当今发展电磁炮是否有意义？
如果只把电磁炮当成一门炮来看待，其实没多大前途。 格局放大一点：关键是要把这套「电磁系统」玩利索。 电磁炮的科幻程度，与激光武器有的一拼。 俨然一副「核弹不出，谁与争锋」的模样。 但这哥们儿出道也有几十年了，却只闻楼梯响，不见人下楼。 看看隔壁的激光武器，多多少少有些靠谱的军事应用，诸如近程防空、致盲卫星等等。 在民用领域，更是混得风生水起，激光切割、激光焊接早就成产业了。 那么问题来了，咱们心心念念的电磁炮，何时才能走上正途呢？ 电磁炮的原理全在中学课本上，不知道的同学快去把学费要回来。 简单来说，通电导体在磁场中会受到一个力的作用，电流越大、磁场越强，这个力就越大，所以，把炮弹通上电，放到磁场中就可以飞出去了。 结构最简单的叫「轨道炮」，把炮弹放轨道上加磁场通电就行，只是能量转化率有点低，而且轨道磨损相当严重，不好玩。 后来就出现了「线圈炮」。 炮弹和线圈可以不接触，但结构复杂很多，线圈同步也不容易做。 不过前景还是比轨道炮靠谱一点，成了主流玩法。 原理有点枯燥，无非就是电场和磁场那点事，咱还是说说电磁炮好在哪吧。 媒体给电磁炮的定义就是「快」。 很多人认为电磁炮发射一个七八马赫的铁疙瘩，就能打遍天下了。 甚至能把 600 公里外的军舰，吊着打。 这实在是天大的误会。 在低空大气层内飙速度，初速度是没多大意义的。 空气摩擦产生的飞行阻力，与空气密度成正比，与速度平方成正比，即速度加一倍，阻力变四倍。 所以，通过提高初速度的方式来增加射程是一个非常不划算的事情。 这还没算超音速飞行产生的激波阻力。 啥是激波？ 声音的本质，是空气振动。 当声源速度达到声速时，空气振动的波峰波谷就会无限叠加。 所以超音速的一瞬间，飞行器就像撞上了一堵密度很高的空气墙，能把空气中的水蒸气撞成白色的水雾。 这个过程的受力情况相当复杂，是超音速飞行的一个门槛。 这俩阻力加一块儿，算到后来，炮弹的初速度增加一倍，末速度或射程不见得能增加多少。 现在主流的电磁炮出膛速度，大约在 2000 米/秒～3000 米/秒。 传统用炸药推动的炮弹速度，大约 1500 米/秒，极限大约 2000 米/秒。 你想想，初速 1500 米/秒的炮弹飞 50 公里就顶天了，末速度撑死几百米每秒。 初速 3000 米/秒的电磁炮，何德何能可以飞 500 公里？ 最后还能靠撞击让军舰一发入魂？ 难道电磁炮再快点也不行吗？ 理论上当然没问题，只要加大电流，电磁炮速度可以任意快。 但实际上，除非你有数量级的差异，不然在四倍空气阻力和激波阻力的作用下，基本都是白费力气。 既然如此，那就把速度增加一个数量级呗？ 呵呵，要让炮弹出膛速度达到几万米/秒，差不多就是 100 马赫，天文数字般的阻力。 同时，还有空气摩擦产生的高温。 炮弹即便顶住压力不散架，也会被高温化成铁水的。 这事还不如请大罗神仙下凡更靠谱。 还没完呢，炮弹飞出几十公里误差就得有上百米了。 要知道，空气扰动是不规则的。 你瞄得再准都白扯，最厉害的狙击手用最好的狙击枪，击中 2000 米外的目标，一半以上要靠运气。 其实，现在的远程火炮打的都是「制导炮弹」，一边飞行一边修正飞行轨迹。 因此，电磁炮打出的炮弹，同样也得制导。 这就需要在弹头里，装电子设备。 悲剧的是，目前的电子元器件抗过载能力撑死就五万个 G，再快就得振坏了。 按 50000G 加速度计算。 