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磁(ci)(ci)軌炮(pao)（Rail Gun），也叫軌道(dao)炮(pao)，是利用(yong)電(dian)磁(ci)(ci)發射技術制成(cheng)的(de)(de)(de)一種先進的(de)(de)(de)動能殺傷武器．與傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)大(da)炮(pao)將火藥(yao)燃氣(qi)壓力作用(yong)于彈丸不同，軌道(dao)炮(pao)是利用(yong)電(dian)磁(ci)(ci)系統(tong)中電(dian)磁(ci)(ci)場的(de)(de)(de)作用(yong)力，其作用(yong)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)要長得多，可大(da)大(da)提高彈丸的(de)(de)(de)速度(du)和射程。

軌道(dao)炮(pao)因其(qi)強大的威力(li)而(er)引起了世界(jie)各國軍事(shi)家們(men)的關注．自(zi)80年代初期(qi)以來，電磁軌道(dao)炮(pao)在未來武(wu)器(qi)的發(fa)展計劃中，已(yi)成(cheng)為越來越重要的部分。

主要定義

軌(gui)(gui)道炮(pao)(pao)(pao)(pao)（Rail Gun）：或譯做磁(ci)軌(gui)(gui)炮(pao)(pao)(pao)(pao)、導(dao)(dao)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)一種(zhong)。電(dian)(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)是(shi)利用電(dian)(dian)(dian)磁(ci)力(li)產生(sheng)動能(neng)推進(jin)彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)的(de)(de)(de)一種(zhong)先進(jin)的(de)(de)(de)動能(neng)殺傷武(wu)器，與傳統(tong)的(de)(de)(de)大炮(pao)(pao)(pao)(pao)將(jiang)火藥燃(ran)氣壓力(li)作(zuo)(zuo)(zuo)用于彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)不同，電(dian)(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)是(shi)利用電(dian)(dian)(dian)磁(ci)系統(tong)中電(dian)(dian)(dian)磁(ci)場的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用力(li)，其作(zuo)(zuo)(zuo)用的(de)(de)(de)時間要(yao)長得多，可大大提高(gao)彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)的(de)(de)(de)速(su)度和射程．因(yin)而引起(qi)了世界(jie)各國(guo)軍事(shi)家們的(de)(de)(de)關(guan)注(zhu)。自80年(nian)代(dai)初期以(yi)來，電(dian)(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)在未(wei)來武(wu)器的(de)(de)(de)發展計劃(hua)中，已成(cheng)為越來越重要(yao)的(de)(de)(de)部分。軌(gui)(gui)道炮(pao)(pao)(pao)(pao)由兩(liang)條(tiao)平行(xing)的(de)(de)(de)導(dao)(dao)軌(gui)(gui)組成(cheng)，彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)夾(jia)在兩(liang)條(tiao)導(dao)(dao)軌(gui)(gui)之(zhi)間。兩(liang)軌(gui)(gui)接入(ru)電(dian)(dian)(dian)源，電(dian)(dian)(dian)流經一導(dao)(dao)軌(gui)(gui)流向彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)再流向另一導(dao)(dao)軌(gui)(gui)產生(sheng)強磁(ci)場，磁(ci)場與電(dian)(dian)(dian)流相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用，產生(sheng)強大的(de)(de)(de)安培力(li)推動彈(dan)丸(wan)(wan)(wan)，達到很高(gao)的(de)(de)(de)速(su)度（理論上可以(yi)到達亞光速(su)）

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是洛倫茲力，I是通電導體(ti)棒（炮(pao)彈）的電流，L是導體(ti)棒長度沿(yan)著電流方向的向量，B是磁場方向。

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(shi)中μ0是(shi)真空磁(ci)導率，I是(shi)電(dian)流，S是(shi)兩導軌(gui)間距。上式(shi)認為導軌(gui)寬度不(bu)大，磁(ci)場沿著導體棒方向(xiang)處(chu)(chu)處(chu)(chu)相等。回代F公式(shi)可得(de)l是電流方向(xiang)的(de)(de)(de)單(dan)位向(xiang)量(liang)，z是垂直(zhi)導(dao)軌(gui)(gui)平面往上的(de)(de)(de)單(dan)位向(xiang)量(liang)，兩者相(xiang)叉乘(cheng)得到沿著導(dao)軌(gui)(gui)向(xiang)前的(de)(de)(de)力(li)。可以看(kan)出力(li)只(zhi)與電流大小的(de)(de)(de)平方成正比(bi)，而(er)且1000安培的(de)(de)(de)電流只(zhi)能產生0.1N的(de)(de)(de)力(li)。

