日本宣布完成全球首次舰载电磁轨道炮海上实弹射击测试,而美国却已搁置自己的项目多年。
日本电磁炮测试的细节逐渐浮出水面。这次测试是在6200吨级的“飞鸟”号试验舰上进行的,电磁炮系统被安装在舰艇尾部。
日本方面报道,其电磁炮原型的速度超过每秒2500米,比现代坦克炮的初速还要快近43%。弹丸以约6.5马赫的速度飞向目标,相当于每小时近4500英里。
测试中,电磁炮在六级海况下仍能保持0.5米以内的射击精度,显示出卓越的稳定性。这种精度对于海上作战环境来说相当惊人。
电磁轨道炮与传统火炮完全不同。它利用强电磁场产生的洛伦兹力,通过平行导轨加速导电弹丸。简单说,就是用电而不是火药来发射炮弹。
这种工作原理带来三大优势:一是炮弹初速极高,拦截高速目标能力更强;二是发射成本低,单发成本只有传统导弹的几十分之一;三是安全性高,避免了弹药库爆炸的风险。
电磁炮的炮弹不需要装填炸药,仅靠动能撞击就足以摧毁目标。一枚小小的钢制弹丸,以每秒超过两公里的速度飞行,产生的破坏力惊人。
美国在电磁炮领域起步最早。2005年,美国海军就启动了电磁炮研发项目。到2017年,他们的原型已经能够以5.8马赫的速度发射约15.8公斤的炮弹。
美国曾经计划在2016年进行舰上试射,后来推迟到2019年,但这个时间表一拖再拖。到了2021年,美国海军终于因为技术瓶颈和预算压力暂停了整个项目。
美国遇到的问题很大一部分是材料方面的。电磁炮发射时产生的极高温度,让一般材料无法承受。几次发射后,炮膛就会严重损坏,无法继续使用。
中国在2018年就将电磁炮安装在一艘登陆舰上进行测试,比日本早了7年。
当时中国的电磁炮原型口径可能在60-100毫米之间,能够将数公斤重的弹丸以每秒约2580米的速度射向200公里外的目标。
鲁军勇教授和他的团队解决了关键的轨道烧蚀问题。他们采用纳米陶瓷材料作为轨道涂层,使轨道能够承受连续120次发射而无损。
2023年,央视军事频道报道,中国电磁炮已经能够在百公里外击穿厚钢板,不仅解决了穿透力问题,还实现了对目标的精准打击。
日本与美国和中国选择了不同的技术路径。他们没有发展大口径电磁炮,而是专注于40毫米小口径系统。这种选择降低了技术难度,更适合用于防空和反导任务。
日本电磁炮发射的弹丸重320克,炮口动能为5兆焦耳。他们计划将来将炮口动能提升到20兆焦耳。
日本的最终目标是开发出炮口动能20兆焦耳、射程200公里、每分钟能发射10发的电磁炮系统,用于下一代弹道导弹防御驱逐舰。
尽管电磁炮有着诱人的前景,但它仍然面临诸多技术挑战。首先是能源需求问题,单次发射需要20兆焦耳级别的瞬时电能,这对舰载电力系统是巨大考验。
其次是轨道寿命问题。目前即使是技术最先进的电磁炮,轨道寿命也只有约200发,之后就需要更换。日本正在开发新型石墨烯复合材料,希望将导轨寿命提升到1000发以上。
还有系统重量和体积的问题。目前日本电磁炮系统重量约80吨,需要缩减到50吨以下才能适合多数舰艇搭载。
美国媒体称中国“仍然”依靠导弹的说法可能忽略了重要一点:导弹和电磁炮不是相互替代,而是互补关系。
反舰导弹射程已经从早期的40公里发展到现在的500公里以上,甚至有的反舰弹道导弹可以实现上千公里的射程。
相比之下,目前电磁炮的射程大约在100-200公里之间。在远距离打击方面,导弹仍然具有不可替代的优势。电磁炮更多是在中近程防御和打击方面具有成本和技术优势。
电磁炮确实有可能改变海战游戏规则,但不是短期内的事情。这种改变需要时间,需要技术成熟,需要作战理念和体系的相应调整。
电磁炮的主要优势在于其高速、低成本和高安全性。它特别适合用于拦截高速目标,如高超音速导弹。也可以用于低成本的海上火力支援和打击任务。
但要想真正改变海战规则,电磁炮还需要解决一系列技术问题,并整合到现有的作战体系中。这是一个渐进的过程,不是一蹴而就的。
电磁炮技术的发展令人兴奋,但过度夸大单件武器的“游戏规则改变”作用并不符合军事科技发展的历史规律。
真正的“游戏规则改变”来自于整体技术体系的进步和作战理念的创新,而不是任何单一武器平台。每种武器都有其适用场景和局限性,关键在于如何将它们整合成一个有效的整体。
在可预见的未来,导弹和电磁炮不是替代关系,而是互补共生的伙伴,共同构成海上攻防体系的重要组成部分。
参考:日本自卫队镜头追踪,福建舰首次远航穿越敏感水域,电磁弹射战力惹关注·直新闻
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