資料圖：美國(guó)電磁軌道炮進(jìn)行射擊試驗(yàn) 　　近些年來，美國(guó)海軍公布了一系列科幻戰(zhàn)艦，比如：自由級(jí)瀕海戰(zhàn)斗艦、獨(dú)立級(jí)瀕海戰(zhàn)斗艦和DDG-1000朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦等。而就在DDG-1000朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦以及美軍最新的福特級(jí)航母上，將會(huì)裝上可能引發(fā)世界各國(guó)新一次軍事“革命”的電磁炮。而就在前幾天，美國(guó)海軍進(jìn)行了電磁軌道炮的連續(xù)射擊試驗(yàn)，在25秒內(nèi)接連發(fā)射兩枚炮彈，測(cè)試發(fā)射彈丸距離超過100海里……. 　　要知道，世界各國(guó)海軍艦載武器的選擇在于戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)的需要，美國(guó)海軍需要的艦載武器是要符合美國(guó)全球戰(zhàn)略，便于美國(guó)海軍在全球范圍內(nèi)快速打擊及對(duì)陸攻擊支援能力，強(qiáng)調(diào)的是遠(yuǎn)程火力支援和精確打擊。目前，美國(guó)海軍對(duì)陸火力支援只要依靠3種形式：艦載機(jī)、巡航導(dǎo)彈、艦炮。美國(guó)海軍經(jīng)過對(duì)以上三種火力支援方式的綜合對(duì)比，得出結(jié)論：對(duì)陸火力支援，使用遠(yuǎn)程火炮的方式最好，而美國(guó)海軍認(rèn)為艦載電磁炮是執(zhí)行對(duì)陸火力支援的最佳方式。（目前DDG-1000朱姆沃爾特級(jí)使用的為先進(jìn)艦炮系統(tǒng)AGS） 　　美國(guó)海軍DDG-1000驅(qū)逐艦使用巡航導(dǎo)彈及艦炮開火的假想圖 　　美國(guó)電磁發(fā)射技術(shù)起始于20世紀(jì)80年代初期，以國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目局（DARPA）和美國(guó)陸軍為主要資助方。20世界80年代后期，美國(guó)陸軍開始開始依托德克薩斯大學(xué)設(shè)立的研究機(jī)構(gòu)研究電磁發(fā)射技術(shù)的關(guān)鍵性技術(shù)問題，一方面為決策提供技術(shù)支持，一方面為電磁發(fā)射技術(shù)的的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。 　　20世紀(jì)90年代，美國(guó)海軍論證的下一代采用全電推進(jìn)的DDX計(jì)劃成形，在未來戰(zhàn)爭(zhēng)高技術(shù)條件下海陸空天的綜合性、立體的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)構(gòu)想下，美國(guó)海軍開始強(qiáng)調(diào)火力支援能力。另一方面，隨著電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展，以及彈藥精確制導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用，美國(guó)海軍對(duì)電磁炮艦載化更加重視。因?yàn)椋啾汝戃姷能囕d平臺(tái)，海軍的艦載平臺(tái)能夠?yàn)殡姶排谔峁└篌w積和重量承載能力，并讓電磁炮獲得更多的能量，以及更方便的冷卻。后來，美國(guó)海軍開始資助對(duì)艦載電磁炮的相關(guān)研究，與美國(guó)陸軍共享電磁發(fā)射技術(shù)的研究成果。 　　