如果僅(jin)僅(jin)圍(wei)繞以上設(she)(she)定(ding)設(she)(she)計電磁炮裝置，采用鋁(lv)制長(chang)方體作為彈(dan)丸，彈(dan)重1g，如通10A電流，受力10-5N。如軌道長(chang)1m，終點(dian)動能為10-5J，終點(dian)速度為0.14m/s，基(ji)本看不(bu)出彈(dan)丸在運動。

導體棒(bang)切割磁感線還會在(zai)棒(bang)上形(xing)成反電動勢E=BLV，進一步降低(di)終點效率，彈(dan)丸速度(du)越快(kuai)這(zhe)一效應越明顯(xian)。

為了(le)提高出口初速度，可以考慮以下(xia)做(zuo)法：

用電(dian)容等(deng)快速放(fang)電(dian)裝置(zhi)提(ti)供瞬時大(da)電(dian)流。更大(da)的電(dian)流對供能，放(fang)電(dian)，安全等(deng)裝置(zhi)都提(ti)出了更高(gao)的要求，這也(ye)是(shi)現(xian)代軍用電(dian)磁炮的技術(shu)瓶(ping)頸(jing)之一。

外接平行勻強(qiang)(qiang)磁(ci)場(chang)。通過帶鐵(tie)芯(xin)的馬蹄形磁(ci)鐵(tie)等機構外加(jia)勻強(qiang)(qiang)磁(ci)場(chang)可以(yi)在不依賴過度地向導軌(gui)提供(gong)電流的情況下獲得更大的加(jia)速磁(ci)場(chang)。

增長(chang)磁(ci)軌。終點(dian)動能與(yu)磁(ci)軌長(chang)度的平方(fang)根(gen)成正比。

采用輕(qing)質的彈丸。動能相同的情況下，終點速(su)度(du)與彈丸質量(liang)的平方根成(cheng)反(fan)比。

發展歷史

發明

電(dian)磁軌道(dao)炮是法國人維勒(le)魯伯于1920年發明。二(er)戰(zhan)(zhan)中，德國漢斯勒(le)博士開(kai)展了對電(dian)磁軌道(dao)炮的(de)全面研究(jiu)(jiu)。到(dao)1944年，他(ta)研制(zhi)出長2米(mi)(mi)、口(kou)徑20毫米(mi)(mi)的(de)軌道(dao)炮，能把重10克的(de)圓柱體鋁彈(dan)丸(wan)加(jia)速到(dao)1.08千(qian)米(mi)(mi)/秒(miao)(miao)。1945年他(ta)又將2門軌道(dao)炮串聯(lian)起來，使炮彈(dan)初速度達到(dao)了1.21千(qian)米(mi)(mi)/秒(miao)(miao)。二(er)戰(zhan)(zhan)期間，日本(ben)研究(jiu)(jiu)感應加(jia)速式電(dian)磁炮，并把2千(qian)克的(de)彈(dan)丸(wan)加(jia)速到(dao)335米(mi)(mi)/秒(miao)(miao)。二(er)戰(zhan)(zhan)之(zhi)后相當長的(de)一(yi)段時內，因材料(liao)和電(dian)力(li)等關鍵問題無法從根(gen)本(ben)上解決(jue)，致使電(dian)磁軌道(dao)炮研究(jiu)(jiu)中斷了很久(jiu)。

