　相比之下，電磁炮的炮彈在保持攻擊範圍和破壞力的同時兼顧了彈藥攜帶量，而且還能省略發射藥和炮彈殼，進一步壓縮了成本，而且也沒有傳統火炮的炸膛隱患。所以電磁炮雖然表面上比同等傳統火炮昂貴幾倍，但總體上的成本節省卻顯而易見。

　　第五，成熟化後的電磁炮在生存性方面有很大優勢。此前提到，近日亮相的國產電磁炮發射時並無明顯的炮口焰和響動，這也是未來軍用電磁炮的衡量標準。在反炮兵作戰中，紅外、電子以及無人機必然會將發射焰火等線索作為鎖定敵發射陣地的渠道，而電磁炮不但可以在儘量遠離敵人時發動攻擊，而且自身“低調”的特性無疑也大大降低了被鎖定的可能性。此外由於電磁炮從行軍到進入發射狀態幾乎可以一氣呵成，省略了傳統火炮轉換狀態甚至專門部署陣地的時間，對方的反炮兵作戰就很難正常進行。

　　▲電磁炮上艦，神盾艦的攻擊力也會得到放大外掛

　　先行者優勢不再，美國失算了

　　與高超音速導彈一樣，現代電磁炮技術也是在美國奠基的。1958年時美國的阿拉莫斯實驗室進行了等離子體電樞的軌道測試，但難以解決的材料過熱卻制約了其發展。1977年澳大利亞國立大學的試驗電磁軌道發射裝置成功地讓3克聚碳酸酯彈在5米軌道上加速到6千米每秒，美國的研究也因此獲得巨大助力，為此美國國防部還迅速成立了電磁軌道炮研究委員會和技術小組，並在1984年專門讓陸軍反坦克電磁炮立項。到冷戰結束時，美國電磁炮技術開始在多個領域取得了突破性進展。

　　▲美國電磁炮依舊存在重量過大等問題

　　冷戰結束讓美國電磁炮研發預算大幅下降，但思維開始偏向從海到陸的美國海軍卻認為軍艦空間足以滿足電磁炮的相關設備，而電磁炮也正好迎合了後冷戰時代的戰略，所以電磁武器動能提升和小型化也成了美國海軍最大的技術課題之一。

　　2001年底，美國海軍制定了十年發展計劃，2008年，通用原子公司的電容器電源協助BAE公司的電磁軌道炮，成功地讓3.4公斤彈丸達到了10.8MJ的動能；2011年，新型電磁炮彈藥也逐步成型。在這一過程中，初速不低於7馬赫，最大射程達到400千米最終成為了美軍的招標指數。

　　上述兩家企業得到美國海軍的新合同後，美國電磁炮也開始解決緊湊性問題，自2010年開始，美軍開始在戴爾格倫海軍武器試驗場多次測試了樣炮，該項目在2012年初正式宣佈成功，而火力持續性改進問題也被美軍提上日程。

　　2014年，美軍計劃以一艘戰艦搭載兩大企業聯合推出的樣炮，但由於種種問題，該項目被推遲到了2016年。就在這一年，美軍雙航母編隊在南海遭到解放軍“實力勸退”，此事極大刺激了美國，艦隊反導技術開始得到空前重視，而電磁炮發展更是快馬加鞭。

　　▲2016年以後，美國海軍加大了電磁炮研發投入

　　美國技術人員在2016年表示，如果測試版電磁炮配備了制導電子單元等智能系統，就可以自主編程並實現和遙感測量數據鏈的實時互動，而電磁炮自身的發射器、超高速彈藥、高功率電源以及艦艇容納技術都得到了實質性發展，而且美軍現有水面艦艇的能源也能夠滿足其需求。在2017年的測試中，美軍電磁炮可以達到5-10發每分鐘的射速，彈丸飛行速度也達到了設計要求。根據最初的要求，外觀科幻的朱姆沃爾特級可以搭載2門電磁炮，其炮口動能約為32MJ，每門炮的射速可達12發每分。

