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磁(ci)軌炮(pao)（Rail Gun），也叫(jiao)軌道炮(pao)，是利(li)用(yong)(yong)電磁(ci)發射技(ji)術制成的(de)一種(zhong)先進的(de)動能殺傷武器．與傳統(tong)的(de)大(da)炮(pao)將火藥燃氣壓力(li)作(zuo)用(yong)(yong)于(yu)彈(dan)丸不(bu)同，軌道炮(pao)是利(li)用(yong)(yong)電磁(ci)系統(tong)中電磁(ci)場(chang)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)，其作(zuo)用(yong)(yong)的(de)時間要(yao)長得多，可大(da)大(da)提高彈(dan)丸的(de)速度和(he)射程。

軌(gui)道炮(pao)因其(qi)強(qiang)大(da)的(de)(de)威力而引起(qi)了世界各國軍事家們的(de)(de)關注(zhu)．自80年代初期以來，電磁(ci)軌(gui)道炮(pao)在未(wei)來武器的(de)(de)發展(zhan)計劃中，已成為(wei)越來越重要(yao)的(de)(de)部分。

主要定義

軌(gui)(gui)道炮(pao)(pao)(pao)(pao)（Rail Gun）：或譯(yi)做(zuo)磁(ci)軌(gui)(gui)炮(pao)(pao)(pao)(pao)、導軌(gui)(gui)炮(pao)(pao)(pao)(pao)，是(shi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種。電(dian)(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)是(shi)利用(yong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)力產生(sheng)動(dong)能(neng)推進彈(dan)丸(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一種先進的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)能(neng)殺傷武器，與傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)炮(pao)(pao)(pao)(pao)將火藥燃氣壓力作(zuo)用(yong)于彈(dan)丸(wan)不同，電(dian)(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)是(shi)利用(yong)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)系統(tong)中電(dian)(dian)(dian)磁(ci)場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)力，其作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間要(yao)長得多，可大(da)大(da)提(ti)高彈(dan)丸(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度和射程．因而(er)引起了世界各國軍事家們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關注。自80年代初期以來(lai)(lai)，電(dian)(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)在(zai)未(wei)來(lai)(lai)武器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展計劃(hua)中，已成(cheng)為(wei)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部分。軌(gui)(gui)道炮(pao)(pao)(pao)(pao)由兩(liang)條平行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導軌(gui)(gui)組成(cheng)，彈(dan)丸(wan)夾在(zai)兩(liang)條導軌(gui)(gui)之間。兩(liang)軌(gui)(gui)接入電(dian)(dian)(dian)源(yuan)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)經(jing)一導軌(gui)(gui)流(liu)向彈(dan)丸(wan)再(zai)流(liu)向另(ling)一導軌(gui)(gui)產生(sheng)強磁(ci)場，磁(ci)場與電(dian)(dian)(dian)流(liu)相互(hu)作(zuo)用(yong)，產生(sheng)強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)培力推動(dong)彈(dan)丸(wan)，達(da)到很高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度（理論(lun)上可以到達(da)亞光(guang)速）

理論計算

軌道炮推動彈丸的力主要是洛倫茲力，基本計算過程與高中的“通電鐵棒在磁場中運動”一樣：式中F是(shi)洛倫茲力，I是(shi)通電導體棒(bang)（炮彈）的電流，L是(shi)導體棒(bang)長度沿著電流方(fang)向的向量，B是(shi)磁(ci)場方(fang)向。

對于個人實驗的小型電磁炮項目，磁場B可以完全由通電導軌提供。這時的磁場可以認為是兩根電流相反的半無窮長度平行直導線磁場的疊加。其值為：式中(zhong)μ0是(shi)(shi)真空(kong)磁(ci)導率，I是(shi)(shi)電流(liu)，S是(shi)(shi)兩導軌間距。上式認為(wei)導軌寬度不大，磁(ci)場沿著導體棒方向處(chu)處(chu)相等。回(hui)代F公式可得l是電流方(fang)向的單(dan)位向量(liang)，z是垂直導軌(gui)平面往上(shang)的單(dan)位向量(liang)，兩者相叉(cha)乘得(de)到沿著(zhu)導軌(gui)向前(qian)的力。可(ke)以看出力只與電流大小的平方(fang)成正比，而且1000安培的電流只能產生0.1N的力。

如(ru)果(guo)僅(jin)僅(jin)圍繞以上設定設計電磁炮裝置，采用鋁制長方體作為彈(dan)丸，彈(dan)重1g，如(ru)通10A電流，受力10-5N。如(ru)軌(gui)道長1m，終(zhong)點動(dong)能為10-5J，終(zhong)點速(su)度為0.14m/s，基本看不出彈(dan)丸在運動(dong)。

導體棒切割磁感線還會(hui)在棒上形成(cheng)反電動勢E=BLV，進一步降低(di)終點(dian)效(xiao)率，彈(dan)丸速度(du)越快這一效(xiao)應越明(ming)顯(xian)。

為(wei)了(le)提高出(chu)口初速度，可以考慮以下做法：

用(yong)電容等快速放電裝置提(ti)(ti)供瞬時大(da)電流。更大(da)的電流對供能，放電，安全等裝置都提(ti)(ti)出了更高的要求，這(zhe)也是現代軍用(yong)電磁炮的技術瓶頸之一。

外接平行勻強(qiang)磁(ci)場(chang)。通過帶(dai)鐵(tie)芯的馬蹄形磁(ci)鐵(tie)等機構外加勻強(qiang)磁(ci)場(chang)可以在不依賴過度(du)地向導軌提供(gong)電流的情況(kuang)下獲得(de)更大的加速(su)磁(ci)場(chang)。

增長磁(ci)軌。終點動能與磁(ci)軌長度的平方根(gen)成正比(bi)。

采用輕質(zhi)的彈丸。動能(neng)相同的情況(kuang)下，終點速(su)度與彈丸質(zhi)量的平方根成反(fan)比。

發展歷史

發明

電(dian)(dian)(dian)磁軌(gui)道(dao)炮(pao)是法國人維(wei)勒魯伯于1920年發明。二戰(zhan)中，德(de)國漢斯勒博士開展了(le)(le)對電(dian)(dian)(dian)磁軌(gui)道(dao)炮(pao)的(de)全面研(yan)究。到1944年，他(ta)研(yan)制出長(chang)2米、口徑20毫米的(de)軌(gui)道(dao)炮(pao)，能把重(zhong)10克(ke)的(de)圓柱體鋁彈(dan)丸加速(su)到1.08千(qian)米/秒(miao)。1945年他(ta)又(you)將(jiang)2門軌(gui)道(dao)炮(pao)串聯(lian)起(qi)來，使炮(pao)彈(dan)初速(su)度達到了(le)(le)1.21千(qian)米/秒(miao)。二戰(zhan)期間，日本(ben)研(yan)究感應(ying)加速(su)式(shi)電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)，并把2千(qian)克(ke)的(de)彈(dan)丸加速(su)到335米/秒(miao)。二戰(zhan)之后相(xiang)當長(chang)的(de)一段時內，因材料和電(dian)(dian)(dian)力等關鍵(jian)問題無法從根本(ben)上解決，致使電(dian)(dian)(dian)磁軌(gui)道(dao)炮(pao)研(yan)究中斷了(le)(le)很久(jiu)。