假设炮管长度 10 米，那么电磁炮出膛速度，也就 3000 米/秒左右。 如果要加速到丧心病狂的 100 马赫，炮管长度就得要 1 公里了。 就算能加工出这么妖孽的炮管，那你打算如何安装？如何瞄准？ 电磁炮想要再加速，还是先等一等半导体技术吧。 退一万步说，就算你啥技术都解决了。 100 马赫的炮弹打得嗖嗖的。 还有一本账你是逃不掉的： 炮弹的绝大部分能量，都用来克服飞行阻力了，性价比肯定还不如导弹。 再退两万步说，咱不考虑性价比，咱就是这么任性。 那还有最后一个问题。 电磁炮辛辛苦苦飞行几百公里，终于逮着目标了，然后呢？ 撞击威力能比导弹还大？ 电磁炮靠高速撞毁目标，就是纯扯淡。 只有速度达到 3000 米/秒，炮弹动能，才能达到同等质量的炸药所含的能量。 不然的话，还是老老实实塞炸药吧。 若要炮弹在飞行几百公里后，保持 3000 米/秒的速度，1000 马赫的初速度都不嫌多。 就算请神仙下凡都得跪。 更何况，3000 米/秒的撞击威力只是达到了炸药水平，凭什么吊打军舰呢？ 综上所述，「快」绝对不是电磁炮的优势。 先不说好处，继续把账盘盘清。 按美国人的算，毕竟人家的账捋得最清楚：弹体 10kg，初速 2500m/s，炮口动能 32MJ，平均加速度 31800g，最高加速度 45500g，单发充电 142MJ，放电 80MJ，转换到炮弹的动能 32MJ，大约 10 秒一发。 也就是说，10 秒充电 142MJ，折算功率 14MW。 啥概念呢？ 055 大驱作为世界上动力最强劲的驱逐舰。 4 台燃气轮机的最大功率，相当于法国核动力航母的两倍，足足有 110MW。 就算啥都不干，都用来做发电机。 发电效率按 60% 算，也只能驱动 5 门电磁炮…… 看起来，不带一个发电厂上船，是玩不转电磁炮的。 注意，这只是一颗仅仅 10 公斤的 32MJ 能量的炮弹，而一枚轻型反舰导弹的打击能量，轻轻松松就有 120MJ，包括撞击能量和炸药能量。 换句话说，055 大驱把所有功率加到一门电磁炮上，抵近射击，对着人家脑门开一炮，威力相当于一枚轻型反舰导弹，顶多也就钻个窟窿。 如果拉开距离，估计就只能打出个印子了。 至于重型反舰导弹嘛，威力还要加个 0，电磁炮是拍马难及。 这活儿干得实在有点离谱啊！ 即便未来技术再发展一点，物理规律还是摆在那的。 从你发射电磁炮消耗的能量，到对方受到打击的能量，折扣实在有点大，怎么算都不划算。 第二本账，除了用电功率，还有体积和重量的问题。 电磁炮作为一个耗电大户，家当自然是少不了的。 你看到的电磁炮： 实际的电磁炮： 美国人的电磁炮同样小不了。 如下图，注意看周边类似集装箱的东西，全是伺候电磁炮的。 都算电磁炮的一部分。 这么多为电磁炮服务的设备，哪里蹭坏了一点，整个炮就得歇菜了。 从军事装备耐操的基本原则看，拖家带口实在不是一个好主意。 与其说军舰上装了一门电磁炮。 还不如说，电磁炮后面跟着一艘提供电力保障的发电船。 仔细想想，要说机动性，电磁炮远远比不上普通火炮。 要说射程，在导弹面前都是渣渣。 要说威力，最后都得靠炸药…… 这么说，费了九牛二虎之力，就整了个鸡肋？ 火枪刚出道时，也是被弓弩摁着打。 若电磁炮，今天就要去挑战传统火炮和导弹的地位，肯定被虐成渣。 电磁炮的优势，既不是「远」也不是「快」。 而是「便宜」。 这个大家伙居然「便宜」？ 什么意思？