磁场知识应用-电磁炮

电磁炮热兵器时代，利用化学能的火炮可以使弹丸初速达到1.8千米/秒；

目前，利用电能的电磁炮可将弹丸加速到2.5千米/秒，

这还远非极限。冷兵器时代，利用原始机械抛射物体，速度只有每秒几十米；B14080429林勇辉轨道炮试验电磁轨道炮（RailGun）---发展中的先进动能杀伤武器结构与原理电磁炮听起来很神秘，其实它的结构和原理很简单．电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力来加速弹丸的电磁发射系统，它主要由电源、高速开关、加速装置和炮弹四部分组成．利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去．它由两条平行的长直导轨组成，导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸．当两轨接入电源时，强大的电流从一导轨流入，经滑块从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，通电流的滑块在安培力的作用下，弹丸会以很大的速度射出，这就是轨道炮的发射原理．质量越大动能越大,威力越大,耗能量越大.驱动电流磁场正极导轨电枢炮弹电枢磁场负极导轨JHSV上的电磁轨道炮美国电磁炮内部系统展示最新进展！！！据英国《简氏防务周刊》12月18日报道，美国海军作战部长乔纳森·格林纳特(JonathanGreenert)6日在接受《简氏》的采访时称，美国海军(USN)计划2016年在海上联合高速船上展示一门电磁轨道炮原型。电磁炮-弹种展示电磁炮-发射装置-电磁圈电磁炮是利用电磁发射技术制成的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弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程．因而引起了世界各国军事家们的关注．二战期间，德国和日本都曾积极研制电磁炮。特别是德国，迫切需要新式武器扭转战局。1945年，汉斯勒取得了炮弹初速1210米/秒的成果。战后，该电磁炮落在了美军手里。但能源供应问题和轨道材料问题仍不好解决，研究陷入困境。上世纪80年代，美国提出了“星球大战”计划，其中电磁炮被指望用于摧毁对方的太空目标以及拦截弹道导弹。虽然随着“冷战”的结束，“星球大战”计划寿终正寝，然而电磁炮的研发计划和技术进展，却为日后美海军电磁炮的快速发展奠定了基础。

2001年11月，美国海军召开了电磁炮发展研讨会，制定了一个三步走计划：第一步（2005年前），研制炮口动能为8兆焦的样机；第二步（2005～2011年），研制炮口动能为32兆焦的样机，初速要大于2500米/秒；第三步，开展炮口动能为64兆焦的电磁炮型号样机研制工作，为在2020～2025年装备电磁炮铺平道路。2004年，美国海军成功进行了电磁炮发射试验；2008年的试验以2500米/秒的速度发射了重约3公斤的炮弹，根据计算炮弹可击中370公里外的目标，而传统军舰火炮射程只有几十公里。

2010底，美海军再次成功进行了电磁轨道炮(下文简称电磁炮)试验，标志着其发展电磁炮“三步走”计划已实现了第二步目标。它还传递了一个信息：在不久的将来，电磁发射技术将再次改写人类的兵器史、战争史。或许，传统火炮将走向终结。以电能为动力的电磁炮必将让“战争之王”焕然一新。传统火炮VS电磁炮

炮弹初速度火炮很难超过2千米/秒，电磁炮可达几十千米/秒

射程火炮最远为185千米，电磁炮为370千米

炮口动能火炮为20兆焦耳，电磁炮为32-64兆焦耳产生每兆焦耳能量成本火炮需要10美元，电磁炮需要0.1美元

能量转换效率火炮化学能转换效率仅20%，电磁炮电能转换效率达50%

飞行速度对比战斧巡航导弹245米/秒声音速度340米/秒一般步枪子弹710米/秒一般舰炮弹丸900米/秒电磁炮弹丸2500米/秒电磁炮分类：线圈炮轨道炮电热炮重接炮用途：电磁炮作为发展中的高技术兵器，其军事用途十分广泛．（１）用于天基反导系统：电磁炮由于初速度极高，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，电磁轨道炮成为一项主要研究的任务．（２）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．（3）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、发射速度为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．（4）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有效手段．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坦克的装甲厚度．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．

目前问题分析F=BILa=f/M对磁场的增加不会变化太大.对电流的增加由于电压和电阻的限制不会太大,另温度增大,需耐高温材料.目前电磁炮的弹药质量大小得不到突破.对L的增加是个突破点:多轨道的理念.特点(1)电磁推动力大，弹丸速度高。电磁发射的脉冲动力约为火炮发射力的10倍,所以用它发射的弹丸速度很高。一般火炮的射击速度约为0.8千米/秒，步枪子弹的射击速度为l千米/秒。而电磁炮可将3克重的弹丸加速到11千米/秒，将300克的弹丸加速到4千米/秒。有的专家甚至预言，将来的速度可达100千米/秒。速度对于天基反导弹系统来说尤为重要。因为栏载器速度越高，不仅拦截的效率高。而且可大大减少天基武器的数量。(2)弹丸稳定性好。电磁炮弹丸在炮管中受到的推力是电磁力,这种力量是非常均匀的，而电磁推力容易控制，所以弹丸稳定性好，这有利于提高命中精度。

（3）隐蔽性好。电磁炮在发射时不产生火焰和烟雾，也不产生冲击波，所以作战中比较隐蔽，不易被敌人发现。而且，它采用低级燃料作能源，而不是常规火药。这有利于发射阵地的安全、（4）弹丸发射能量可调。可根据目标性质和射称大小可快速调节电磁力的大小，从而控制弹丸的发射能量。（5）比较经济。与常规武器比较，火炮发射药产生每焦耳能量需要10美元，而电磁炮只需要0.1美元。如果与其他太空武器相比，电磁炮就更经济了。我国方面