發展

從70年(nian)代起(qi)，隨(sui)著一些(xie)技(ji)術(shu)難(nan)題相(xiang)繼被解決，使得(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)的(de)研制(zhi)得(de)以(yi)(yi)東山再起(qi)。1970年(nian)德(de)國(guo)的(de)哈布(bu)和(he)齊默爾曼用(yong)單極線圈(quan)炮(pao)把(ba)1.3克的(de)金屬(shu)環加速到490米/秒。1978年(nian)，澳大(da)利(li)亞(ya)國(guo)立大(da)學物(wu)理學家(jia)理查德(de)·馬(ma)歇爾和(he)約翰巴伯等人使用(yong)5米長的(de)導軌炮(pao)，以(yi)(yi)可供1.6兆(zhao)安電(dian)(dian)(dian)流的(de)550兆(zhao)焦耳(er)雙層單極發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)機為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)源，取得(de)了將質量3.3克的(de)塑料彈丸以(yi)(yi)5900米/秒的(de)高(gao)速發(fa)(fa)射成功的(de)突破性進(jin)展(zhan)。澳大(da)利(li)亞(ya)的(de)成功進(jin)展(zhan)，給各(ge)國(guo)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)研制(zhi)者以(yi)(yi)巨大(da)的(de)鼓舞。1978年(nian)，美(mei)國(guo)國(guo)防(fang)部(bu)先后成立了電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)發(fa)(fa)展(zhan)研究顧問委員會(hui)和(he)技(ji)術(shu)工(gong)作組，開始(shi)評(ping)估電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)技(ji)術(shu)現(xian)狀及應用(yong)潛力，并(bing)建議集中和(he)協調國(guo)家(jia)的(de)資(zi)金來發(fa)(fa)展(zhan)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)。20世紀80年(nian)代美(mei)國(guo)國(guo)防(fang)委員會(hui)得(de)出“未(wei)來高(gao)性能(neng)(neng)武器(qi)必(bi)然以(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)為(wei)(wei)基(ji)礎”的(de)結論(lun)。1991年(nian)，美(mei)國(guo)防(fang)部(bu)成立了“電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)聯合委員會(hui)”，協調軍隊、能(neng)(neng)源部(bu)、國(guo)防(fang)原(yuan)子(zi)能(neng)(neng)局及戰略防(fang)御倡議機構(gou)分散進(jin)行(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)炮(pao)研究工(gong)作。1992年(nian)，美(mei)國(guo)已(yi)把(ba)一門口徑(jing)90毫米、炮(pao)口動能(neng)(neng)9兆(zhao)焦的(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)的(de)樣炮(pao)推(tui)到尤馬(ma)靶場進(jin)行(xing)試驗。

突出優點

電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)有一(yi)些突出優(you)點：一(yi)是彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)丸速度(du)(du)快(kuai)，精(jing)度(du)(du)高(gao)，射程遠(yuan)，威力(li)(li)大。彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)丸約能(neng)(neng)在6分鐘內飛(fei)行200海里，初始速度(du)(du)達到(dao)2500米/秒(miao)，比(bi)普通(tong)槍彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)速度(du)(du)快(kuai)2至3倍。帶有巨(ju)大動能(neng)(neng)的(de)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)丸通(tong)過直(zhi)接撞擊目標將其(qi)(qi)摧毀，威力(li)(li)極(ji)大。同時極(ji)高(gao)的(de)飛(fei)行速度(du)(du)可(ke)以減(jian)少(shao)炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)飛(fei)行時間(jian)，使炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)不易受到(dao)干擾(rao)，保證了炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)精(jing)度(du)(du)。二是炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)體積(ji)小，重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)。電(dian)磁(ci)炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)幾(ji)乎(hu)(hu)不使用推進劑，減(jian)少(shao)了裝(zhuang)藥量(liang)(liang)，所(suo)以炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)體積(ji)只是傳統120毫米火炮(pao)炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)八分之一(yi)，重(zhong)量(liang)(liang)是其(qi)(qi)十分之一(yi)，這樣可(ke)顯著提高(gao)武器(qi)系(xi)統的(de)攜彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)量(liang)(liang)，減(jian)少(shao)后勤負擔。艦船一(yi)次(ci)一(yi)般只能(neng)(neng)攜帶70枚制(zhi)導導彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)，而電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)則能(neng)(neng)輕(qing)易地一(yi)次(ci)裝(zhuang)載(zai)幾(ji)百枚。三是生存能(neng)(neng)力(li)(li)強(qiang)。炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)幾(ji)乎(hu)(hu)不裝(zhuang)填炸藥，又可(ke)減(jian)少(shao)炮(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)(dan)在制(zhi)造、運輸、儲存方面(mian)的(de)安全(quan)隱患。

結構原理

電(dian)磁炮(pao)聽(ting)起來(lai)很神秘，其實它(ta)的結(jie)構(gou)和(he)原理很簡單．電(dian)磁炮(pao)是(shi)利用電(dian)磁力代替(ti)火藥爆炸力來(lai)加速彈丸的電(dian)磁發射系統，它(ta)主要由電(dian)源、高速開(kai)關、加速裝置和(he)炮(pao)彈四部分(fen)組成．世界上所研制(zhi)的電(dian)磁炮(pao)，根據結(jie)構(gou)和(he)原理的不同(tong)，可分(fen)為以下幾(ji)種類型(xing)：

線圈炮型

線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈炮(pao)又稱交流(liu)同軸線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈炮(pao)．它是(shi)(shi)電(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)的(de)(de)最早形式(shi)，由(you)加(jia)(jia)速線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈和彈(dan)丸(wan)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈構成．根據(ju)通(tong)電(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈之間(jian)磁(ci)場(chang)的(de)(de)相(xiang)互作用(yong)原(yuan)理而工作的(de)(de)．加(jia)(jia)速線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈固(gu)定在炮(pao)管中(zhong)，當它通(tong)入交變電(dian)(dian)流(liu)時(shi)，產(chan)生的(de)(de)交變磁(ci)場(chang)就會(hui)(hui)在彈(dan)丸(wan)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈中(zhong)產(chan)生感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)．感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)磁(ci)場(chang)與(yu)加(jia)(jia)速線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)磁(ci)場(chang)互相(xiang)作用(yong)，產(chan)生安培力(li)(li)(li)，使(shi)彈(dan)丸(wan)加(jia)(jia)速運動并發射出去．一般(ban)普通(tong)實(shi)驗室(shi)做出的(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈炮(pao)不產(chan)生洛(luo)倫茲(zi)力(li)(li)(li),產(chan)生洛(luo)倫茲(zi)力(li)(li)(li)的(de)(de)是(shi)(shi)單級同軸線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈炮(pao),一般(ban)的(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈炮(pao)是(shi)(shi)給線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈通(tong)電(dian)(dian)使(shi)之中(zhong)心有磁(ci),將目標導體(ti)吸引(yin)至中(zhong)心再(zai)由(you)慣性所致而拋(pao)射出彈(dan)體(ti),由(you)于(yu)電(dian)(dian)容瞬間(jian)斷電(dian)(dian),因而不會(hui)(hui)產(chan)生磁(ci)力(li)(li)(li)將炮(pao)彈(dan)吸引(yin)回去,一般(ban)的(de)(de)小(xiao)型線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈炮(pao)模型都是(shi)(shi)這樣的(de)(de).

