2016年1月,美军宣布电磁炮试射可编程炮弹获得成功,让中美电磁炮技术差距越拉越大。中国历来对大口径远程火炮感兴趣,上世纪90年代,有报道称中国已建成‘超级大炮’技术测试平台,类似布尔的‘巴比伦之子’超级大炮”。报道还猜测,上世纪70年代中国曾研制代号“640工程”的“先锋”超级大炮用于弹道导弹防御。去年随着网络上一张中国车载电磁炮照片的曝光,让中国这项秘密研究浮现在网民面前,这是中国目前正在秘密进行火炮试验项目之一。
资料图:网传中国车载电磁炮,中国超高速电磁炮终于公开亮相!
传统火炮是利用火炮是利用火药燃气压力等能源抛射弹丸,随着射程的增加,对于火药压力的增加也直线上升,目前受限于技术手段,常规火药能量的增加 已经达到极限,因此传统火炮的射程一直徘徊不前,这样人们为了达到提高火炮射程的目标,开始寻找新的弹丸发射手段,其中电磁炮就是其中的一个,它的原理实际上非常简单;根据法拉弟电磁感应原理,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,来抛射炮弹的。
电磁炮按照原理可分为线圈炮、轨道炮、电热炮和重接炮等,考虑到结构及难度等问题,目前各国发展的重点主要集中在轨道炮,它的结构非常简单,两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度射出。
电磁炮的炮口速度、射程都大大优于普通火炮,另外弹丸的飞行速度也远远高于后者,这样它的威力就高于后者,特别是可以拦截速度较快的目标,如弹道导弹。
中国电磁炮研制方面与欧美西方国家在同一起跑线上,限于技术和人才原因中国电磁炮研制会稍微慢几年,近期我国会进行试验性安装测试。在某些技术上将堪比美国电磁炮。对于中国来说,即便可以通过跟踪外国技术的发展来节省时间和成本,但关键技术是买不来的,尤其是这类需要大量工程实际经验积累的项目。中国也只有加强预研,才可能在电磁炮领域不再大幅落后。
照片为高速摄像机拍摄的电磁轨道炮发射时的场景
电磁轨道炮凭借速度高、射程远、成本低的优势,可能会取代对陆攻击导弹、战术空中支援和大口径远程舰炮在海上火力支援中的部分使命,进而,将对海上作战模式、战术应用方式、海上平台设计及其装备发展产生革命性重大影响。
具体说来,主要体现在以下几个方面:一是改变未来大口径火炮对目标的杀伤机理,大大提高舰艇作战能力。与传统大口径火炮相比,电磁轨道炮在杀伤力、速度、贮弹量、费用等方面都有明显优势,并将改变未来大口径炮对目标的杀伤机理。电磁轨道炮依靠炮弹的超高速撞击动能来达到毁伤目的,取消了爆炸装药和推进剂,大大减少了后勤保障费用,爆炸装药和推进剂所带来的环境和安全问题都能迎刃而解。同时,电磁轨道炮上舰后,其弹药库可以更紧凑、更安全,在给定的弹药库中能携带更多弹药,从而大大提高舰艇作战能力。
二是可能成为沿海500公里范围内对岸精确打击的主要方式。美国海军对岸火力支援有3种形式,分别为舰炮、远程导弹和舰载机。常规火炮受其传统发射方式的局限,炮弹初速已基本达到了极限。以美国海军127毫米舰炮为例,试验证明,发射ERGM弹的初速不到1000米/秒,它需要依靠火箭助推装置达到增程目的,并需要制导装置来提高命中精度,从而使炮弹的总成本大幅度提高,已与普通导弹相当。电磁轨道炮在打击速度和效费比方面具备明显优势。此外,相比于巡航导弹和舰载机,电磁轨道炮可在6分钟以内完成500公里外岸上目标的打击任务,打击速度更快。
三是有可能从攻防两端改变海战场力量对抗平衡。在用于攻击时,由于电磁轨道炮速度快,可有效压缩防御方的反应时间,其灌顶攻击的方式则进一步增加了拦截难度。此外,电磁轨道炮的灌顶攻击方式和动能战斗部相结合的模式,特别适合攻击掩体、工事和地下目标,可用于打击对方的战略设施。在用于防御时,尤其是在海上防空反导方面,舰炮主要承担近距离防御任务,由于电磁轨道炮超高的初速度,炮弹能在很短时间内飞出更远的距离,缩短了防御系统的反应时间,扩大了海上防空反导的作战范围。如果配合使用制导技术,其单发拦截概率与舰空导弹相当,但其发射弹数比舰空导弹多得多,可明显增强防御系统的综合拦截效果。
然而中国在电磁炮研究过程中遇到不大不小的困哪,一方面,制约电磁轨道炮发展的材料、能源、制导等技术瓶颈并未完全解决,距离真正参加实战并改变战场形式还需很长一段时间;另一方面,电磁轨道炮发射后,弹丸失去动力,且飞行速度快,机动能力有限,弹道轨迹容易预测,隐身能力差,还会带来暴露母舰位置的危险。
从美国发展电磁轨道炮的过程可以看出,合理的技术发展路线、科学的统筹安排、多单位的协调合作以及大规模的资源投入是研制取得重大进展的关键。我国也应该高度重视新概念武器装备研发,努力减小或避免同美国之间的武器代差,密切关注国外相关新概念技术发展动向,充分发挥后发优势, 另辟蹊径,锤炼具有我国特色的撒手锏装备。