發展

從70年(nian)代(dai)起，隨(sui)著一些(xie)技術難題相繼被解決，使(shi)得(de)電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)的(de)研(yan)(yan)制得(de)以東山再起。1970年(nian)德國(guo)的(de)哈布和齊默爾曼用(yong)單極(ji)線圈(quan)炮(pao)把(ba)1.3克的(de)金屬環加速到(dao)490米(mi)/秒。1978年(nian)，澳(ao)(ao)大利亞國(guo)立大學物理(li)學家理(li)查德·馬歇爾和約翰巴(ba)伯(bo)等(deng)人使(shi)用(yong)5米(mi)長(chang)的(de)導軌炮(pao)，以可(ke)供1.6兆(zhao)安電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)550兆(zhao)焦耳雙層(ceng)單極(ji)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機為電(dian)(dian)(dian)源，取得(de)了(le)將質(zhi)量3.3克的(de)塑料彈丸以5900米(mi)/秒的(de)高速發(fa)射成(cheng)(cheng)功(gong)的(de)突破性進(jin)(jin)展。澳(ao)(ao)大利亞的(de)成(cheng)(cheng)功(gong)進(jin)(jin)展，給各國(guo)電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)研(yan)(yan)制者以巨(ju)大的(de)鼓舞。1978年(nian)，美(mei)國(guo)國(guo)防(fang)部先(xian)后成(cheng)(cheng)立了(le)電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)發(fa)展研(yan)(yan)究顧(gu)問委(wei)員會(hui)(hui)和技術工作組(zu)，開始評估電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)技術現狀及(ji)應用(yong)潛力，并建(jian)議(yi)集(ji)中和協調國(guo)家的(de)資金來發(fa)展電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)。20世紀80年(nian)代(dai)美(mei)國(guo)國(guo)防(fang)委(wei)員會(hui)(hui)得(de)出“未(wei)來高性能(neng)武器必然以電(dian)(dian)(dian)能(neng)為基礎”的(de)結論。1991年(nian)，美(mei)國(guo)防(fang)部成(cheng)(cheng)立了(le)“電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)聯合委(wei)員會(hui)(hui)”，協調軍隊、能(neng)源部、國(guo)防(fang)原子能(neng)局及(ji)戰略防(fang)御倡議(yi)機構(gou)分散進(jin)(jin)行(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)炮(pao)研(yan)(yan)究工作。1992年(nian)，美(mei)國(guo)已把(ba)一門口(kou)(kou)徑90毫米(mi)、炮(pao)口(kou)(kou)動能(neng)9兆(zhao)焦的(de)電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)的(de)樣炮(pao)推(tui)到(dao)尤馬靶(ba)場進(jin)(jin)行(xing)試驗。

突出優點

電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)有(you)一(yi)些突出優點：一(yi)是(shi)彈(dan)(dan)丸速度(du)(du)快(kuai)，精(jing)度(du)(du)高，射(she)程遠，威力大(da)。彈(dan)(dan)丸約能在(zai)6分鐘內(nei)飛(fei)行(xing)200海里，初始速度(du)(du)達到(dao)2500米/秒(miao)，比普通槍(qiang)彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)快(kuai)2至3倍。帶(dai)(dai)有(you)巨大(da)動能的(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)丸通過直接撞(zhuang)擊(ji)目(mu)標將(jiang)其(qi)摧毀，威力極大(da)。同時極高的(de)(de)(de)(de)飛(fei)行(xing)速度(du)(du)可(ke)以減少(shao)(shao)炮(pao)彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)飛(fei)行(xing)時間，使炮(pao)彈(dan)(dan)不易受到(dao)干擾，保(bao)證(zheng)了(le)炮(pao)彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)。二(er)是(shi)炮(pao)彈(dan)(dan)體積(ji)小，重(zhong)量輕。電(dian)磁(ci)炮(pao)彈(dan)(dan)幾(ji)乎(hu)不使用推進劑，減少(shao)(shao)了(le)裝藥量，所(suo)以炮(pao)彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)體積(ji)只(zhi)是(shi)傳統(tong)120毫(hao)米火(huo)炮(pao)炮(pao)彈(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)八分之一(yi)，重(zhong)量是(shi)其(qi)十(shi)分之一(yi)，這樣(yang)可(ke)顯著提高武器系統(tong)的(de)(de)(de)(de)攜彈(dan)(dan)量，減少(shao)(shao)后勤(qin)負擔。艦(jian)船(chuan)一(yi)次一(yi)般只(zhi)能攜帶(dai)(dai)70枚(mei)制導導彈(dan)(dan)，而電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)彈(dan)(dan)則能輕易地一(yi)次裝載幾(ji)百枚(mei)。三是(shi)生(sheng)存(cun)能力強。炮(pao)彈(dan)(dan)幾(ji)乎(hu)不裝填炸藥，又可(ke)減少(shao)(shao)炮(pao)彈(dan)(dan)在(zai)制造、運輸、儲(chu)存(cun)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)安全隱患。

