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美軍研發氫氣大炮速度每秒1500米 或優於中國電磁炮
送交者: 一劍破天 2019年11月21日20:32:39 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  很多人都知道,抗美援朝戰爭中面對世界火力第一的美軍,志願軍深感自身武器技術的落後,而中國軍隊火力和技術不足恐懼症也由此變相升級。長期以來宣傳中都強調中國要依靠巧妙的非對稱戰術彌補物質技術差距,但誰也不會想到長期因占上風而頗有優越感的美軍也會患上火力和技術恐懼症。

  不久前的神秘天象正是快舟發射後的尾跡

  近日,2019年11月17日傍晚,中國多地再現神秘天象。華燈初上的夜空中,一道多重曲折如盤龍般的尾跡赫然可見。原來,這是中國酒泉衛星發射中心成功地發射了快舟一號甲運載火箭,以一箭雙星方式將全球多媒體衛星送入預定軌道,這神秘天象正是快舟一號部分推進劑沒有徹底燃燒,而是和周圍水汽接觸後,在光線映襯下而產生的尾跡。在今天的信息化作戰環境中,能夠快速補充偵查衛星損耗也是勝負的關鍵因素,中國本世紀以來航天技術突飛猛進,在東風陸基導彈發射系統上研發了快舟系列火箭發射裝置,而這種發射系統同樣對軍事航天助力明顯。

  美國一直計劃用長身管太空大炮對抗快舟

  美國很清楚,自己必須以類似手段進行回應,才能保證己方衛星在任何時候都保持太空執勤。然而,美軍並未選擇中國技術模式,而是另闢蹊徑試圖發展一種太空大炮。美軍計劃使用這種火炮直接把衛星送入大氣層,其支持者聲稱該大炮最大亮點之一就是廉價,據稱其每公斤運載量成本只有500美元,幾乎只有快舟的20分之一!2018年,某家美國民用公司直接改裝了一門70倍口徑的長管火炮,這種武器以高溫高壓氫氣代替傳統粉末狀火藥作為發射動力(同等質量的氫氣推進劑遠比火藥能量大得多),可以通過炮內的活塞壓縮氫氣做功,當溫度高達上千度並將內氣壓增加幾百倍時,就可以打開閥門,讓高溫高壓氫氣進入炮管,進而將衛星發射到預定軌道。也正是由於製造和使用氫氣時成本很低,所以該公司的提案才會被美軍高層重視。

  冷戰中美國巴巴多斯大炮就是今天氫氣炮的理論鼻祖

  正常情況下,衛星要在地面發射後進入大氣層就至少要達到11.2公里/秒的第二宇宙速度,這是音速的32倍,這幾乎是電磁炮都遠做不到的。事實上,美國對於火炮發射衛星的構想可以追溯到冷戰早期,當時美國海軍據稱曾將兩門50倍口徑的16英寸大炮拼接成一門巴巴多斯大炮,但由於身管壽命和初速都無法滿足測試要求而作罷。不久後,美國陸軍和美國航天局在60年代又提出所謂高空飛行研究計劃,該計劃的核心就是要發展能將物體送入近地軌道的火炮。嚴格意義來說,上述項目是今天美國氫氣炮的鼻祖。而今,美國用於測試的火炮為175毫米口徑,94倍口徑,儘管該炮在試驗計算測試中接近了理想初速,但依舊無法滿足發射衛星的要求,因為即使在第二宇宙速度的半數水平上也會帶來5000G重力加速度,這就會讓衛星瞬間被壓碎。

  高初速是一把雙刃劍,堵死了太空大炮的老本行之路

  儘管這種以非對稱方式抗衡快舟的太空大炮在航天領域的路暫時走不通,但美軍高層很快發現了其軍事用途。美國陸軍參謀長麥康維爾聲稱,使用遠程戰略火炮的費用會遠比中程導彈更低,但這種火炮兼具遠程和精確打擊能力,可以對敵軍進行拒止介入,斬首對方雷達等系統,大大降低己方空中打擊的壓力。而美國海軍對氫氣炮感興趣的時間也比較早,2007年美國海軍在45毫米燃燒氫氣炮的基礎上完成了155毫米燃燒氫氣炮的實驗裝置,試驗中一個70倍口徑的炮管將45公斤彈丸發射後初速達到1500米每秒,表面上看已經遠超過了電磁炮。一時間美國海軍高層甚至提出要將該武器和朱姆沃爾特級驅逐艦集成化的研發計劃,但後來由於這種戰艦的計劃基本擱淺而最終告吹。

  美國海軍曾計劃讓氫氣炮和朱姆沃爾特級驅逐艦合體

  而美國陸軍提出用氫氣炮或遠超電磁炮進行以陸制海戰略後,美國海軍也決定重拾氫氣炮計劃,他們通過數據模擬結果得到結論,改進型氫氣炮的初速可以達到2000米每秒,並可能增加到3000米每秒,這樣就有可能攻擊兩千公里外的任何目標。美國海軍認為自衣阿華級戰列艦退役後,海軍就缺乏一種重炮支援平台,但傳統的戰列艦存在射程短(42千米以內)、命中率低(遠距離時命中率甚至低於百分之一),而氫氣炮不但射程遠,還能發射精確制導彈藥,這就等於讓水面艦艇時隔近百年重新在攻擊範圍上比肩航母艦載機。此外,氫氣炮的美軍支持者認為電磁炮存在軌道燒蝕嚴重、散熱慢等問題,而且由於現階段技術問題,搭載電磁炮的戰艦還需要大型儲能裝置,無疑會浪費艦上的空間,而氫氣炮卻不存在此類問題。在他們的設想中,一旦氫氣炮技術成熟,那麼單艦抗衡一支航母編隊的設想將不再是夢,這就意味着戰列艦變相復活。

  快舟的優勢是美國暫時很難抵消的

  但顯然美國氫氣炮忽視了兩個關鍵性問題,即氫氣炮的身管很長,強制上艦無異於破壞艦艇自身布局甚至重心。此外,儘管氫氣炮理論射程極大,並且發射精確制導彈藥,但任何武器都需要衛星和綜合觀測手段輔助。如果氫氣炮原本用於補充軍用衛星的用途無法得到實現,最後轉而求其次用於常規戰爭遠距離壓制,那麼依舊無法保證本方衛星在補充速度上比肩快舟,而失去己方衛星支援,其所為遠距離精確射擊就很難得到保證。

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