軌道炮型

軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮是利用軌(gui)(gui)道(dao)(dao)電(dian)流間相互作(zuo)(zuo)用的(de)(de)(de)安(an)培力(li)把彈丸發(fa)射出(chu)去．它由兩條(tiao)平行的(de)(de)(de)長直導(dao)(dao)軌(gui)(gui)組成，導(dao)(dao)軌(gui)(gui)間放置(zhi)一質量較(jiao)小的(de)(de)(de)滑塊作(zuo)(zuo)為彈丸．當(dang)兩軌(gui)(gui)接入電(dian)源時，強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)電(dian)流從(cong)一導(dao)(dao)軌(gui)(gui)流入，經滑塊從(cong)另一導(dao)(dao)軌(gui)(gui)流回時，在兩導(dao)(dao)軌(gui)(gui)平面間產生強(qiang)磁場，通電(dian)流的(de)(de)(de)滑塊在安(an)培力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用下，彈丸會(hui)以很大(da)的(de)(de)(de)速度射出(chu)，這就是軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮的(de)(de)(de)發(fa)射原理．質量越大(da)動能越大(da),威(wei)力(li)越大(da),耗能量越大(da).

重接炮型

重接炮(pao)是(shi)(shi)一(yi)種多級加(jia)速(su)的(de)(de)無接觸電(dian)磁(ci)發(fa)射裝置，沒有(you)炮(pao)管，但要求彈丸在(zai)進入重接炮(pao)之前(qian)應有(you)一(yi)定的(de)(de)初速(su)度．其(qi)結構和工(gong)作原理是(shi)(shi)利用兩個(ge)矩形線圈(quan)上(shang)下分置，之間有(you)間隙．長方形的(de)(de)“炮(pao)彈”在(zai)兩個(ge)矩形線圈(quan)產生的(de)(de)磁(ci)場中受到強磁(ci)場力的(de)(de)作用，穿(chuan)過間隙在(zai)其(qi)中加(jia)速(su)前(qian)進．重接炮(pao)是(shi)(shi)電(dian)磁(ci)炮(pao)的(de)(de)最新發(fa)展形式．

特點用途

特點

電磁炮與常(chang)規火炮相比，有(you)以下特點：

電(dian)磁(ci)炮利(li)用電(dian)磁(ci)力所(suo)作的(de)功作為發射能(neng)(neng)量，不會產生強大的(de)沖擊波(bo)和彌漫(man)的(de)煙霧(wu)，因(yin)而具有良好的(de)隱蔽性．電(dian)磁(ci)炮可(ke)根據目(mu)標的(de)性質(zhi)和距離，調節、選擇適當的(de)能(neng)(neng)量來調整彈丸的(de)射程．

電(dian)(dian)磁(ci)炮沒(mei)有(you)(you)圓形炮管(guan)，彈丸體積小(xiao)，重量輕，使(shi)其在飛(fei)行(xing)時的空氣阻力很小(xiao)，因而電(dian)(dian)磁(ci)炮的發(fa)射穩(wen)定性(xing)好，初速度(du)高，射程遠．由(you)于電(dian)(dian)磁(ci)炮的發(fa)射過程全部由(you)計算(suan)機控制(zhi)，彈頭又(you)裝有(you)(you)激光制(zhi)導或其他制(zhi)導裝置，所以具有(you)(you)很高的射擊精度(du)．

從發射(she)能量(liang)(liang)的成本來看，常規火炮(pao)的發射(she)藥(yao)產生每兆焦耳能量(liang)(liang)需10美元，而(er)電磁炮(pao)只需0.1美元．而(er)且電磁炮(pao)還可以省(sheng)去火炮(pao)的藥(yao)筒和發射(she)裝置，故(gu)而(er)重量(liang)(liang)輕(qing)、體積小、結(jie)構(gou)簡單、運輸以及后(hou)勤保障等方面更為安(an)全可靠和方便．

用途

電磁炮作為發展中的(de)高技術兵器，其軍(jun)事用(yong)途十(shi)分廣泛．

（一）用于天基(ji)反導系統：電磁(ci)炮由于初速度極高，可用于摧毀空間的低軌道衛星和導彈(dan)，還(huan)可以(yi)攔截(jie)由艦只(zhi)和裝甲車發射的導彈(dan)．因此(ci)，在美國的“星球大戰(zhan)”計劃中，電磁(ci)軌道炮成為一項主要(yao)研究的任務．

（二(er)）用于(yu)防(fang)空(kong)(kong)(kong)系統：美軍認為可用電磁(ci)(ci)炮代(dai)(dai)替(ti)高射武器(qi)和(he)防(fang)空(kong)(kong)(kong)導彈(dan)遂行防(fang)空(kong)(kong)(kong)任務(wu)．美國正在研制長7.5米(mi)、發射速(su)度(du)為500發/分、射程達(da)幾十千米(mi)的(de)(de)(de)電磁(ci)(ci)炮，準(zhun)備替(ti)代(dai)(dai)艦(jian)上(shang)的(de)(de)(de)“火神——方陣防(fang)空(kong)(kong)(kong)系統”．用它不僅能打擊臨空(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)各種(zhong)飛機(ji)，還能在遠距離攔(lan)截空(kong)(kong)(kong)對艦(jian)導彈(dan)．英國也正在積極研制用于(yu)裝甲(jia)車的(de)(de)(de)防(fang)空(kong)(kong)(kong)電磁(ci)(ci)炮．

（三）用(yong)于反裝甲(jia)(jia)武器：美國的(de)(de)打(da)靶試驗證明，電(dian)磁炮是對付(fu)坦(tan)(tan)克(ke)(ke)裝甲(jia)(jia)的(de)(de)有(you)(you)效(xiao)手段(duan)．發射質量為50克(ke)(ke)、速度(du)為3km/s的(de)(de)炮彈，可(ke)(ke)穿(chuan)透25.4mm厚(hou)(hou)的(de)(de)裝甲(jia)(jia)．有(you)(you)關資料(liao)還報道，用(yong)一(yi)種電(dian)磁炮做試驗，完全可(ke)(ke)以穿(chuan)透模擬(ni)的(de)(de)T－72、T－80坦(tan)(tan)克(ke)(ke)的(de)(de)裝甲(jia)(jia)厚(hou)(hou)度(du)．由此可(ke)(ke)見(jian)，電(dian)磁炮具有(you)(you)很強的(de)(de)穿(chuan)透能(neng)力，是非常優良(liang)的(de)(de)反裝甲(jia)(jia)武器．