結構原理

電磁炮(pao)聽起(qi)來(lai)很神秘，其實它的(de)(de)結構和(he)原理很簡單．電磁炮(pao)是利(li)用(yong)電磁力代替火藥(yao)爆(bao)炸(zha)力來(lai)加(jia)速(su)彈丸的(de)(de)電磁發射系統，它主(zhu)要由電源、高速(su)開關、加(jia)速(su)裝置和(he)炮(pao)彈四部分組成(cheng)．世(shi)界上所研制的(de)(de)電磁炮(pao)，根據結構和(he)原理的(de)(de)不同，可分為以下幾種(zhong)類型：

線圈炮型

線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)炮(pao)又稱交流(liu)同軸線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)炮(pao)．它是(shi)(shi)電(dian)磁炮(pao)的(de)(de)(de)最(zui)早形(xing)式，由加(jia)(jia)(jia)速線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)和彈(dan)丸線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)構成．根據通(tong)電(dian)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)之間(jian)磁場(chang)(chang)的(de)(de)(de)相互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)原理(li)而工(gong)作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)．加(jia)(jia)(jia)速線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)固(gu)定在炮(pao)管(guan)中(zhong)，當(dang)它通(tong)入交變電(dian)流(liu)時(shi)，產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)交變磁場(chang)(chang)就會(hui)在彈(dan)丸線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)中(zhong)產(chan)(chan)生感應電(dian)流(liu)．感應電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)與加(jia)(jia)(jia)速線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)互(hu)相作(zuo)(zuo)用(yong)，產(chan)(chan)生安培(pei)力(li)，使彈(dan)丸加(jia)(jia)(jia)速運動并發射出去(qu)．一(yi)般(ban)(ban)普通(tong)實驗室(shi)做出的(de)(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)炮(pao)不產(chan)(chan)生洛(luo)倫茲力(li),產(chan)(chan)生洛(luo)倫茲力(li)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)單(dan)級同軸線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)炮(pao),一(yi)般(ban)(ban)的(de)(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)炮(pao)是(shi)(shi)給線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)通(tong)電(dian)使之中(zhong)心有磁,將(jiang)目(mu)標(biao)導(dao)體(ti)吸(xi)引至中(zhong)心再由慣(guan)性所致而拋射出彈(dan)體(ti),由于(yu)電(dian)容(rong)瞬間(jian)斷電(dian),因而不會(hui)產(chan)(chan)生磁力(li)將(jiang)炮(pao)彈(dan)吸(xi)引回去(qu),一(yi)般(ban)(ban)的(de)(de)(de)小(xiao)型(xing)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)炮(pao)模型(xing)都(dou)是(shi)(shi)這樣的(de)(de)(de).

軌道炮型

軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)是(shi)利用(yong)軌(gui)(gui)道(dao)電(dian)(dian)流(liu)間(jian)相互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)安培力把彈(dan)(dan)丸(wan)發(fa)射出去．它(ta)由兩條平(ping)行的(de)長(chang)直導(dao)軌(gui)(gui)組成，導(dao)軌(gui)(gui)間(jian)放置一(yi)質(zhi)量較小的(de)滑塊(kuai)作(zuo)(zuo)為彈(dan)(dan)丸(wan)．當兩軌(gui)(gui)接入(ru)(ru)電(dian)(dian)源(yuan)時(shi)(shi)，強(qiang)大的(de)電(dian)(dian)流(liu)從(cong)(cong)一(yi)導(dao)軌(gui)(gui)流(liu)入(ru)(ru)，經(jing)滑塊(kuai)從(cong)(cong)另一(yi)導(dao)軌(gui)(gui)流(liu)回(hui)時(shi)(shi)，在兩導(dao)軌(gui)(gui)平(ping)面間(jian)產生強(qiang)磁場，通電(dian)(dian)流(liu)的(de)滑塊(kuai)在安培力的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)下，彈(dan)(dan)丸(wan)會以(yi)很大的(de)速度射出，這就是(shi)軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)的(de)發(fa)射原理(li)．質(zhi)量越大動(dong)能越大,威(wei)力越大,耗能量越大.