　　然而美國的如意算盤還是打早了，由於朱姆沃爾特級成本不斷飆升而且技術問題不斷，因此這種戰艦的大部分建造計劃由此落空，而由於尺寸重量控制以及兼容度發展不甚理想，少量完工的朱姆沃爾特級也最終無緣電磁炮。從美國電磁炮本身來看，其體量控制，可靠性，智能識別以及火控系統和數據鏈的契合度等問題也一直存在，所以即便按照最樂觀的估測，美國海軍也無法早於2025年配備初步實用化的電磁炮。

　　▲預定配備電磁炮的朱姆沃爾特級驅逐艦本身都差點徹底不保

　　後來者居上，中國電磁炮還能發射衞星

　　2016年，中國工程院院士馬偉明教授發表一篇論文，表示中國已開始研究利用電磁發射技術實現空間物資快速投放，並將其運用到小型特種衞星的低軌道快速發射中。該論文表示：電磁發射成本較低、操控安全、適應性強、能量控制便利，可以重複快速完成作業。

　　而同一年的《國防科技工業》也刊登了中國航天科工集團的論文，該論文稱地面大型電磁彈射系統可以發射電推火箭和液體運載火箭。另據中國海軍工程大學介紹，國產電磁發射系統已可以用於艦艇、電磁能武器和衞星技術。

　　▲直到上世紀80年代，中國電磁炮研發才取得實質性進展

　　2018年初，936號坦克登陸艦成為了關注焦點，因為它的前甲板赫然出現了巨大炮塔和身管，同時多個大型集裝箱艙和數條大型電纜也赫然可見。毫無疑問，936號成了一艘大口徑電磁炮試驗艦。同時，南京理工大學團隊也成為中國海軍工程大學外第二個專門研發電磁炮的國內技術團隊。2020年8月，中國造船集團704所開始將新型20兆瓦的渦輪發電機整合到海軍最新型戰艦上，這種發電機在同等條件下發電效率據稱達到歐美同類產品的三倍！

　　不難發現，中國近年來在生產工藝和新材料領域的突破，極大推動了電磁炮的發展，所以電源小型化、發射器壽命、發射載荷承受等問題的解決自然不再遙不可及。研究證明，電磁炮的特性可使其具備發射洲際導彈或衞星，這不但降低了成本，而且還減少了污染。

　　特別是發射微納米技術的特殊衞星時，可以大大提升成功率並極大縮短髮射進程，成本上遠比運載火箭和航天飛機更低。在戰爭中，這種方式可以最大限度實現衞星組成嚴密網絡和補充空白，最終促使天基信息系統的進一步完善。

　　▲由於和電磁炮結緣，因此936號登陸艦很快成為新聞焦點

　　成為全世界最早上艦的電磁炮

　　從704所的整合工作對象來看，055級萬噸大驅很可能就是受益者，這種戰艦的整體發電量甚至由此實現數倍提升。神盾艦發射單元為數十到120之間不等，而導彈數量的制約也會影響到跨海登陸作戰中對敵抗登陸要塞的壓制。

　　▲説不定未來055改進型就可以安裝電磁炮

　　但一艘大型神盾艦甚至可能攜帶數百枚電磁炮彈藥，即使只有半數用於破壞敵工事，效果也不容小覷，畢竟以對手的能力，根本無法搞出能防禦艦載電磁炮的要塞。而電磁炮的射程優勢，又可以讓中國艦隊在絕對安全範圍內實現攻擊，進而以最小的代價掃清登陸部隊面臨的障礙。

　　在美國電磁炮技術打下基礎並一度快速發展時，這種武器曾被中國視為遙不可及；然而到了今天，中國卻逐漸在該領域直接反超了對手，以至於可能早於美國實現艦載電磁炮的實用化和普及化。然而我們也必須清醒地看到，同樣強烈的剛需也會刺激依舊有着深厚技術底藴的對手繼續在該領域發起衝擊，所以電磁炮領域的競賽，才剛剛開始。

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