（四(si)）用于改裝常規火(huo)(huo)炮：隨著(zhu)電磁發(fa)射技(ji)(ji)術(shu)的發(fa)展，在普(pu)通火(huo)(huo)炮的炮口(kou)加(jia)裝電磁加(jia)速系統，可大(da)大(da)提(ti)高火(huo)(huo)炮的射程．美國(guo)利用這(zhe)一(yi)技(ji)(ji)術(shu)，已將(jiang)火(huo)(huo)炮射程加(jia)大(da)到150km．

(五) 變(bian)殺人工(gong)具(ju)為交通工(gong)具(ju)，對于月球開發(fa)，采用(yong)軌道炮技術發(fa)射月基貨(huo)運飛(fei)船返回地(di)球，將大(da)(da)大(da)(da)減少燃(ran)(ran)料消耗(hao)，飛(fei)船僅攜帶少量的(de)調姿(zi)和變(bian)軌用(yong)的(de)燃(ran)(ran)料。從而為月地(di)貨(huo)運運輸提供一個廉價(jia)、可重復(fu)利(li)用(yong)的(de)發(fa)射平臺。

研發進展

一艘大型驅逐(zhu)艦(jian)(jian)獲得了300公里外敵軍指揮部的位置坐標，不過它并(bing)沒有(you)發(fa)射價值一百萬美元的戰斧(fu)巡(xun)航導(dao)彈(dan)來(lai)摧毀目(mu)標，而(er)是從炮管(guan)的超導(dao)電(dian)磁(ci)軌(gui)道中(zhong)發(fa)射出一枚長約(yue)1米，重(zhong)約(yue)20千克的炮彈(dan)，這(zhe)種炮彈(dan)的動(dong)力來(lai)源既(ji)非火藥，也不是燃料，而(er)是來(lai)自(zi)軍艦(jian)(jian)發(fa)動(dong)機為(wei)大炮注(zhu)入的電(dian)能，炮彈(dan)以超過7倍音速的速度脫(tuo)膛而(er)出，它那令人(ren)難以置信的速度使(shi)它擁(yong)有(you)足夠的動(dong)能讓目(mu)標在瞬間灰飛(fei)煙滅(mie)。

電磁軌道(dao)(dao)炮的(de)(de)炮管(guan)由(you)兩條長約6米的(de)(de)平行導軌組成，之間通(tong)過一(yi)個(ge)光滑的(de)(de)轉子(zi)(zi)相(xiang)連，電流從一(yi)條軌道(dao)(dao)流出(chu)，經過轉子(zi)(zi)后再由(you)另一(yi)條軌道(dao)(dao)流回，這條回路產生磁場推(tui)動轉子(zi)(zi)，進而再推(tui)動位于轉子(zi)(zi)前方的(de)(de)炮彈飛出(chu)軌道(dao)(dao)。

普通艦炮的射程只(zhi)有20千米(mi)，而且準確度很差，巡航導彈的有效(xiao)射程雖然(ran)超過了300千米(mi)，但它們造價昂貴，而且一(yi)艘艦艇最多只(zhi)能攜(xie)帶70枚，由于無法在海上裝卸，補充(chong)時還必須返(fan)回港口(kou)。電磁軌道(dao)炮則以射程遠、成(cheng)本(ben)低、運(yun)輸以及補充(chong)便利等(deng)多項(xiang)優勢而被美國國防部寄(ji)予厚望。電磁軌道(dao)炮甚至還被美國陸軍看成(cheng)是2020年后陸軍戰車主要武器的候選技術方案。

不過電磁發(fa)射在(zai)技術(shu)上(shang)的(de)(de)研究工作可能還(huan)要(yao)持續(xu)20多年，因為(wei)還(huan)沒有(you)哪艘(sou)軍艦能產生并(bing)且儲存開炮所(suo)需的(de)(de)電能。在(zai)過去(qu)，驅逐艦上(shang)90%的(de)(de)能量都(dou)用(yong)于供給推(tui)進系統。除此之外，面臨的(de)(de)挑戰還(huan)包括：確(que)保準(zhun)確(que)命(ming)中目標(biao)的(de)(de)高精度控制技術(shu)，炮彈(dan)對(dui)巨大加速度的(de)(de)承受能力等。由于距離目標(biao)超過了(le)300千(qian)米，所(suo)以這種(zhong)炮不能像普通槍(qiang)管一樣去(qu)瞄(miao)準(zhun)，而需要(yao)空(kong)(kong)氣動(dong)(dong)力學的(de)(de)校正(zheng)，炮彈(dan)到了(le)空(kong)(kong)中也必須(xu)由來自衛星的(de)(de)指(zhi)令對(dui)其(qi)運行方向進行修正(zheng)。同時，炮彈(dan)在(zai)出(chu)膛時的(de)(de)加速度會達到地球重力加速度的(de)(de)45000倍，炮彈(dan)上(shang)攜帶的(de)(de)電子(zi)器(qi)件(jian)必須(xu)經受得住這種(zhong)加速度。此外，要(yao)使轉(zhuan)子(zi)在(zai)炮管中高速運動(dong)(dong)也很困難。

美(mei)國(guo)(guo)(guo)海(hai)軍正與英國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)防部(bu)(bu)一(yi)(yi)(yi)道研制這種(zhong)電(dian)磁軌(gui)道炮，他(ta)們準備把驅逐艦變成(cheng)一(yi)(yi)(yi)個超長的(de)機關槍，在(zai)一(yi)(yi)(yi)分鐘(zhong)內就可以發(fa)射12發(fa)這種(zhong)廉(lian)價的(de)炮彈(dan)。位(wei)于英國(guo)(guo)(guo)柯爾庫布(bu)里的(de)一(yi)(yi)(yi)家工廠已經(jing)在(zai)2003年按1∶8的(de)比例生(sheng)產(chan)出(chu)了這種(zhong)電(dian)磁軌(gui)道炮的(de)樣品(pin)，并(bing)在(zai)試(shi)驗中射出(chu)了以6倍音(yin)速穩定飛行的(de)炮彈(dan)。不過據美(mei)國(guo)(guo)(guo)海(hai)軍海(hai)洋系(xi)統司(si)令部(bu)(bu)的(de)羅杰·麥金尼斯上(shang)校(xiao)估計，美(mei)國(guo)(guo)(guo)的(de)電(dian)磁軌(gui)道炮最早也要到2015年才能交付使用(yong)。

經過多年的努(nu)力，用(yong)于(yu)電磁軌(gui)道炮的科學技術取得了相當大(da)的進展，已經可以在(zai)軍事應(ying)用(yong)中進行實(shi)踐探索，并(bing)為研究電磁軌(gui)道炮作(zuo)戰系統(tong)奠定了堅實(shi)的基礎。

