中国电弹技术外溢：全世界第一个电磁橇！什么原理，有什么用处？

2022年10月，据央视新闻报道，全球首个电磁橇设施在中国山东成功取得了试验性成功。该电磁橇设施具备将吨级物体加速至每小时1030公里的动力，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界纪录。

从这则新闻来看，中国的电磁弹射技术已经带来了一项显著的外溢应用成果。那么关于这个新名词“电磁橇”，它究竟是采用了什么原理，又会有什么用处呢？

新概念“电磁橇”

其实“电磁橇”这个名字只是一种形象化的代称，它真正的名字应该叫做“电磁驱动地面超高速试验设施”，顾名思义，也就是一种使用电磁推力将物体驱动至高速状态的设施。

相信不少人看到这里会想到两个类似的产品：一个是磁悬浮列车，另一个就是在军事领域的热点“电磁炮”。

不得不说，这几种产品的技术原理虽然存在一些差异，但大体原理都是一致的，都是对电流与磁场之间强大相互力的一种应用。当一个带电导体放置于磁场中时，它必然会被电磁之间的相互作用力推动。

目前人类开发出了3种应用这一原理的电磁推动技术，它们分别是轨道发射技术、线圈发射技术以及重接发射技术。

轨道发射技术的构造最简单，只要让电流从导轨穿过电枢，然后再从另一条导轨回到电源构成一个回路，即可构成环形磁场。而在导体通电后，磁场将会驱动导体不断前进加速，电流越大，产生的驱动力也就越大。

其实美军此前开发的电磁轨道炮正是应用了这个技术，只不过因为美军无法解决强电流烧毁电枢的缺陷，因此他们的电磁轨道炮项目最终以失败告终。

线圈发射技术是应用门槛最低的技术，只需要网上购买几个线圈和驱电电路就能“自造电磁炮”。不过正是由于门槛过低，它的速度上限也很低。

重接发射技术才是电磁推动领域的重头戏，本次中国新研发的“电磁橇”正是对这一技术的应用。重接发射技术是对线圈发射技术的改进，它通过导线连接了多个线圈产生的磁场，大大增强驱动效率，这便是“重接”。

因此，使用重接发射技术的电磁橇可以轻易驱动数吨重的物体加速至每小时1030公里。

一些敏感的人应该已经注意到了重接发射技术最初级的应用——航母的电磁弹射器。一般一架战斗机的重量在30~40吨之间，起飞速度是每小时300公里，这正是重接发射技术可以达到的标准。

可以说，电磁橇这个新产物其实和中国福建舰上的电磁弹射器有异曲同工之妙。

电磁橇的现实意义

那么，既然电磁橇与航母的电磁弹射有很近的关系，为什么本次电磁橇的试验会让央视在内的众多媒体十分惊喜呢？毕竟福建舰早已确认了电磁弹射技术的存在。

其实这条电磁橇的成果建造意味着中国已经完全熟练掌握电磁领域的重接发射技术，对于福建舰航母的电磁弹射具有技术反哺的效果。

在美军使用电磁弹射技术的福特级航母上，电磁弹射器极高的故障率令美军十分苦恼。

美国《海军新闻》就曾经报道，福特级航母甚至在2021年有过连续5天无法起飞1架飞机的窘境——由于他们的电磁弹射使用交流电，干扰比较严重，因此1座电磁弹射器“罢工”以后很容易把其余的弹射器也带着“罢工”。

而中国的电磁弹射技术使用独特的直流电，因此福建舰的电磁弹射可靠性必然比美军的福特级航母更加优秀。再加上本次“电磁橇”对超高速物体的加速试验取得了阶段性成果，可以想象中国福建舰的战斗力无疑会更有保障。

此外，电磁橇本身也具有类似风洞设施的作用。在研发高速飞行器时，科研人员往往需要借助风洞获取静态的空气动力数据，并通过大量模拟来还原出动态的气动数据。

不过在研发出电磁橇后，科研人员就多了一种直接获得动态气动数据的手段，只需要将试验物体固定在电磁橇上，随后将其启动，就能取得高速运动状态的数据。这对于缩短研发周期、降低研发成本具有十分重要的意义。

电磁橇的未来应用前景

以上介绍的电磁橇现实应用其实只是它的初级阶段。由于电磁橇的原理是开发潜力巨大的重接电磁发射技术，因此它很可能成为未来空天飞行器的发射手段雏形。

目前空天飞行器最大的应用障碍是过于昂贵的燃料成本，但假设中国修建一条足够长度的空天发射轨道，该轨道使用廉价的电能为驱动力，这就具备了大规模发射空天飞机的成本条件——

空天飞机完全可以先在重接电磁发射技术的驱动下飞行至近地轨道附近，随后只需要耗费少量化学燃料就可以抵达目标轨道。

理论上来讲，这条空天发射轨道的海拔越高，效果越好。因此在中国的青藏高原上，未来很可能树立起一座座直插云霄的空天发射轨道，成为中国太空大国的象征。想到这样的未来图景，不禁会令每一个向往星辰大海的中国人神而往之。

总之，“千里之行，始于足下”，现在这条已经得到技术验证的“电磁橇”，很可能为中国未来波澜壮阔的太空探索计划奠定一块渺小但坚实的基石。