中国电磁炮“重出江湖”?舰载电磁炮再次海试:全能舰时代真来了？

刚报道了电磁炮突破烧蚀问题、已经能达到连续射击120次之后仍能保持精度的好消息，又有网友拍到了2018年电磁炮测试再没露面的“海洋山号”坦克登陆舰。看来这次真要成了，马伟明心心念念的全能舰也可以提上日程了。

中国电磁炮“重出江湖”! 海洋山电磁炮再次海试

笔者看到海洋山号登陆舰“招摇过市”时明显一愣，原因很简单，自2018年1月份电磁炮海试时见过海洋山号后就再也没有动态了，因为全球研发电磁炮的国家不在少数，但突破的海试的仅有中国一家，因此全球都非常关注中国电磁炮的动态。

究其原因则是电磁炮实在是太难了，连研发电磁炮第一阵列的中美两国都迟迟无法突破，而且此前率先将电磁炮“成型”的美国也只是停留在原型机测试上，尽管测试时“浓烟滚滚”很是威武，但最终还是没有走到海试这一步。

不过特别令人好奇的是自从2018年1月“海洋山号”海试之后就再也没有消息，一直到将近6年后的2023年12月中旬再次出现，这六年里到底发生了什么？为什么当初会选择“海洋山号”坦克登陆舰作为电磁炮的海试船只？

华中科技大学学报的论文揭开了秘密

2023年11月10日，华中科技大学学报自然科学版上发表了一篇标题为《电磁轨道发射装置绝缘支撑体研究现状及展望》的论文，详细叙述了电磁炮发展过程中遭遇的轨道损伤的原因，目前针对这种烧蚀问题作出材料技术上的努力，并且还给出了解决方向。

目前能用于电磁炮的主要是轨道炮，其原理是使用洛伦兹力加速发射体的新型发射技术，听起来高大上，但结构却简单到极致，只有两根导电轨道和带了一根导电电枢的“炮弹”，当一根轨道的电流通过电枢流向另一个根轨道时，电枢中的电流就会被导线产生的磁场推动快速移动，这就是电磁炮的原理，是不是很简单？

这个结构简单的电磁炮却有一个无法解决的问题，因为在这个推动“炮弹”前进的电流可达到兆安级别，环境之恶劣难以想象：0.1~5MA的大电流、200~600MPa的超高压强、20000℃以上的瞬时高温、2~10km/s的高速摩擦，不仅导轨很容易被电弧灼伤，周围固定导轨的材料也是几次之后就脱落瓦解，难度很大。

华中科技大学学报上发表的论文显示，等离子体电枢伴随的高温烧蚀和冲击是造成材料损伤的主要原因，并且已经测试过的材料包括无机玻璃复合材料、有机高分子聚合物、玻璃纤维增强复合材料及结构陶瓷材料耐烧蚀性能较差或易出现结构损伤；

另外还有C形铝电枢（“炮弹”导电的电枢）带来的基体侵蚀、金属污染及冲刷损伤是故障发生的主要原因，韧度较低的结构陶瓷材料易开裂、玻璃纤维增强复合材料难以抵抗冲刷磨损．论文最后得出一个结论：陶瓷材料的增韧技术是解决等离子体电枢轨道炮绝缘问题的关键；复合材料的成分和制备工艺改进技术及表面喷涂技术是解决C形铝电枢轨道炮绝缘问题的有效手段。

当然各位放心，这篇论文只是给出了解决方向，并没有给出实际方法，并不会涉及泄密问题，并且这个结论是真是假也不清楚，毕竟科学研究就是在各种碰壁中找到正确的道路，而这次研究说不定就是在解决问题过程中的一个错误方法。

但有一点可以确信，这也是这篇论文的关键，目前电磁炮已经能做到经过120次射击的考验后轨道仍然完好无损，精度并没有明显下降，此前轨道烧蚀问题看起来已经基本解决。未来上舰的一切障碍均已经排除。

6年里做了啥？搞不好还是会超出各位想象

在这篇论文中我们获取到了“解决烧蚀问题”这个信息的同时，也确认了一件事，2018年1月海试时中国电磁炮可能也存在烧蚀问题。笔者假设一下，这个“120次射击的考验后轨道仍然完好无损”搞不好就是2018年就已经解决，只不过到了现在可以公开了而已。

最大的可能是“120次射击考验”并不能满足军方的需要，现在装在“海洋山号”上的电磁炮，应该远不止120次射击的寿命，极有可能已经接近身管火炮的设计寿命，应该是基本上解决了电磁炮上舰的大难题，当然上艰难并不只是烧蚀的问题，下文继续来聊聊电磁炮的问题。

试验舰为什么选坦克登陆舰？大有玄机！

这个问题不只是各位网友好奇，笔者当时也觉得有点纳闷，这“海洋山号”装了电磁炮后那个别扭啊，完全一个头重脚轻的感觉，一般的舰船在航行时船首都会稍稍翘起一点，因为船舶的航行时动态重心是比较靠后的，因为V字形舰首穿浪时会有一个向上抬升船首的趋势，而海洋山号的船首却像是要钻入浪花中一样，到底是为何？

最大的原因可能是怎样的，电磁炮不只是炮而已，还有一大堆外围的重要组件，就算是化学的舰载火炮，在甲板下都有一大堆稳定与弹药储存以及输送机构，不过化学火炮即使将甲板下的附属设施拆除，直接塞枚炮弹在炮膛里也能发射。

然而电磁炮却不行，因为电磁炮的炮只是这个关键结构中的发射部分，另外还有控制系统以及极高放电率的储能系统和充电系统，这套系统到底有多大，简单计算下就能明白，我们以目前网上公开的中国电磁炮的炮口动能能达到64MJ的数据为例，来算算大概有多大的系统：