一(yi)是(shi)(shi)美國防部決(jue)定研(yan)究(jiu)DDG-1000綜(zong)合電(dian)力系統艦，為(wei)新一(yi)代(dai)電(dian)能(neng)武器系統包括軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)打開方(fang)便之(zhi)門。因為(wei)軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)所需要的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力取(qu)決(jue)于發(fa)射彈丸的(de)(de)(de)(de)(de)速率。綜(zong)合電(dian)力系統艦的(de)(de)(de)(de)(de)額定電(dian)功率為(wei)80兆瓦，具有足夠的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力維持15-30兆瓦的(de)(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)6-12發(fa)/分鐘的(de)(de)(de)(de)(de)速度發(fa)射彈丸。同時軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)不需要火藥和其它含(han)能(neng)爆炸(zha)物，從而提高了(le)艦只的(de)(de)(de)(de)(de)安全，并(bing)減少后勤保(bao)障的(de)(de)(de)(de)(de)費用(yong)。二是(shi)(shi)精確制導(dao)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)推動電(dian)磁(ci)軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)，美軍(jun)在(zai)制導(dao)、導(dao)航和控制系統技(ji)術應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)增加為(wei)發(fa)展(zhan)(zhan)體積更小、殺傷力更高且費用(yong)更小的(de)(de)(de)(de)(de)彈丸提供了(le)機會。這種(zhong)(zhong)趨勢僅從費用(yong)少、速度高的(de)(de)(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)彈丸的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)中受益。三是(shi)(shi)炮(pao)(pao)管壽(shou)命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)延長。德克薩斯(si)大學(xue)先(xian)進技(ji)術學(xue)院為(wei)美陸軍(jun)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)炮(pao)(pao)管壽(shou)命(ming)技(ji)術取(qu)得重大進展(zhan)(zhan)。電(dian)樞與(yu)導(dao)軌接(jie)(jie)觸(chu)面(mian)受兩(liang)種(zhong)(zhong)磨(mo)損現(xian)象的(de)(de)(de)(de)(de)影響，限制了(le)炮(pao)(pao)管的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命(ming)：一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)刨(bao)削現(xian)象，另一(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)平移(yi)現(xian)象。美國的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術人員完(wan)全了(le)解了(le)導(dao)致高速刨(bao)削的(de)(de)(de)(de)(de)物理原(yuan)因，找到解決(jue)該問題的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)。在(zai)炮(pao)(pao)口，當電(dian)樞從金屬與(yu)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸(chu)轉變到電(dian)弧接(jie)(jie)觸(chu)時，相應的(de)(de)(de)(de)(de)等離子會損壞軌道(dao)(dao)。德克薩斯(si)大學(xue)高技(ji)術學(xue)院已經展(zhan)(zhan)示了(le)成功處理平移(yi)問題的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)。

2001年11月，美海(hai)軍高技術研究所通過參數研究和(he)建模活動取(qu)得了(le)新(xin)型電磁軌道炮系(xi)統的主要(yao)性能(neng)參數：軌道炮是可以(yi)(yi)安裝在水面(mian)艦(jian)只上，其重量相當于(yu)為155毫(hao)米高級火炮系(xi)統，能(neng)夠(gou)以(yi)(yi)63兆焦(jiao)耳初(chu)始動能(neng)和(he)2500米/秒（7.5馬(ma)赫(he)）的初(chu)速度(du)發射20公斤的彈丸(wan)。高速彈丸(wan)只需要(yao)6分(fen)鐘就達到200海(hai)里以(yi)(yi)外(wai)的目標，并能(neng)以(yi)(yi)5馬(ma)赫(he)的速度(du)對(dui)目標實行動能(neng)碰撞(zhuang)。研究還估計了(le)脈(mo)沖形成(cheng)網絡（PFN）能(neng)夠(gou)產生彈丸(wan)所需要(yao)的初(chu)始動能(neng)和(he)速度(du)。

隨(sui)著美(mei)海軍啟動DDG-1000的(de)(de)研(yan)(yan)究的(de)(de)深入，美(mei)海軍計劃(hua)把電(dian)磁炮(pao)安裝到(dao)(dao)該(gai)平臺上(shang)去，并于(yu)2003年授予BAE系(xi)(xi)統公(gong)司武器系(xi)(xi)統分部一份合(he)同，進行(xing)(xing)為(wei)期(qi)6個月(yue)的(de)(de)將(jiang)軌道(dao)炮(pao)合(he)成到(dao)(dao)新型驅逐(zhu)艦(jian)(jian)上(shang)的(de)(de)研(yan)(yan)究。經過研(yan)(yan)究，BAE系(xi)(xi)統公(gong)司認為(wei)，擁有81兆(zhao)瓦(wa)電(dian)能的(de)(de)DDG-1000綜合(he)電(dian)力系(xi)(xi)統艦(jian)(jian)可(ke)以為(wei)兩門軌道(dao)炮(pao)提供足夠的(de)(de)電(dian)力。在艦(jian)(jian)只以10-18節的(de)(de)速度航行(xing)(xing)時，軌道(dao)炮(pao)可(ke)以每分鐘發(fa)射10-12發(fa)炮(pao)彈(dan)。軌道(dao)炮(pao)的(de)(de)重量和體積都適合(he)于(yu)安裝在水面(mian)艦(jian)(jian)只上(shang)，合(he)成工(gong)作面(mian)臨(lin)的(de)(de)主(zhu)要工(gong)程問題只是軌道(dao)炮(pao)產生的(de)(de)熱能管(guan)理(li)。

軌道炮(pao)研(yan)究(jiu)史上(shang)一個(ge)重大(da)里程碑是(shi)美海(hai)軍(jun)2003年4月在蘇格(ge)蘭(lan)柯爾(er)庫布(bu)里郡成功完(wan)成90毫米口徑電(dian)磁(ci)炮(pao)如(ru)何發射高超音速(su)彈藥的(de)海(hai)上(shang)演示驗證試(shi)(shi)驗。此(ci)(ci)次(ci)試(shi)(shi)驗是(shi)美海(hai)軍(jun)海(hai)上(shang)系統司(si)令部(bu)與(yu)英國奎奈蒂克公司(si)電(dian)磁(ci)炮(pao)工廠(chang)共同完(wan)成，試(shi)(shi)驗使用的(de)系統是(shi)一臺只有未來原型機1/8大(da)小的(de)樣機，但是(shi)以2500米/秒以上(shang)初速(su)度（確切的(de)速(su)度仍(reng)是(shi)機密的(de)）發射了彈丸。包括美海(hai)軍(jun)艦隊司(si)令羅伯特(te)·耐(nai)特(te)上(shang)將及海(hai)軍(jun)研(yan)究(jiu)局局長杰伊·科恩少將在內的(de)諸多美國海(hai)軍(jun)高級官員到場觀(guan)看了此(ci)(ci)項擁有廣(guang)闊前景的(de)技術驗證試(shi)(shi)驗。此(ci)(ci)次(ci)試(shi)(shi)驗是(shi)為海(hai)軍(jun)火力改(gai)革和轉變新(xin)一代艦炮(pao)海(hai)軍(jun)水(shui)面作戰(zhan)艦艇的(de)角(jiao)色而發展的(de)電(dian)能武器所邁(mai)出的(de)關鍵(jian)一步。

