這幾天各界聊中國電磁炮的文章已經太多太多,能寫的角度大家也寫的差不多了,不過有一些重要的地方還是有必要再囉嗦幾句的。在本菜第一篇電磁炮的文章里提到說軌道炮的壽命問題是目前美國電磁炮技術停滯不前的一個重要原因,如果中國能在電磁炮領域另闢蹊徑採用線圈炮的話也許能繞開軌道炮的技術難題實現彎道超車。這句話被不少讀者解讀為中國電磁炮可能採用的線圈炮,更有甚者在此基礎上引申出了中國電磁炮採用重接炮的說法。
然而隨着海洋山號電磁炮試驗艦高清大圖的曝光,認為是線圈炮的那部分讀者恐怕要失望了。本菜不負責任(yicuidingyin)的判斷目前海洋山號試驗艦上的電磁炮大概率用的是軌道炮。
之所以得出海洋山號試驗艦上電磁炮是軌道炮的結論,是因為在結構上其與美國GE公司的電磁炮還有BAE公司的軌道炮結構類似。從外觀上講,這類電磁炮最典型的識別特徵是炮身呈橢圓形,炮管根部包裹在用於俯仰的搖架之中。由於軌道炮比普通身管火炮更在意炮身的直度,所以軌道炮的平衡機連接在了炮身的中部。
軌道電磁炮的搖架往往都粗的嚇人,但並不能由此證明軌道炮的威力有很多大。因為目前軌道炮的主流設計都是以高速輕彈丸為主,真正與電磁炮威力相關的是加載到軌道上的電流有多大。
之所以各國目前實用化的電磁炮都選擇了軌道炮的構型,主要原因有以下幾點。
首先、軌道炮的結構簡單並且非常緊湊;而線圈炮的結構相對複雜,不利於工程實現。
如果海洋山號上的電磁炮是線圈炮上,在其炮身上應該有與上圖中的電磁槍有相似的線圈機構,而事實上這一點是並不存在的。
其次、軌道炮具有發射穩定性好,炮彈在發射過程中受力均勻,炮彈初速可以由加載電流大小精確控制;反觀線圈炮、理論上比軌道炮效率更高,但是在實際中往往由於各線圈間的同步問題而使得炮彈發射的穩定性並不如想象中的好。
第三、線圈炮雖然規避了大電流對於炮身的衝擊,但是彈丸在加速時,位於彈丸之上的電樞線圈一樣會生產很大的電流。如果彈丸要達到很高的速度,我們就不得不考慮電樞線圈過熱對於彈丸本體的影響。此外當高速運動時電樞線圈會產生很高的反電動勢阻礙速度的提高,並且電樞線圈與驅動線圈的互相作用需要電樞線圈有足夠的機械強度。
長期以來,由於缺乏相關的知識,公眾很難認清楚不同原理電磁炮之間的差異。通常來講目前軌道炮適合“高初速輕炮彈”的用途;雖然大家公認線圈炮理論上比軌道炮的效率更高,但是在應用上,線圈炮通常是將一個大的載荷打到需要的速度,比如馬院士的一干用於彈射導彈的線圈炮發射器;或者是根據其加載電流小的特點,比如現在民間愛好者們搞的一干手持電磁發射器。至於什麼重接炮其實可以看做是線圈炮的一種變形,連炮管都不需要,又怎能是海洋山號試驗艦上的電磁炮呢?
當然說了這麼多,很多朋友仍然會問那電磁炮的軌道壽命啊,高耗能啊該怎麼解決呢?軌道壽命的問題主要來源於瞬間大電流對於軌道的和電樞的衝擊和兩者之間的摩擦,只要對於炮口動能的目標在一個合理的範圍之內,總能通過採用導電性能更好且強度夠高的材料來將到一個合理的可承受的範圍之內。對於電磁炮高耗能的問題,雖然目前超高功率密度的電源很難實現,但是在電磁炮應用領域可以通過串聯或者並聯若干功率密度稍小的電源來實現。只要威力夠勁兒,電源笨一點又不是不能接受。就像早期的筆記本,續航是差了一點,可又有誰因為筆記本的續航差而放棄使用呢?
在本文的末尾,告訴一個分辨軌道炮和線圈炮的小竅門。某種電磁炮在射擊時如果有閃光的話,其一定就是軌道炮。因為當軌道炮的彈丸出膛之後,剩餘的能量會以電弧放電的形式而被消耗掉。如果在射擊時沒有炮口閃光則一定是線圈炮。