重接炮型

重(zhong)接炮(pao)(pao)是一(yi)種(zhong)多級加速的(de)無接觸電(dian)磁發射裝置，沒有(you)炮(pao)(pao)管，但(dan)要求彈(dan)丸在進(jin)入重(zhong)接炮(pao)(pao)之前應有(you)一(yi)定的(de)初速度．其(qi)結構和工作原理是利(li)用兩個矩形(xing)線圈上下分置，之間(jian)有(you)間(jian)隙．長方形(xing)的(de)“炮(pao)(pao)彈(dan)”在兩個矩形(xing)線圈產生的(de)磁場中(zhong)受到強磁場力(li)的(de)作用，穿過間(jian)隙在其(qi)中(zhong)加速前進(jin)．重(zhong)接炮(pao)(pao)是電(dian)磁炮(pao)(pao)的(de)最新發展形(xing)式．

特點用途

特點

電磁(ci)炮與常(chang)規火炮相比，有以下特點：

電(dian)磁炮(pao)利用電(dian)磁力所作的(de)(de)功作為發射(she)能量，不會產生強(qiang)大的(de)(de)沖擊(ji)波和(he)彌漫的(de)(de)煙(yan)霧，因而具有良好的(de)(de)隱(yin)蔽性(xing)．電(dian)磁炮(pao)可根據目標(biao)的(de)(de)性(xing)質(zhi)和(he)距離(li)，調(diao)節、選擇適當的(de)(de)能量來(lai)調(diao)整彈丸的(de)(de)射(she)程．

電(dian)磁炮(pao)沒有(you)圓形炮(pao)管，彈丸體(ti)積小，重量輕(qing)，使其在飛行時(shi)的(de)空氣阻(zu)力很小，因(yin)而電(dian)磁炮(pao)的(de)發(fa)射(she)穩定性好，初速度(du)(du)高，射(she)程遠．由(you)于電(dian)磁炮(pao)的(de)發(fa)射(she)過(guo)程全部(bu)由(you)計算機控制(zhi)，彈頭又裝有(you)激光(guang)制(zhi)導(dao)或其他制(zhi)導(dao)裝置，所以具(ju)有(you)很高的(de)射(she)擊(ji)精度(du)(du)．

從發(fa)射能(neng)量的成本來看，常規火(huo)炮(pao)(pao)的發(fa)射藥(yao)產生每兆焦耳能(neng)量需(xu)10美元，而電磁炮(pao)(pao)只需(xu)0.1美元．而且電磁炮(pao)(pao)還可以省去火(huo)炮(pao)(pao)的藥(yao)筒和發(fa)射裝置，故而重(zhong)量輕、體積小、結(jie)構簡單、運輸(shu)以及后勤保障等方面更為(wei)安全可靠和方便．

用途

電磁炮作為發展中(zhong)的(de)高技術兵器(qi)，其(qi)軍事用途十分廣泛．

（一）用于天基反導(dao)(dao)系統：電磁(ci)(ci)炮由(you)于初速度極高，可用于摧(cui)毀空(kong)間的(de)低軌道(dao)衛星和導(dao)(dao)彈，還可以攔截由(you)艦只和裝甲(jia)車發(fa)射的(de)導(dao)(dao)彈．因(yin)此(ci)，在美國的(de)“星球大戰”計(ji)劃中，電磁(ci)(ci)軌道(dao)炮成為一項主要研究的(de)任務(wu)．

（二）用于防(fang)空(kong)系(xi)統：美軍認(ren)為可用電磁(ci)炮(pao)代(dai)(dai)替高射(she)(she)武器(qi)和防(fang)空(kong)導彈遂行防(fang)空(kong)任務．美國(guo)(guo)正(zheng)在(zai)研(yan)制長7.5米、發(fa)射(she)(she)速度為500發(fa)/分、射(she)(she)程達(da)幾十千米的(de)(de)電磁(ci)炮(pao)，準備(bei)替代(dai)(dai)艦上的(de)(de)“火神——方陣防(fang)空(kong)系(xi)統”．用它不僅(jin)能(neng)打擊臨空(kong)的(de)(de)各種(zhong)飛機，還(huan)能(neng)在(zai)遠距(ju)離攔截空(kong)對艦導彈．英國(guo)(guo)也正(zheng)在(zai)積極研(yan)制用于裝甲車的(de)(de)防(fang)空(kong)電磁(ci)炮(pao)．