美海(hai)(hai)軍(jun)(jun)海(hai)(hai)上(shang)系統司令部將在庫爾克布里的(de)試(shi)驗結果提交到美海(hai)(hai)軍(jun)(jun)海(hai)(hai)上(shang)研究(jiu)顧(gu)問委員會(hui)電(dian)磁炮(pao)技術研究(jiu)小(xiao)(xiao)組。該(gai)小(xiao)(xiao)組在2004年(nian)2月公布了一(yi)份評估報告(gao)。該(gai)報告(gao)認為電(dian)磁炮(pao)是一(yi)種(zhong)具有潛力(li)的(de)轉型武器(qi)(qi)，并(bing)建議海(hai)(hai)軍(jun)(jun)啟動一(yi)項(xiang)風險減少(shao)研究(jiu)計(ji)劃(hua)確保該(gai)種(zhong)武器(qi)(qi)適(shi)用(yong)于未來(lai)驅逐艦計(ji)劃(hua)。該(gai)小(xiao)(xiao)組還認為電(dian)磁炮(pao)是一(yi)種(zhong)對200海(hai)(hai)里以外(wai)目標(biao)實施致(zhi)命打擊的(de)革命性電(dian)磁炮(pao)作戰系統，并(bing)且同時具有增(zeng)大彈藥(yao)儲量(liang)、提高發全、減少(shao)費(fei)用(yong)和(he)后勤保障(zhang)需求等優(you)勢。放(fang)棄這項(xiang)研究(jiu)是一(yi)大錯誤(wu)。

2007年(nian)1月16日，美(mei)國海軍(jun)研(yan)究(jiu)辦(ban)公室(shi)（ONR）在弗吉尼亞州海軍(jun)水面作(zuo)戰中心達(da)爾格倫分部舉行(xing)新(xin)(xin)型電(dian)磁(ci)裝置交付(fu)儀式。美(mei)海軍(jun)沒有采用剪(jian)刀剪(jian)彩這一(yi)傳統的(de)做法，而是打破慣(guan)例，用一(yi)門(men)90毫米口徑的(de)試驗型電(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)發(fa)(fa)射(she)1發(fa)(fa)高速炮(pao)(pao)(pao)彈穿透了儀式彩帶(dai)。這發(fa)(fa)炮(pao)(pao)(pao)彈在炮(pao)(pao)(pao)口的(de)初始(shi)動能(neng)(neng)達(da)到7.4兆焦耳，初速度達(da)2146米/秒(miao)。但(dan)意義(yi)更為(wei)重大的(de)是，這部新(xin)(xin)型電(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)的(de)交付(fu)再一(yi)次證實(shi)(shi)美(mei)海軍(jun)對高能(neng)(neng)電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮(pao)(pao)(pao)充滿信心。美(mei)海軍(jun)將把這種電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮(pao)(pao)(pao)作(zuo)為(wei)轉型武器(qi)方案，通過發(fa)(fa)射(she)投放高速彈丸對遠距離目標實(shi)(shi)施精(jing)確打擊來變革美(mei)海軍(jun)的(de)海上攻擊行(xing)動。

達爾格(ge)倫分部的(de)(de)發射試驗裝(zhuang)置的(de)(de)交付僅(jin)是(shi)(shi)一個開(kai)端(duan)，美(mei)海(hai)(hai)軍(jun)的(de)(de)目(mu)(mu)標是(shi)(shi)研制能夠從離海(hai)(hai)岸(an)300多海(hai)(hai)里(li)的(de)(de)戰(zhan)(zhan)艦上持續(xu)發射精確彈(dan)(dan)藥(yao)(yao)的(de)(de)戰(zhan)(zhan)術系統。盡管這種(zhong)彈(dan)(dan)藥(yao)(yao)只含有(you)(you)(you)少量(liang)或是(shi)(shi)幾乎不含有(you)(you)(you)高爆材料，但(dan)通過(guo)彈(dan)(dan)丸的(de)(de)高速(su)度碰撞能夠對(dui)目(mu)(mu)標造(zao)成(cheng)毀(hui)壞。電磁(ci)軌道(dao)炮(pao)克服了(le)常規大(da)(da)炮(pao)在射程短(duan)(duan)、飛(fei)行(xing)時間短(duan)(duan)和對(dui)殺傷力有(you)(you)(you)限等方面的(de)(de)局限性。由于電磁(ci)炮(pao)彈(dan)(dan)沒有(you)(you)(you)爆炸材料，從而消(xiao)除了(le)生(sheng)產(chan)、運輸、處(chu)理和存(cun)儲炸藥(yao)(yao)的(de)(de)需求。此外(wai)，超遠(yuan)的(de)(de)射程、極短(duan)(duan)的(de)(de)飛(fei)行(xing)時間和高殺傷性都極大(da)(da)地提升美(mei)海(hai)(hai)軍(jun)未(wei)來遠(yuan)程作戰(zhan)(zhan)的(de)(de)攻擊力。通過(guo)使(shi)用(yong)極高電流產(chan)生(sheng)強大(da)(da)的(de)(de)電磁(ci)力，美(mei)海(hai)(hai)軍(jun)未(wei)來的(de)(de)電磁(ci)軌道(dao)炮(pao)能以超過(guo)7馬(ma)赫(he)的(de)(de)速(su)度發射彈(dan)(dan)丸，彈(dan)(dan)丸首先迅(xun)速(su)進入外(wai)大(da)(da)氣層空間，進行(xing)無阻力飛(fei)行(xing)，隨后再次進入大(da)(da)氣層以5馬(ma)赫(he)以上的(de)(de)速(su)度打擊目(mu)(mu)標。

美(mei)海軍研(yan)究(jiu)辦公室努力推動(dong)電磁軌道(dao)炮的研(yan)究(jiu)達(da)到(dao)軍事使用(yong)階段(duan)，并計劃(hua)在2020-25年間(jian)裝備(bei)部隊。

2005年8月，美(mei)(mei)海(hai)軍啟動一(yi)個(ge)名為“創(chuang)新(xin)海(hai)軍樣(yang)機”的(de)項目，并希望通過(guo)對這個(ge)過(guo)渡項目的(de)投資，獲(huo)得(de)相(xiang)對成(cheng)熟的(de)技(ji)術，以便在(zai)未來4至(zhi)8年里轉入軌道炮的(de)全面(mian)研(yan)究和發展(zhan)。“創(chuang)新(xin)海(hai)軍樣(yang)機”項目比傳統(tong)武器裝備要“奇異”得(de)多，并存在(zai)高(gao)度的(de)風險，它還(huan)在(zai)根本上偏離(li)了(le)既(ji)定需求和作戰概念。因(yin)此，這項研(yan)究沒有美(mei)(mei)海(hai)軍的(de)高(gao)級領(ling)導人的(de)批準是(shi)不可(ke)能發展(zhan)的(de)。