經(jīng)過20多年的研究、發(fā)展和試驗(yàn)，美國(guó)在電磁發(fā)射技術(shù)上投入巨大，但也在電磁炮方面取得了很多成果，尤其是在電磁軌道炮方面（按照電磁炮結(jié)構(gòu)的不同，電磁炮目前分為同軸線圈炮、電磁軌道炮、磁力線重接炮以及軌道-線圈復(fù)合型電磁炮四種），比如： 　　1.在小口徑（10mm）、中口徑（40mm）和大口徑（90mm）電磁炮樣機(jī)上，在保證發(fā)射組件完好的前提下，成功進(jìn)行了多次試驗(yàn)，初速達(dá)到了2500m/s。 　　2.在中口徑（40mm）電磁炮養(yǎng)雞上，用同一軌道驗(yàn)證了多發(fā)試驗(yàn)（約10發(fā)），并驗(yàn)證了在一定條件下可消除轉(zhuǎn)捩現(xiàn)象。 　　3.在大口徑（90mm）電磁炮樣機(jī)試驗(yàn)表明：當(dāng)速度達(dá)到時(shí)易出現(xiàn)轉(zhuǎn)捩，它不影響本次發(fā)射，但對(duì)軌道壽命及炮管設(shè)計(jì)有影響。 　　4.通過多次對(duì)電磁軌道炮的發(fā)射試驗(yàn)，了解了軌道刨削產(chǎn)生的機(jī)理，可以通過選擇合適的材料加以消除。 　　5.通過多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在電磁軌道炮在炮口安裝吸能裝置能減小發(fā)射侯征。 　　早在2001年，美國(guó)海軍召開了艦載遠(yuǎn)程電磁炮的可行性研討會(huì)，結(jié)論認(rèn)為：無論是原理還是技術(shù)，艦載遠(yuǎn)程電磁炮都不存在不可逾越的障礙！ 　　美國(guó)海軍的新概念武器由海軍研究局負(fù)責(zé)，2003年其對(duì)DDX計(jì)劃集成電磁軌道炮的可行性研究做出報(bào)告：電磁軌道炮的能量需求遠(yuǎn)低于定向能武器，DDX（也就是DDG-1000）采用了集成化電力系統(tǒng)，其輸出功率可以達(dá)到75MW，是美軍目前的阿利·伯克級(jí)去追結(jié)案的10倍，可以滿足電磁軌道炮的需求。 　　2003年4月，美、英一起成功完成了90mm原口徑電磁軌道炮的海上演示驗(yàn)證，彈丸速度達(dá)到2500m/s。2003年7月，試驗(yàn)結(jié)果上報(bào)了美國(guó)海軍研究咨詢委員會(huì)電磁炮技術(shù)專家組。2004年2月，專家組評(píng)估認(rèn)為：電磁炮是美國(guó)海軍執(zhí)行遠(yuǎn)程火力支援的革命性手段，是裝配DDX（DDG-1000）的最佳候選者；DDG-1000的電力系統(tǒng)總?cè)萘繉⑦_(dá)到80MW,完全能滿足電磁炮15到30MW的電能需求！ 　　2006年，美國(guó)海軍研究局通過屬下的、位于達(dá)爾格倫海軍水面戰(zhàn)中心與BAE公司簽訂了炮口動(dòng)能為32MJ的電磁軌道炮試驗(yàn)樣機(jī)的研制合同，計(jì)劃于2011年完成。主要研究解決電磁軌道炮的軌道壽命、一體化發(fā)射組件設(shè)計(jì)等工程問題。同時(shí)，開展“艦載電磁軌道炮的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用研究”，主要研究電磁軌道炮的輕量化方案。此外，還自主波音公司與瑞德普實(shí)驗(yàn)室研究可接受50000G加速度、具有導(dǎo)航與制導(dǎo)能力的彈丸組件技術(shù)。 　　2007年1月16日，美國(guó)海軍研究局在佛吉尼亞州海軍水面戰(zhàn)中心達(dá)爾格倫分布的新型電磁軌道炮樣機(jī)投入使用，并發(fā)射了1發(fā)超高速?gòu)椡铻閼c典儀式剪彩。該樣炮樣機(jī)口徑90mm，彈丸質(zhì)量3.2kg，初速為2146m/s，炮口動(dòng)能7.4MJ。美國(guó)海軍公開稱：艦載電磁軌道炮徹底將改變海軍的打擊方式，未來將為美國(guó)海軍提供550公里以上更加高效的火力支援手段！ 　　