（三）用于反(fan)裝(zhuang)(zhuang)甲武(wu)器：美國的(de)(de)(de)打靶試驗證明，電磁炮(pao)是對付坦克裝(zhuang)(zhuang)甲的(de)(de)(de)有效(xiao)手段(duan)．發(fa)射質量為50克、速度為3km/s的(de)(de)(de)炮(pao)彈，可(ke)穿透(tou)25.4mm厚的(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)甲．有關資料還報(bao)道(dao)，用一種(zhong)電磁炮(pao)做試驗，完全可(ke)以(yi)穿透(tou)模擬的(de)(de)(de)T－72、T－80坦克的(de)(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)甲厚度．由(you)此可(ke)見，電磁炮(pao)具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)穿透(tou)能力，是非常優良的(de)(de)(de)反(fan)裝(zhuang)(zhuang)甲武(wu)器．

（四(si)）用于改裝(zhuang)常規(gui)火(huo)炮(pao)：隨著電磁發射(she)技術的(de)(de)發展，在普通火(huo)炮(pao)的(de)(de)炮(pao)口加(jia)裝(zhuang)電磁加(jia)速系統，可(ke)大(da)大(da)提高火(huo)炮(pao)的(de)(de)射(she)程．美國利(li)用這一(yi)技術，已將火(huo)炮(pao)射(she)程加(jia)大(da)到150km．

(五) 變(bian)殺人(ren)工(gong)(gong)具(ju)為交通工(gong)(gong)具(ju)，對(dui)于(yu)月(yue)球(qiu)開發，采用(yong)軌道炮(pao)技術發射月(yue)基(ji)貨運飛(fei)船返回地球(qiu)，將(jiang)大大減少燃料消耗，飛(fei)船僅攜(xie)帶少量的(de)調(diao)姿(zi)和變(bian)軌用(yong)的(de)燃料。從(cong)而為月(yue)地貨運運輸提(ti)供一(yi)個(ge)廉價、可重(zhong)復利用(yong)的(de)發射平臺。

研發進展

一艘大型驅逐艦(jian)(jian)獲得了300公里(li)外敵軍指揮部(bu)的(de)(de)位置坐標，不過它并(bing)沒有(you)發射(she)價(jia)值一百萬美元的(de)(de)戰斧巡航(hang)導彈(dan)(dan)來摧毀(hui)目標，而是從炮管的(de)(de)超(chao)導電磁(ci)軌道中發射(she)出一枚長(chang)約1米，重(zhong)約20千(qian)克的(de)(de)炮彈(dan)(dan)，這(zhe)種(zhong)炮彈(dan)(dan)的(de)(de)動力來源既非火藥，也不是燃料，而是來自軍艦(jian)(jian)發動機為大炮注(zhu)入的(de)(de)電能，炮彈(dan)(dan)以超(chao)過7倍音速(su)的(de)(de)速(su)度脫膛而出，它那令人難以置信的(de)(de)速(su)度使(shi)它擁(yong)有(you)足夠的(de)(de)動能讓目標在瞬間灰飛煙(yan)滅。

電磁軌道炮的炮管(guan)由兩條長約6米的平行導(dao)軌組(zu)成(cheng)，之(zhi)間通(tong)過(guo)(guo)一(yi)個光滑的轉(zhuan)子(zi)相連，電流(liu)從一(yi)條軌道流(liu)出，經(jing)過(guo)(guo)轉(zhuan)子(zi)后再(zai)由另一(yi)條軌道流(liu)回，這(zhe)條回路(lu)產生磁場推(tui)動(dong)轉(zhuan)子(zi)，進而再(zai)推(tui)動(dong)位于轉(zhuan)子(zi)前(qian)方(fang)的炮彈(dan)飛(fei)出軌道。

普通艦(jian)炮(pao)的(de)射(she)(she)程(cheng)只有20千(qian)米(mi)，而且準確度(du)很差，巡航(hang)導彈(dan)的(de)有效射(she)(she)程(cheng)雖然(ran)超過(guo)了(le)300千(qian)米(mi)，但它們造價昂(ang)貴(gui)，而且一艘艦(jian)艇(ting)最多只能攜(xie)帶70枚，由于無(wu)法在(zai)海上裝卸(xie)，補充時還(huan)必(bi)須返回(hui)港(gang)口。電磁(ci)(ci)軌(gui)道(dao)炮(pao)則以(yi)(yi)射(she)(she)程(cheng)遠、成(cheng)本低(di)、運輸以(yi)(yi)及補充便利等多項優(you)勢而被(bei)美國(guo)國(guo)防部寄予厚望。電磁(ci)(ci)軌(gui)道(dao)炮(pao)甚(shen)至還(huan)被(bei)美國(guo)陸(lu)軍看成(cheng)是2020年后(hou)陸(lu)軍戰(zhan)車(che)主(zhu)要(yao)武器(qi)的(de)候選技(ji)術方(fang)案。