美海軍(jun)(jun)計劃對(dui)“創新(xin)海軍(jun)(jun)樣機”項目(mu)投(tou)入2.7億美元(yuan)的(de)(de)(de)資金，主(zhu)要解(jie)決在(zai)(zai)四個方面的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)難題(ti)：發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、彈丸、脈沖形成(cheng)網絡(luo)和(he)艦只合(he)成(cheng)。美海軍(jun)(jun)研(yan)(yan)究(jiu)辦公(gong)室(shi)在(zai)(zai)項目(mu)第(di)一(yi)階段(duan)的(de)(de)(de)主(zhu)要研(yan)(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)集中在(zai)(zai)發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)和(he)彈丸。研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)重點是先(xian)進密封(feng)發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)技(ji)(ji)術(shu)，以及電磁(ci)(ci)軌道炮(pao)系統(tong)的(de)(de)(de)適(shi)合(he)體(ti)積、重量，以便合(he)成(cheng)到(dao)艦只，同時經受(shou)(shou)發(fa)射(she)時產生的(de)(de)(de)巨(ju)大電磁(ci)(ci)沖力(li)(li)。第(di)二階段(duan)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)是將發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)和(he)彈丸合(he)成(cheng)，形成(cheng)一(yi)整套的(de)(de)(de)系統(tong)。在(zai)(zai)第(di)一(yi)階段(duan)，美海軍(jun)(jun)將研(yan)(yan)究(jiu)一(yi)種能(neng)(neng)夠(gou)進行多次發(fa)射(she)的(de)(de)(de)炮(pao)管。這種炮(pao)管能(neng)(neng)夠(gou)保持軌道的(de)(de)(de)斥(chi)力(li)(li)。美海軍(jun)(jun)還將解(jie)決熱能(neng)(neng)管理問題(ti)，將炮(pao)口(kou)初始動能(neng)(neng)從8兆焦耳(er)提升到(dao)32兆焦耳(er)，最后達到(dao)64兆焦耳(er)。在(zai)(zai)彈丸方面，美海軍(jun)(jun)需(xu)要研(yan)(yan)究(jiu)提高(gao)軌道炮(pao)發(fa)射(she)生存力(li)(li)（因(yin)為彈丸可能(neng)(neng)經受(shou)(shou)45000g的(de)(de)(de)重力(li)(li)加速度，并且遇到(dao)潛在(zai)(zai)的(de)(de)(de)電磁(ci)(ci)干涉效應(ying)），解(jie)決高(gao)速制導(dao)飛行和(he)殺(sha)傷力(li)(li)機制等(deng)問題(ti)。其它的(de)(de)(de)重要研(yan)(yan)究(jiu)項目(mu)還包括(kuo)炮(pao)管幾(ji)何學(xue)、先(xian)進材料（包括(kuo)合(he)成(cheng)材料）、密封(feng)技(ji)(ji)術(shu)和(he)制造(zao)技(ji)(ji)術(shu)。

美海(hai)軍(jun)(jun)水面作戰中心達爾格倫(lun)分部的(de)電(dian)磁(ci)發(fa)射裝(zhuang)置(zhi)是(shi)支持“創(chuang)新海(hai)軍(jun)(jun)樣機”項目的(de)關鍵技(ji)(ji)術(shu)裝(zhuang)置(zhi)。該裝(zhuang)置(zhi)安裝(zhuang)了100兆焦耳的(de)電(dian)容(rong)器(qi)（由(you)(you)通用(yong)原子公司研究）和經過整修的(de)、由(you)(you)麥克(ke)斯威爾技(ji)(ji)術(shu)公司根據國防(fang)威脅減(jian)少局的(de)指(zhi)令從1986至1999年間(jian)研制的(de)“綠(lv)色農場(chang)電(dian)子炮研究和發(fa)展(zhan)裝(zhuang)置(zhi)”上(shang)的(de)90毫米(mi)發(fa)射炮管。電(dian)磁(ci)發(fa)射裝(zhuang)置(zhi)在2006年10月開(kai)始(shi)試驗并(bing)試運行，并(bing)在2007年1月正(zheng)式啟用(yong)。

為了支持“創(chuang)新(xin)海(hai)軍(jun)樣(yang)機(ji)”項目(mu)，美海(hai)軍(jun)水(shui)面作戰中(zhong)心達爾(er)(er)格(ge)倫(lun)分部在(zai)2008財年底(di)前將(jiang)加大(da)存(cun)儲的(de)(de)電能(neng)、改良(liang)發射(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置和終端區(qu)以裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)配(pei)一門32兆焦(jiao)耳的(de)(de)初始動(dong)能(neng)的(de)(de)軌道(dao)炮。BAE系(xi)統(tong)公司武器系(xi)統(tong)分部已經根據一份540萬美元的(de)(de)合同設計和整修32兆焦(jiao)耳的(de)(de)實驗(yan)(yan)發射(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置。該發射(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置預計在(zai)2007年6月底(di)在(zai)美海(hai)軍(jun)水(shui)面作戰中(zhong)心達爾(er)(er)格(ge)倫(lun)分部安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)完畢并進行試運行。據BAE系(xi)統(tong)公司稱，這個(ge)固定的(de)(de)實驗(yan)(yan)發射(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置的(de)(de)炮管采用層壓鋼板(ban)密封，用于炮管壽命的(de)(de)研(yan)究的(de)(de)。來自美國(guo)政府(fu)實驗(yan)(yan)室、工業部門和學術界的(de)(de)代表(biao)組成的(de)(de)一個(ge)委員會(hui)為研(yan)究活動(dong)提供(gong)支持。

美海軍研究(jiu)(jiu)辦公室計劃(hua)到2008財年(nian)第三季度末對32兆(zhao)焦耳(er)(er)的軌道炮進行試驗。如果研究(jiu)(jiu)成果通過鑒定，研究(jiu)(jiu)將于2009年(nian)8月轉入第二階段，并計劃(hua)在2010財年(nian)底(di)進行32兆(zhao)焦耳(er)(er)發射裝置炮管的100發射擊展示和(he)32兆(zhao)焦耳(er)(er)先進炮管密(mi)封狀(zhuang)況(kuang)展示。