總而言之，美國(guó)海軍計(jì)劃2011年完成炮口動(dòng)能32MJ的電磁炮系統(tǒng)的巖石認(rèn)證，其發(fā)射質(zhì)量20kg，初速為2000m/s，軌道壽命為100發(fā)。并在2015年完成炮口動(dòng)能64MJ的電磁炮系統(tǒng)演示驗(yàn)證，發(fā)射質(zhì)量20kg，初速為2500m/s，軌道壽命為1000到10000發(fā)。并計(jì)劃2020到2025年在美國(guó)海軍的艦艇上裝備電磁軌道炮，并逐步形成戰(zhàn)斗能力。 　　目前美國(guó)海軍DDG-1000驅(qū)逐艦使用的155mm常規(guī)火炮 　　因此，目前的美國(guó)DDG-1000驅(qū)逐艦先是用了155mm的常規(guī)彈藥，使用遠(yuǎn)程攻擊彈藥作為過渡，待電磁軌道炮研制、測(cè)試完畢再裝備，從而提供足夠的遠(yuǎn)程火力支援，攻擊陸上目標(biāo)。 　　綜合以上，我們可以了解到美國(guó)海軍的電磁軌道炮還沒有正式服役，其仍處于研制改進(jìn)階段，那么如此科幻，足以引起軍事“革命”的電磁軌道炮到底遇到了什么技術(shù)瓶頸呢？ 　　1.超高速、遠(yuǎn)程彈丸技術(shù) 　　電磁軌道炮的彈丸初速高，承受的過再大，飛行距離遠(yuǎn)。要求其內(nèi)部的導(dǎo)航/制導(dǎo)部件具有抗高過載的能力；彈丸的空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)需要特殊設(shè)計(jì)；彈丸與電磁炮電樞的組合及分離技術(shù)。 　　2.軌道的抗燒蝕技術(shù) 　　軌道的燒蝕問題一直是影響電磁軌道炮與應(yīng)用的技術(shù)平靜。經(jīng)過多年的研究和探索，軌道的抗燒蝕技術(shù)取得了重大突破，獲得了階段性的研究成果，但是由于電磁軌道炮的相關(guān)技術(shù)過于超前，目前這以問題還沒有完全解決，實(shí)習(xí)預(yù)期的軌道發(fā)射壽命，還有相當(dāng)大的時(shí)間。 　　3.發(fā)射系統(tǒng)的工程化應(yīng)用 　　優(yōu)化發(fā)射系統(tǒng)中軌道和絕緣機(jī)構(gòu)的材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及生產(chǎn)中的制造工藝性問題；并進(jìn)行疲勞試驗(yàn)和研究，解決發(fā)射系統(tǒng)在多次循環(huán)發(fā)射應(yīng)力作用下的耐受性； 　　4.高功率脈沖電源技術(shù) 　　美國(guó)海軍與其的艦載電磁軌道炮需要在8至12ms內(nèi)提供為平均值為5MA的脈沖電流，所需要的總能接近200MJ。因此，電源系統(tǒng)需要解決能量的快速吸收與存儲(chǔ)、電流波形的形成與整形、強(qiáng)電流的檢測(cè)與開關(guān)控制技術(shù)問題等。 　　5.熱管理技術(shù) 　　對(duì)于電磁軌道炮而言，不論是目前實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的單次發(fā)射還是未真正涉及到系統(tǒng)的熱管理問題。雖然前幾日美國(guó)海軍使用電磁軌道炮進(jìn)行了連續(xù)，但只發(fā)射了兩枚炮彈。在將來的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于按照一定的發(fā)射頻率執(zhí)行火力支援任務(wù)的電磁軌道炮而言，系統(tǒng)的熱管理問題極其重要，必須采用綜合性的散熱和冷卻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的熱載荷平衡。

美國(guó)電磁炮為何遲遲不能服役？

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