不過電(dian)磁發射在技(ji)術上的(de)(de)(de)(de)(de)研究工作可(ke)能還要(yao)(yao)持續(xu)20多年，因為還沒有哪艘軍(jun)艦(jian)(jian)能產生并且(qie)儲存(cun)開炮(pao)(pao)所(suo)需的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)能。在過去(qu)，驅逐艦(jian)(jian)上90%的(de)(de)(de)(de)(de)能量都用于(yu)供(gong)給推進系(xi)統。除此之外(wai)，面臨(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)挑戰還包括：確保準確命中目標(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)高精(jing)度(du)(du)控制技(ji)術，炮(pao)(pao)彈對(dui)巨(ju)大加(jia)速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)承(cheng)受能力等。由于(yu)距離(li)目標(biao)(biao)超過了300千米，所(suo)以這(zhe)種炮(pao)(pao)不能像普通槍管一樣(yang)去(qu)瞄準，而需要(yao)(yao)空氣動(dong)力學的(de)(de)(de)(de)(de)校正(zheng)，炮(pao)(pao)彈到了空中也必須(xu)由來(lai)自(zi)衛星的(de)(de)(de)(de)(de)指令對(dui)其運行(xing)方向進行(xing)修(xiu)正(zheng)。同時(shi)，炮(pao)(pao)彈在出膛(tang)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)速(su)(su)度(du)(du)會達到地球重力加(jia)速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)45000倍，炮(pao)(pao)彈上攜帶的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)子(zi)器件必須(xu)經受得(de)住這(zhe)種加(jia)速(su)(su)度(du)(du)。此外(wai)，要(yao)(yao)使轉子(zi)在炮(pao)(pao)管中高速(su)(su)運動(dong)也很困難(nan)。

美國(guo)海(hai)軍正與英(ying)國(guo)國(guo)防部一(yi)道(dao)研制這(zhe)種電磁(ci)(ci)軌道(dao)炮，他們準備(bei)把驅逐艦變成(cheng)一(yi)個超長的(de)(de)機關槍(qiang)，在(zai)一(yi)分鐘內(nei)就可以發射12發這(zhe)種廉價的(de)(de)炮彈(dan)。位于(yu)英(ying)國(guo)柯(ke)爾庫布里的(de)(de)一(yi)家工廠(chang)已經在(zai)2003年按1∶8的(de)(de)比(bi)例生產出了這(zhe)種電磁(ci)(ci)軌道(dao)炮的(de)(de)樣品(pin)，并在(zai)試(shi)驗(yan)中射出了以6倍音速穩定飛行的(de)(de)炮彈(dan)。不過據美國(guo)海(hai)軍海(hai)洋系統司令部的(de)(de)羅杰·麥金尼斯上校估(gu)計，美國(guo)的(de)(de)電磁(ci)(ci)軌道(dao)炮最早也要(yao)到2015年才能交付使用。

經(jing)過(guo)多(duo)年(nian)的(de)(de)(de)努力(li)，用于電磁軌道炮的(de)(de)(de)科學技(ji)術取得了(le)相當大的(de)(de)(de)進展，已經(jing)可以在軍(jun)事應用中進行實踐探索，并為研究電磁軌道炮作戰系統奠定(ding)了(le)堅實的(de)(de)(de)基礎。

