磁軌炮

磁軌炮

磁軌炮(英語:railgun)是一種與單極馬達原理相似的電磁炮發射裝置。磁軌炮以電流產生的勞侖茲力加速載物,令其沿平行的導軌移動,並進入下一個軌道繼續加速。

基本介紹

  • 中文名:磁軌炮
  • 外文名:railgun
簡介,基本介紹,套用,參見,

簡介

磁軌炮(英語:railgun)是一種與單極馬達原理相似的電磁炮發射裝置。磁軌炮以電流產生的勞侖茲力加速載物,令其沿平行的導軌移動,並進入下一個軌道繼續加速。
磁軌炮的動力來源與其他武器不同,不使用炸藥推進劑,而是使用電磁力取得巨大動能來發射炮彈,傳統軍事用槍械的槍口初速無法超越每秒2000米,而磁軌炮能達到每秒3000米。另外磁軌炮能避免傳統炸藥與彈頭存儲的風險,以及相對低廉的成本亦是磁軌炮的優勢。
除了軍事套用,美國國家航空航天局也建議運用磁軌炮將載荷送入外太空的軌道;然而在過程中將產生強大的G力,限制了載荷的使用。

基本介紹

電磁炮與傳統馬達的不同之處在於其結構不需場磁鐵(永久磁鐵),它的基本結構由單環電流組成,因此需要極大電流(超過百萬安培)來產生足夠的槍口初速。其中一種常見的變種是利用驅動電流通過平行導線,增加電樞產生的磁場(直流串繞馬達的設定),稱為增強磁軌炮,這種設定減少了電流的需求量。
電樞可以是子彈組成的一部分,也能被用以加速絕緣、不導電的子彈。通常固態金屬導體是磁軌炮電樞較好的材料來源,但也可以使用等離子電樞與混合電樞。與傳統槍受火藥爆炸的瞬間氣壓推進的原理相同,等離子電樞以類似的方式推動非導體的固態載荷。等離子電樞以電漿將金屬電樞與槍軌連結,在速度超過閾值後,固體電樞亦能轉型為混合電樞。
對於軍事套用來說,磁軌炮的優勢在於它能達到遠超過傳統武器的槍口初速。槍口初速的提升可以有效改善射程,並且提高終端速度,令其剩餘的動能產生榴彈的爆破效應。典型磁軌炮的槍口初速通常能達到每秒2000-3500米。對於單迴路磁軌炮而言,它需要在幾微秒間經過五百萬安培,產生的磁場強度約為10特斯拉,現代磁軌炮的設計通常為“空芯”(不使用磁性材料),以提高磁通量
磁軌炮的速度處於輕氣炮的範圍,然而後者被認為更適合套用於實驗室,而磁軌炮在軍事套用上具有十足潛力。理論上,如果能開發重量輕、穩定的電源技術,套用於磁軌炮,系統總體積與質量將會遠小於常規推進劑的彈藥量,克服傳統彈藥的不穩定性(大大減少敵軍炮火的威脅)。

套用

  • 美國海軍阿利·伯克級驅逐艦的後繼實驗艦朱姆沃爾特級驅逐艦(USS Zumwalt DDG-1000)設計好一套整體電力系統 (IPS),能夠有效輸送電力往馬達或是武器,以利日後裝配磁軌炮,但礙於成本問題,目前只裝配先進火炮(AGS)代替。
  • 2018年2月1日,幾張安裝新型號艦炮的072型海洋山號坦克登入艦在網上廣傳,輿論認為是中國解放軍試驗中的磁軌炮。

參見

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