无烟无火的现代化“投石机”——电磁炮

　　出品：科普中国

　　作者：兰顺正

　　策划：宋雅娟

　　监制：光明网科普事业部

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　　在美国大片《变形金刚2》中，美军使用的新式武器——电磁炮十分抢眼，一炮就将爬上金字塔顶的巨型机器人大力神轰至解体。而在现实中，这种武器确实受到了不少大国的青睐，并为此投入了巨资和大量精力。

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　　无“火”的电动炮

　　电磁炮是利用电磁力发射高速弹丸的武器，属于新概念武器之一，有些类似于电动的“投石机”，主要由电源、脉冲形成网络、电发射器等组成。电磁炮又可分为电磁轨道炮和电磁线圈炮两种。电磁轨道炮发射时，电源产生100万~200万安培的强电流脉冲进入炮管尾部轨道，由金属轨道经过已注入炮膛的弹丸后方电枢，再由金属轨道返回脉冲形成网络，电枢电流与轨道电流形成的强磁场相互作用，产生强大的电磁力，驱动弹丸沿金属轨道和绝缘体构成的炮管向前加速运动并发射出去。电磁线圈炮利用静止线圈的磁场同被发射物体线圈中电流的相互作用，产生逐级增大的电磁力推动被发射物体向前运动，并发射出去。

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　　中美争夺的“宠儿”

　　在目前的电磁炮研发领域中，中美两国最为抢眼。据称，冷战时代美国曾秘密研发电磁炮以拦截苏联的核弹，后随着冷战的结束该计划也销声匿迹了。2005年美国海军重新启动电磁炮研究，随后相关信息也不断在媒体出现。2015年，一段BAE系统公司为美国海军所研制的电磁炮测试视频在网络上曝光，从画面来看，BAE所研制的电磁炮射出的炮弹就如同一根大钉子，可以轻易击穿水泥板、汽车，甚至是一次穿透8块钢板，威力惊人。2018年8月末，美国海军研究学会披露了美国电磁炮研究的最新进展。据悉，由美国海军研究办公室主导研发的电磁炮实现了身管寿命的关键技术突破，电磁炮“身管寿命已经做到比常规火炮还好”，美国未来“大型水面作战舰”将会为电磁炮做好准备，等待电磁炮成熟并装舰。

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　　同美国相比，中国是“不鸣则已一鸣惊人”，在早前并没有太多中国电磁炮的消息，但是2018年1月31日，中国相关社交媒体网站突然发布照片，表示舷号936的“海洋山”号坦克登陆舰的改装工作已经完成，而且发动机已开车并起航。而综合图片曝光的细节进行分析，这艘老舰上新装备的武器很可能就是中国第一门上舰试验的电磁轨道炮。由于电磁炮由陆上试验到上舰测试需解决一系列技术难题，这主要由于相比陆上试验，舰上服役环境更为苛刻。首先，电磁炮需要缩小体积、减轻重量、减小耗电量，其上舰还需解决火控问题和散热问题、改装炮塔伺服机构等。而根据从当时公布的细节来看，中国的电磁炮集成度已经达到了一定水平，照片显示出在“海洋山”号的舰首矗立着一个巨大的炮塔，除炮管外其他相应的设备如自动装弹机以及火控系统都已被整合进内部。在同一时间，美军的电磁炮应该依旧还处于陆上试验阶段，这也让全世界意识到中国已经走在了美国的前面。

　　无疑，随着近期美国不甘“被甩”而频频发力，今后中美两国在电磁炮研制领域的竞争会愈发激烈。