中國電磁炮或為線圈炮結構 比美軌道炮效率高一倍 |
送交者: 力挽狂瀾 2018年02月02日21:37:09 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
網上流傳的中國電磁炮上艦的照片。筆者作為電磁炮愛好者,曾經自行設計製造過電磁炮的工程模型。 因為相對於線圈炮,世界各國在軌道炮上投入的資源更多,相關技術也比較成熟。2014年美軍在聖地亞哥海軍基地港口的聯合高速船USS Millinocket(JHSV 3)上展出的BAE系統公司製造的電磁炮原型機即為軌道炮。此前陸上試驗的型號也是軌道炮。 摸着鷹醬屁股過河的兔子,這次上艦的會不會也是軌道炮呢? 我認為未必。 根據圖片判斷,從炮管中段向後明顯的凸起部分,而軌道炮的炮管是兩段相互平行的均勻金屬導軌。從此前BAE系統公司展示的原型機中我們也可以看到這點。 對於這部分凸起是散熱系統的質疑,其實也並不可靠。固然軌道炮運行需要較高的電流和電壓,同時會發生劇烈的燒蝕,但其發熱量遠未達到需要如此龐大的散熱系統的地步。況且如果是散熱系統,應當有冷卻液迴路連接到炮塔內部,但從目前的圖片分析並未發現類似的結構。所以基本排除了是電磁軌道炮加散熱系統的假設。 而凸起部分更可能是多級感應式線圈炮的前幾級加速線圈,後面炮管較細的部分可能為次級加速線圈或制導線圈一類的裝置。炮管下部存在的支撐結構,則可能證明了炮管內高密度金屬的存在,例如銅質的驅動線圈。 很明顯,我們此次上艦的電磁炮樣機走了與國外經驗完全不同的道路。這在某種程度上暗示了我們在這一領域取得了突破性的進展,已經可以獨立走出自己的道路而不需要參考別人的發展方式。 那麼採用線圈炮相對於軌道炮有怎樣的優勢呢? 線圈炮相對於軌道炮的優勢可以說是相當明顯的。首先就體現在了線圈炮的高能量效率上,而能量轉換效率最能體現電磁炮系統的性能,而在影響能量轉換效率的諸多因素中,軌道炮主要損失在於炮管的歐姆損失與炮管電感的殘留磁能,而即便是理想條件下忽略電阻的軌道炮,電源提供能量的一半轉化為彈丸的動能,導軌炮的效率最高也只有50%,考慮到炮管的歐姆損失和摩擦阻力等,導軌炮的效率必然會低於50%的理論值,一般在25%-35%左右。 相比之下線圈炮的優勢則更為明顯,可以通過磁懸浮技術避免彈丸與炮管的機械接觸,這就避免了摩擦阻力的產生;而在理論上線圈炮可以達到100%的潛力,而現實中平均也可達到50%以上的效率,這幾乎是導軌炮效率的兩倍。 這也就意味着在使用相同電源的時候,線圈炮可以達到更高的彈丸動能。而多級線圈驅動的方式則可以大大減小驅動元件所需的電流,同時大可使用多電源分散供電,從而避開了特大功率電源和開關的存在。 而從未來裝備部隊的角度來看,線圈炮有着相比於軌道炮更為明顯的優勢——高維護性。 多級線圈炮在使用中可以方便地通過拆卸部分線圈來進行維修,而軌道炮則需要整段更換導軌。另一方面,線圈炮在使用中不會有燒蝕問題,而軌道炮在發射時會對導軌產生劇烈的燒蝕作用。在目前的材料技術下導軌炮在經過一定次數的發射後就需要更換導軌,這無形中增加了後期的維護成本以及不可靠性。 總體來說,這次電磁炮上艦體現了我國不斷增強的科技實力,也體現了我們不甘於永遠走別人的走過的老路,而是要走出自己獨特的新路的決心。 我們看到的不只是科技的進步,更有無數科研人員的努力與付出。 |
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