神秘的快刀侠

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  电影《变形金刚》中有这样一个情景:正当埃及的金字塔被巨无霸大力神刨开的危急时刻,美军“绝密武器”出场了。只见海军驱逐舰上伸出长长的炮管,如同长颈鹿摆脖觅食似的,瞄准了几百千米之外的目标,一炮打中了这个穷凶极恶的外星入侵者(题图)。
  如今,这个科幻电影里的描述已变成现实:美国海军成功试射了具有如此功能的电磁炮。电磁炮又叫电磁轨道炮,是一种不靠火药驱动的高能大炮。
  真正的快刀侠
  我们知道,子弹和炮弹的飞行动力,来源于火药在膛内爆炸产生的高温高压气体的瞬间膨胀;而电磁炮的动力则来自炮管自身,炮管起着药剂的功能和作用。
  众所周知,电动机的定子(外层线圈)和转子(内部线圈),由于绕法相同,则同时通电后,会产生方向完全相同的两个磁场,于是,二者互相排斥,从而使转子转动起来。
  为了便于理解,不妨将电磁炮动力装置,稍作技术性改换,再来说明:与电动机的结构相似,构成电磁炮炮管的长线圈,相当于电动机的定子;弹体的重要组成部分短线圈,相当于电动机的转子。当按下发射按钮时,同时通电的长线圈和短线圈产生完全相同的磁极,在互相排斥力的作用下,弹头就跟转子在定子内转动的原理一样,在炮管内不断加速运动,最后飞出炮口。这就是电磁炮的动力来源和基本发射原理。
  普通火炮是火药在炮膛里爆炸,产生急剧膨胀的气体,对弹头瞬间加速;而电磁炮是弹头在炮膛滑行的全过程中,不断持续恒定加速。所以,在强大电磁力的驱动下,炮弹发射速度比传统火炮快得多,出膛速度可达七八倍的超音速,射程可达400~500千米。经过空气阻力削减后,飞临目标时,仍有5倍的音速,高出普通火炮2倍的音速。
  这么高的速度,使坦克和装甲车的防护钢板,显得像豆腐一样脆弱,根本不堪一击,足见电磁炮的破坏力有多么强大!
  本领超强的小巨人
  除了速度快以外,电磁炮还具有许多难以取代的优势。
  精度高。高速度必然会带来高精度,快速飞行的弹头在瞬间准确无误地击中碉堡群、车队和武装集团,弹着点偏差最高只在3米以内。
  射程远。最大飞行距离约为一般火炮的10倍,几乎和中型导弹媲美,无需接近目标,原地不动即可摧毁几百千米之外的舰船和工事。若由天津向东发射,可穿越整个渤海海域。
  火力猛。弹头的超常速度和射程,决定了自身的巨大动能,无需装填炸药,单凭冲撞力,就足以穿透装甲车辆和坚固的工事。对防护能力强的目标,具有一招致敌的奇效。
  隐蔽性好。发射时不产生火焰和烟雾,也没有震耳欲聋的咆哮声,不容易暴露,长期配置在同一个地方并频繁使用也很难被敌人发现,安全隐蔽性好。
  此外,电磁炮弹头小,没有推进剂,体积和质量均接近普通炮弹的1/10,而且造价低;弹头在炮管中受到的电磁推力非常均匀,容易受到控制,稳定性强;由于发射不释放烟尘和噪声,对环境不会造成污染。
  用途广泛的高能“杀手”
  电磁炮作为正在发展中的高技术兵器,其未来军事用途十分广泛,前景非常广阔。
  由于电磁炮速度极高,可以摧毁空间低轨道卫星和导弹,还可拦截舰艇和装甲车发射的导弹,因此,美国在“星球大战”计划中,电磁炮被列为主要项目。
  西方认为,电磁炮可代替高射武器和导弹执行防空任务,不仅能打各种飞机,还能远距离击毁空对舰导弹。英国也正积极研制装甲车载电磁炮。
  实弹试验证明,电磁炮是对付坦克和装甲车的有效武器。发射一个鸡蛋重、速度为3000米/秒的炮弹,可穿透25.4毫米厚的装甲钢板。如此强大的穿透力,不失为装甲车辆的“克星”。
  随着电磁发射技术的快速发展,在普通火炮的炮口加装电磁加速系统,可大大提高火炮射程。目前,美国已利用这一技术,将火炮的射程加大到150千米。
  如此看来,像电影里那样,远隔300千米让敌人瞬间灰飞烟灭的情景,已经近在眼前。
  链接
  电磁炮不是新玩意儿
  ·电磁炮是法国人维勒鲁伯发明的。
  ·第二次世界大战中,德国汉斯勒博士开展了对电磁感应炮的全面研究。
  ·与此同时,日本也着力研究感应加速式电磁炮,并把2千克的弹丸加速到335米/秒。
  ·之后相当一段时间内,因材料和电力等关键问题,无法从根本上解决,致使研究不得不暂停下来。20世纪70年代,研究得以恢复。美国、澳大利亚也加入了研制行列。
  ·如今,我国的电磁炮也不甘人后,取得了突破性进展。
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