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造电磁炮有多难?中国12年修成正果美国被迫放弃

时间:2018-02-02 19:29来源: 作者:admin 点击: 120 次
图为美国32兆焦全尺寸电磁炮样机,蓝色的是庞大的电池模块,尽管代表了目前世界电磁炮的最高水准,但仍被美国放弃。(资料图)凤凰军事凤凰军评2月2日2月1日的《凤凰军评》解读了新曝光舰载电磁炮对中国的意义,但在此之前却绕不开三个问题:美国作为电磁炮技术最先进的国家,为何最后选择放缓甚至放弃电磁炮?美国选

图为美国32兆焦全尺寸电磁炮样机,蓝色的是庞大的电池模块,尽管代表了目前世界电磁炮的最高水准,但仍被美国放弃。(资料图)

凤凰军事 凤凰军评 2月2日

2月1日的《凤凰军评》解读了新曝光舰载电磁炮对中国的意义,但在此之前却绕不开三个问题:美国作为电磁炮技术最先进的国家,为何最后选择放缓甚至放弃电磁炮?美国选择放弃电磁炮是否预示电磁炮存在某些无法回避的技术局限?中国在美国放弃研发电磁炮后仍坚持研发,能否保证规避其中的技术与成本陷阱?

相比美军现役155mm火箭增程弹(左、中),电磁炮的弹丸与发射药体积更小,但射程、动能却大得多。(资料图)

就在中国舰载电磁炮此次曝光的1个月前,美国战略能力办公室发言人克里斯·舍伍德表示,“目前美国的电磁炮不符合现有发展技术能力,所以我们将会把着眼点放在传统火炮上”。尽管美国的陆基电磁炮实验平台已实现4.8发/分的射速与32兆焦的炮口动能,但与美国2013年提出的10发/分与炮口动能64兆焦的目标仍差距甚远,因此在花费近20年时间与5亿美金研发经费后,美国计划在2019年停止拨款,终止电磁炮研发。

马伟明院士(左3)团队研发的“强迫储能装置”为中国电磁炮提供了充足的电力保障,能实现45秒的发射间隔。(资料图)

相比之下,中国近些年却在电磁炮领域取得两大关键性成果:马伟明院士团队成功研发“强迫储能装置”、北京有色金属研究总院成功研发“大面积双面高温超导薄膜”。前者为电磁炮提供了充足的电力保障,保证电磁炮发射后45秒内再次储能发射。后者是电磁炮上加速装置最核心的部件之一。细心的人会发现,“强迫储能装置”赋予电磁炮的射击间隔是45秒,这预示中国电磁炮的射速不足2发/分,尽管相比美国差距明显,但也避开了一个重要的技术陷阱。

图为美国雷西昂公司提交的新型电源模块,尽管体积更小,能量效率更高,但却依然满足不了美国电磁炮不切实际的电力需求。(资料图)

当美国于2000年开始电磁炮研发时,计划2005年研发8兆焦缩比样机,2011年研发32兆焦原理样机,2020年列装64兆焦实战样机。但当2013年将10发/分的射速纳入核心需求后,整个项目就开始裹足不前。原因很简单,此前美国电磁炮并无射速要求,射击间隔通常为2分钟,此时供电系统的再次储能与轨道烧蚀等问题都不明显,但纳入不切实际的射速要求后,电力储能时间过长与轨道烧蚀严重就成了整个电磁炮研发的最大瓶颈。

图为美国通用原子能公司研发的实用型小型电磁炮,在满足射速要求的前提下,其炮口动能下降至仅2兆焦。(资料图)

为此美国不得不在2013年后放弃64兆焦样机研发,将炮口动能指标降至32兆焦。尽管美国将电磁炮的储电容积增加了2.3倍,并由雷西昂公司推出全新的电力模块,但电磁炮在32兆焦炮口动能时却只能实现4.8发/分的射速。最终美国不得不在面对电磁炮打击性能不佳与体积过大的双重局限时,被迫选择放弃。但从1月31日曝光的舰载电磁炮来看,中国似乎很好的规避了美国电磁炮研发的全部问题,电磁炮的测试工作或已进行到相当接近实用的阶段。

“海洋山”舰除电磁炮炮塔外,甲板上仅新增2个集装箱(红圈),并在舰桥上新增了小型观测平台(黄圈)与测速雷达(篮箭头)。(资料图)

在搭载电磁炮的“海洋山”号登陆舰上,有两个不易被察觉的细节:在其上甲板上,除电磁炮炮塔外,仅新增了2个集装箱。另外在舰桥上新增了小型观测平台,并在平台之上装备有用于测速的雷达系统。前者的意义在于,这门电磁炮的体积获得了良好控制,明显小于美国陆基电磁炮系统,与美国计划在“远征快速运输船”上测试的舰载电磁炮基本相当,而后者则预示,中国或已开始对舰载电磁炮的基本数据进行记录,预示电磁炮的各项性能已趋向稳定,这是装备实用化的重要标志。

从设备体积与技术水准来看,中国舰载电磁炮(左)与美国计划在2020-2025年测试的舰载电磁炮(右)基本相当。(资料图)

现有资料显示,中国的电磁炮研发始于2006年,12年后出现的这门舰载电磁炮是中国在该领域取得的关键性工程化成果。中国没有在研发高技术装备时,像美国那样跌入高技术陷阱,提出不切实际的技术指标,以“先有无,后好坏”的稳健方式,保证了电磁炮的健康发展。如果测试顺利,第2批055型驱逐舰完全有可能装备国产电磁炮,令中国超越美国,成为世界首个具备对200-300千米范围内的陆上目标,发起精确舰炮火力打击的国家。

尽管现在评价中国的电磁炮战力为时尚早,但这款电磁炮却显示,中国在可控的技术风险与研发成本中,再次成功进行了尖端装备研发。相比之下,美国在新装备研发的成本与风险控制方面越来越失控。在全新装备技术、理念层出不穷的时代,这种优势对中国的意义不言而喻。(凤凰军事 凤凰军评 刘畅)

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