中国成功运行世界首个电磁橇！究竟有啥用？或可兼容重复使用火箭

近日，在山东济南，我国成功运行了世界首个电磁推进地面超高速试验设施——“电磁橇”。据介绍，其对于吨级及以上物体最高推进速度可达每小时1030公里，也就是大约286米/秒，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。

对于取得这次技术突破的意义，有人联想到了超级高铁，也有人觉得有利于电磁炮的进一步升级。但实际上，以上这些想法皆是风马牛不相及！

就拿电磁炮来说，其要求加速快，初速高，射程远。目前，我国电磁炮射程在100至300公里之间，初速高达3000米/秒，远不是电磁橇可比。他们之间的关系就好比火炮与火箭，唯一的共同点也就是同用电磁力驱动而已。那么电磁橇究竟有什么用？

顾名思义，“橇”就是不使用轮子，通过滑动前进的工具，例如雪橇。到这儿咱们很容易就能想到，“电磁橇”就应该是利用电磁力驱动的滑动载具，而与其相对应的设备则是“火箭橇”。

因此想要理解什么是电磁橇，就必须知道什么是火箭橇。火箭橇在航空航天两个领域中扮演着不可或缺的角色，它能弥补风洞试验的不足，是超音速飞行器试验中的核心设备。

众所周知，中国在风洞技术领域已经达到全球一流水平，是世界上仅有的3个能够自主建造、实施高超音速“风洞”测试的国家之一（这3个国家分别是美国、俄罗斯和我国）。

但由于“风洞”不可避免地受到封闭空间大小的限制以及墙壁的干扰，导致无法进行实体飞行器的性能检测，例如大型飞机、超高音速飞行器等。因此为弥补“风洞”的不足，“火箭橇”应运而生。

在试验中，火箭橇依靠航空发动机或是火箭发动机，来推动航空器在地面铺设的专用轨道上高速前进，以便分析航空器的空气动力学性能。

有趣的是，在二战末期的1945年3月16日，德国人还曾使用火箭雪橇从隧道发射了一枚有翼的A4b战略火箭。

目前，世界上最快的火箭橇记录是美国人创造的，高达每小时10430公里，即8.5马赫，相当于8.5倍音速。这也是目前陆地有轨车辆的最快极限纪录。

值得注意的是，全世界上只有美俄英法中5个国家拥有“火箭橇”，也就是联合国的“五常”。而“电磁橇”的目标正是超越“火箭橇”。

上图：世界上最长的火箭橇滑轨位于美国霍勒曼空军基地

比起以化学火箭作为动力的火箭橇，显然以电力作为能源的电磁橇的速度更加精确可控，也更加环保。而且电磁橇没有了添加燃料的过程，其响应速度必定更快，使用效率更高，成本也会更低。

更重要的是，火箭橇的发展已经进入瓶颈期，其速度始终难以超过十马赫。因此想要更进一步，就只能在电磁橇上想办法。目前美国也有个类似的项目，搞了个磁悬浮火箭橇。

顾名思义，所谓磁悬浮火箭橇，就是其轨道是磁悬浮的，但动力依旧是火箭动力。最高时速为1018公里，比咱稍差一些。此外，对于电磁橇还有一条最终设想——用来发射运载火箭。

因为超导磁悬浮技术在低速悬浮能力、控制系统、低温系统技术、运行能耗和成本等方面都具有明显优势。直线电机作为最佳的地面加速/减速方式，也非常适合作为磁悬浮发射系统的动力装置。

根据设想，运载火箭由一条自西向东的磁悬浮轨道支撑，这条轨道沿着山的一侧上升。同时要使用电磁力，将运载火箭加速到入轨速度。这有助于减少运载火箭到达轨道所需携带的推进剂，同时也允许运载火箭携带更大的有效载荷并降低进入轨道的成本。

上图：美国地面加速器的建造设想

并且，当地面加速器为运载火箭增加的速度足够高时，利用可重复使用的运载火箭进行单级入轨飞行也就成为了可能。

据估算，如果利用长距离的电磁力持续加速，能达到时速700公里到2400公里的起飞速度，便可将4到8吨的有限载荷送入地球近地轨道，每公斤发射成本在技术成熟后不超过2000到3500元人民币。

进而这又让作者联想到曾经过于先进，不宜展示的神秘空天战机。如果能从利用火箭从垂直起飞，水平降落，升级到通过电磁橇助推起飞，水平降落，外太空岂不是就成了咱们的后花园！

总而言之，首个电磁橇的成功运行，只是一个新时代的开端。如果这一项目最终得以实现，人类可能真的可以如百年前法国作家儒尔凡尔纳，在其科幻小说《从地球到月球》中设想的那样，只需一“炮”就能把人类射上月球！