传闻电磁炮的效率只有50%，那么炮口动能为64MJ的能耗需要128MJ，换算成各位容易理解的就是34.4度，也就是发射一次要使用34度电。

这个耗电量不是很大是吧，现在的一辆电动车电量就能达轻易达到100度以上，但问题是电车用电方法是几个小时才用完，但电磁炮却是在数十毫秒级别时间内被用完，这个放电电流上文已经说明了，高达5兆安，也就是5000000A级别！

大家都知道现代锂电池除了容量外还有一个放电率C的指标，比如10C就是电池容量的10倍，100AH以10C放电最大电流可达100A，现代商用锂电池可以达到120C左右，军标级算它200C，那么5000000A差不多需要25,000AH的。

光看这个AH是看不出电池大小的，要计算电池包大小还得电压，这个电压就不好了解了，应该是绝密，电压越高，重量越大，比如12V/100AH的电池和120V/100AH的电池大小是不一样的。电磁炮电压笔者肯定是不知道了，怎么也得几千伏吧，要是那样的话，25000AH的电池估计得几个集装箱才能装下了。

假设是2000V，那么25000AH的电池能储存的电量是50000度，按34度每次可以射击1470次，这个电池有多重呢？按100度电500千克电池计算，大概有250吨，是不是会吓死人？不过都用锂电池显然是最傻瓜的配比方式，肯定得有更大放电倍率的超级电容存在，超级电容的放电率C是锂电池的数十倍甚至上百倍。所以给电磁炮供电的电池一定是锂电池+超级电容混合的。

另外还需要一个给这些电池充电的发电机，电池能供给电磁炮发射几次，后续得充电器在发射间隔对电池充电，笔者曾计算过给航母弹射器充电的功率，3个电磁弹射器连续工作，间隔40秒弹射，3台QC-185（燃气轮机）基本可以满足要求并且还能冗余，假设电磁炮一次发射后也是间隔40秒充电，并且电磁炮还只有一门，那么一台QC-185也绰绰有余了，或者用两台功率更小的燃气轮机双机运行，保证冗余要求。

电池+电容，估计得好几个集装箱了，测试么只用一台中小型燃气轮机就够了，当然也可以用同等功率的柴油机，估计得几个集装箱空间，还有一套控制设备，估计也得一个集装箱，总数估计不会少于6个大型集装箱以上。

那么大一堆玩意儿，能将其装上舰的，各位猜猜看，哪种水面舰艇是可以满足要求的？笔者认为船坞登陆舰或者两栖攻击舰应该都是可以的，毕竟舰艇内部有大量空间可以用来供给测试设备的安装。但坦克登陆舰也是可以的，因为在坦克登陆舰内部也是有大量用来存放轻型坦克的空间，很明显，坦克登陆舰更符合性价比。

全能舰时代真来了：百年海军可成

最近有批次055下水，但舰首的主炮位却空着，所以有网友就表示，这肯定是要给055安装电磁炮了，然而果真如此吗？答案应该是否定的，因为安装电磁炮需要庞大的舰内空间，原来的HPJ-45型130mm舰炮下的空间明显不够。

那么问题来了，如果055不安装常规舰炮，不改变舰体设计，能装上电磁炮吗？答案是很难，因为舰首位置空间非常有限，后方就是64坑的VLS，深达9米，然而电磁炮却至少有6个集装箱大小，完全没有可能装下需要如此大空间的设备。

当然比空间更难的还是电力系统，上文笔者已经确认过了，电磁炮需要强大的电源，055驱逐舰用了4台28兆瓦的燃气轮机，电磁炮使用就要占一台功率，估计这个难度有点高，并且055也没有做到全电推进，目前要做到电力分配也比较困难，因此目前的055要上电磁炮应该没有可能，除非结构大幅度改进。

2020年事大连造船厂两艘055同时下水时也没有安装130炮，原因很简单，厂家订单太多供不应求，先下水舾装，主炮慢慢来，估计这次的主炮没安装并不是为了等电磁炮，而是和2020年差不多的原因。

全能舰时代来了：马伟明梦想成真

2023年6月16日，《南华早报》报道称中国顶尖科学家马伟明提议建造一种利用能量武器的“超级战舰”，一艘战舰的功能将能担当起一个舰队的功能，这种马伟明设想中的超级战舰将把电磁轨道炮、线圈炮、激光武器和高能微波武器整合到一艘舰艇上。

马院士表示，这艘舰艇配备的这些武器可以担当各种任务，把整个舰队的打击与防空任务全部给兼任起来了，一艘舰艇即可扛下整个舰队的任务，一旦这种战舰装备海军，将彻底颠覆现代海战模式。

电磁轨道炮可以将炮弹投送到200~300千米外的区域，激光武器可以击落来袭的导弹，电磁弹射的VLS可以打击更远距离的目标，电磁能量武器可以击毁来袭的各种导弹等，一艘超级战舰即可与整个航母编队对抗。

当然这种全能舰的用电量也是非常恐怖的，比如激光武器需要兆瓦级，电磁炮功率则更大，电磁弹射导弹也需要很大功率，电磁能量武器同样是很高功率，这么多高能武器凑到一起，总功率也是大的吓人，需要专门设计一种舰体结构来满足全能舰的需要。

上图是“西葛西”设想的中国2万吨级海基反导舰，只装备了电磁炮，其他还是常规武器，配备160个850毫米的垂发，可以发射红旗-29、红旗-9C、红旗-16F以及鹰击-21等多型导弹，看着还是挺过瘾的吧。