电磁轨道炮技术 电磁轨道炮的技术特点
电磁轨道炮技术可看作是一类特种直线电机技术。因此,电能应用的优、缺点也决定了电磁炮技术的优、缺点,我们可以从电的角度去认识电磁轨道炮技术的特点。
1)具有响应快和精确可控等优点。电磁炮技术利用具有光速传播特性的电磁场与电流相互作用产生电磁力来加速弹丸,很容易突破传统化学能火炮技术的初速极限,具有高初速、大威力和远射程等优点。同时,它还具有2个更重要的特点:(1)电磁炮技术利用电能精确可控的特点能实现弹丸的恒定加速,不仅能在同样的过载和加速距离上获得比传统火炮更高的初速,而且能在同等加速距离上获得同样初速时可使过载成倍降低,特别适宜发射对过载有严格要求的制导弹药。
(2)基于电磁炮技术,弹丸的初速、威力和射程可通过电脑连续精确调控,顺应了信息化战争对装备智能化的要求,并满足投送准时快速、威力连续可控、射程任意可调的火力打击需要。此外,电磁炮技术还具有后勤补给负担小、可无需火炸药安全性高等优点,广泛代替传统兵器发射方式是发射技术的发展趋势。
兵器发射技术经历了以弓箭、抛石机为代表的机械能发射时代和以现代枪炮为代表的化学能发射时代,正在向以电磁炮为代表的电磁能发射时代过度。
正如近代科学技术经历了以电能利用为代表的第2次技术革命和以计算机技术等为代表的第3次技术革命一样,兵器发射技术也呈现又一次革命的端倪,而且必将与电能利用和计算机技术应用有机结合,使身管炮实现电气化和信息化同步发展,这是兵器发射技术发展历程的必然选择。
(3)具有储存困难、电源复杂等缺点。电能的重要特点是即发即用,很难储存。在储能密度上,近期以锂离子电池为代表的电源有了显著提升,接近1MJ/kg,但其功率密度还是不够高,在kW/kg级。而高功率脉冲电源的功率密度和储能密度目前都远远低于现有的发射药,异常庞大和笨重。
如化学能发射药的储能密度达4MJ/kg,功率密度达GW/kg级,而脉冲电源目前储能密度约kJ/kg级,功率密度达MW/kg级,相差约千倍。
因此,相对庞大、笨重的电源将长期制约电磁炮技术的应用范围。此外,电源系统复杂、一次性采购成本高、维护难度大也是未来使用中将面临的问题,但这都是新生事物发展必须经历的曲折过程。这好比马车与汽车的关系,汽车比马车复杂、昂贵,但最终汽车还是代替马车成为主要交通工具。
电的特点决定了电磁炮技术发展的命运,电的优点决定了发展它的必然性,电的缺点也从长远和根本上决定了发展它的艰难性,这符合事物发展前进性和曲折性统一的原理,可以预见电磁轨道炮从原理走向使用且得到广泛应用需要经历一个长期、持续的发展过程。