在(zai)評估(gu)BAE系(xi)統公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)、通(tong)(tong)用原(yuan)力公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)和(he)(he)(he)(he)諾思羅普格魯(lu)曼公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)在(zai)2005年10月(yue)至2006年3月(yue)間進行的理論設(she)(she)(she)計研究后(hou)，美(mei)(mei)海軍研究辦(ban)公(gong)(gong)(gong)室2006年6月(yue)選(xuan)擇(ze)了(le)BAE系(xi)統公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)和(he)(he)(he)(he)通(tong)(tong)用原(yuan)子(zi)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)對32焦耳軌道炮(pao)進行30個月(yue)的技術發展和(he)(he)(he)(he)初步設(she)(she)(she)計的研究，為實戰(zhan)部署64兆(zhao)焦耳動(dong)(dong)能的戰(zhan)術系(xi)統做準備。BAE系(xi)統公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)已經獲得了(le)930萬美(mei)(mei)元(yuan)的合(he)(he)同(tong)，負(fu)責電磁軌道炮(pao)的樣(yang)炮(pao)技術和(he)(he)(he)(he)初步設(she)(she)(she)計。通(tong)(tong)用原(yuan)子(zi)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)獲得了(le)960萬美(mei)(mei)元(yuan)的合(he)(he)同(tong)，協同(tong)波音(yin)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)、L-3通(tong)(tong)信(xin)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)、SPARTA復合(he)(he)材料(liao)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)和(he)(he)(he)(he)杰克(ke)森(sen)工程公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)，共同(tong)研究和(he)(he)(he)(he)發展電磁軌道炮(pao)發射(she)裝置所需技術。另外由波音(yin)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)和(he)(he)(he)(he)Draper公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)共同(tong)研究彈丸(wan)和(he)(he)(he)(he)綜(zong)合(he)(he)發射(she)包的理論，包括綜(zong)合(he)(he)發射(she)包炮(pao)管的動(dong)(dong)力學(xue)、飛(fei)行彈體和(he)(he)(he)(he)空氣熱力學(xue)特征、殺(sha)傷(shang)力和(he)(he)(he)(he)發射(she)生存(cun)力、制(zhi)導(dao)和(he)(he)(he)(he)導(dao)航和(he)(he)(he)(he)控制(zhi)。

至于高級脈沖力量(liang)研究(jiu)工(gong)作(zuo)由(you)美陸軍負責進行(xing)，計劃在08財年(nian)進行(xing)展(zhan)示。其它的研究(jiu)工(gong)作(zuo)還(huan)包括高能(neng)密度電容器和多次(ci)發射活(huo)動的熱能(neng)管理。

如果“創新海(hai)軍樣機”項目通過09年的(de)評估，那么第1階(jie)段的(de)工(gong)作(zuo)將于(yu)2011年結束，第2階(jie)段的(de)工(gong)作(zuo)將持續至2015財(cai)年。如果研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)一切進展順利，海(hai)軍海(hai)上系(xi)統司令(ling)部可以(yi)在(zai)2015財(cai)年對(dui)電(dian)磁軌道(dao)炮(pao)進行全方位(wei)的(de)研(yan)究(jiu)和發展。64兆焦耳的(de)電(dian)磁軌道(dao)炮(pao)的(de)戰術系(xi)統的(de)海(hai)上展示(shi)將會在(zai)2016財(cai)年進行，并能在(zai)2020-26年裝備。

2012年2月28日，美國軍方官員宣布，美海軍工程師在弗吉尼亞州的達爾格倫對地作戰中心成功試射第一部由軍工企業制(zhi)造的電磁軌(gui)道炮(pao)原型(xing)，將開發這種具有超遠射程新型(xing)武(wu)器的工作(zuo)推進(jin)了一步。根據海軍公(gong)布(bu)的信息，炮(pao)彈初速可達(da)每秒(miao)7000米至(zhi)8000米，能夠打擊90公(gong)里(li)至(zhi)180公(gong)里(li)外的目標。

電磁炮(pao)項目(mu)經(jing)理羅(luo)杰·埃利斯說，這次試射的(de)(de)主要目(mu)的(de)(de)是評估原型炮(pao)的(de)(de)炮(pao)管(guan)壽命和整體(ti)結構。他說，這將(jiang)讓(rang)海軍距離未來(lai)的(de)(de)戰術武器(qi)系統更近(jin)一步。如(ru)果(guo)開發成熟，電磁炮(pao)將(jiang)能(neng)大大加強海軍的(de)(de)多任(ren)務(wu)能(neng)力。其(qi)遠(yuan)超普通艦載火(huo)炮(pao)的(de)(de)初速與射程(cheng)意味(wei)著(zhu)海軍可為陸上軍事(shi)行(xing)動實施精確遠(yuan)程(cheng)火(huo)力支援(yuan)，攔截來(lai)襲的(de)(de)敵方(fang)巡航導彈(dan)或(huo)彈(dan)道導彈(dan)，以及攻擊敵方(fang)艦只(zhi)等。

由(you)英國(guo)BAE軍械研制公司美國(guo)分部(bu)(bu)制造的(de)這部(bu)(bu)動能(neng)為32兆(zhao)焦的(de)電磁(ci)軌道炮(pao)“原型(xing)機”在一周內已經進行(xing)6次試射(she)，試射(she)拉開了為期兩個月的(de)評估(gu)過程(cheng)。在這一過程(cheng)中，海軍方面將(jiang)評估(gu)BAE制造的(de)這部(bu)(bu)電磁(ci)炮(pao)原型(xing)與(yu)通用原子(zi)能(neng)系統(tong)公司制造的(de)另一部(bu)(bu)電磁(ci)炮(pao)原型(xing)。通用原子(zi)能(neng)系統(tong)公司的(de)原型(xing)炮(pao)預計將(jiang)于4月完工。

應用事例

美海軍(jun)“21世(shi)紀海上(shang)力(li)量”構想(xiang)中的海上(shang)打擊概(gai)念，曾將電磁軌(gui)道炮列為未(wei)來(lai)海軍(jun)裝備發展的一項亮點。

2014年7月11日，美國(guo)海(hai)軍(jun)研究局（ONR）已經將兩套電(dian)磁軌道炮原型機安裝到“米利諾基特”號聯合高速船(chuan)（JHSV）上，這艘(sou)船(chuan)駐扎在圣(sheng)迭戈海(hai)軍(jun)基地內(nei)，電(dian)磁軌道炮原型機已經在實驗室條件下(xia)成(cheng)功進行了多(duo)次測(ce)試和發射。

2015年3月2日，美國海軍一種以7倍(bei)聲速(su)發射(she)炮彈(dan)的新(xin)式武器首次公開展出。研(yan)究(jiu)人員將這種軌道(dao)炮描述為“星球大戰技術”。它能以7倍(bei)聲速(su)發射(she)炮彈(dan)，可(ke)穿透100英里（約合(he)160公里）遠的混凝土。

2016年7月13日， 據俄(e)羅(luo)(luo)斯衛(wei)星網報道(dao)，俄(e)羅(luo)(luo)斯工(gong)程師(shi)研(yan)制的(de)電(dian)磁軌(gui)道(dao)炮(pao)加速器(qi)在俄(e)羅(luo)(luo)斯科(ke)學院高溫聯(lian)合研(yan)究所進行了首次(ci)測試，它能使物體達(da)到第一宇(yu)宙速度(du)。