一(yi)是(shi)美國防部(bu)決(jue)定研(yan)(yan)究(jiu)DDG-1000綜合(he)電(dian)力系(xi)統(tong)艦，為新一(yi)代電(dian)能(neng)武器(qi)系(xi)統(tong)包括(kuo)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)炮(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)打開(kai)方便之門(men)。因為軌(gui)道(dao)(dao)(dao)炮(pao)所需(xu)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力取決(jue)于發(fa)(fa)射彈(dan)丸的(de)(de)(de)(de)(de)速率。綜合(he)電(dian)力系(xi)統(tong)艦的(de)(de)(de)(de)(de)額定電(dian)功率為80兆瓦(wa)，具有足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力維持15-30兆瓦(wa)的(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)炮(pao)6-12發(fa)(fa)/分鐘的(de)(de)(de)(de)(de)速度發(fa)(fa)射彈(dan)丸。同時(shi)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)炮(pao)不需(xu)要(yao)(yao)火藥和其(qi)它含能(neng)爆炸物，從而提高(gao)(gao)了艦只的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)，并減(jian)少后(hou)勤保障的(de)(de)(de)(de)(de)費(fei)用(yong)(yong)。二是(shi)精確制導技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展推動(dong)電(dian)磁軌(gui)道(dao)(dao)(dao)炮(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展，美軍在制導、導航和控(kong)制系(xi)統(tong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)增加為發(fa)(fa)展體(ti)積更小、殺傷(shang)力更高(gao)(gao)且(qie)費(fei)用(yong)(yong)更小的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)丸提供了機會。這(zhe)種趨(qu)勢僅(jin)從費(fei)用(yong)(yong)少、速度高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)炮(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)丸的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展中(zhong)受益。三是(shi)炮(pao)管(guan)壽(shou)命的(de)(de)(de)(de)(de)延長。德克(ke)薩斯(si)大(da)學(xue)先進技(ji)(ji)(ji)術(shu)學(xue)院為美陸(lu)軍研(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)炮(pao)管(guan)壽(shou)命技(ji)(ji)(ji)術(shu)取得重大(da)進展。電(dian)樞(shu)與導軌(gui)接(jie)(jie)觸面受兩種磨損現(xian)象的(de)(de)(de)(de)(de)影響，限制了炮(pao)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命：一(yi)種是(shi)刨(bao)(bao)削(xue)(xue)現(xian)象，另(ling)一(yi)種是(shi)平移現(xian)象。美國的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)人(ren)員完全(quan)了解了導致高(gao)(gao)速刨(bao)(bao)削(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)物理原因，找到(dao)解決(jue)該(gai)問題的(de)(de)(de)(de)(de)材料。在炮(pao)口(kou)，當電(dian)樞(shu)從金屬(shu)與金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸轉變到(dao)電(dian)弧接(jie)(jie)觸時(shi)，相應的(de)(de)(de)(de)(de)等離子會損壞(huai)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)。德克(ke)薩斯(si)大(da)學(xue)高(gao)(gao)技(ji)(ji)(ji)術(shu)學(xue)院已經(jing)展示了成功處理平移問題的(de)(de)(de)(de)(de)方法。

2001年11月，美海(hai)軍(jun)高技(ji)術研究所通過參(can)數研究和(he)建模活動取(qu)得了新型電磁(ci)軌(gui)(gui)道炮系(xi)統(tong)的(de)主(zhu)要(yao)性能參(can)數：軌(gui)(gui)道炮是可以(yi)(yi)安裝(zhuang)在(zai)水面艦只上，其重量相當于為(wei)155毫米(mi)高級(ji)火炮系(xi)統(tong)，能夠(gou)以(yi)(yi)63兆焦耳初(chu)始動能和(he)2500米(mi)/秒（7.5馬(ma)赫(he)）的(de)初(chu)速(su)度(du)發射20公斤的(de)彈(dan)丸(wan)。高速(su)彈(dan)丸(wan)只需(xu)要(yao)6分鐘就達到200海(hai)里以(yi)(yi)外的(de)目標(biao)，并能以(yi)(yi)5馬(ma)赫(he)的(de)速(su)度(du)對目標(biao)實行動能碰撞。研究還(huan)估計(ji)了脈沖形成網絡（PFN）能夠(gou)產生(sheng)彈(dan)丸(wan)所需(xu)要(yao)的(de)初(chu)始動能和(he)速(su)度(du)。

隨著美(mei)海軍啟動DDG-1000的(de)研(yan)究(jiu)的(de)深入，美(mei)海軍計(ji)劃(hua)把(ba)電(dian)磁炮(pao)安裝(zhuang)到(dao)該平臺(tai)上(shang)去，并于(yu)2003年授予BAE系統(tong)公司武器系統(tong)分部(bu)一份合同，進行為(wei)期6個月的(de)將軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)合成到(dao)新型驅逐艦(jian)(jian)上(shang)的(de)研(yan)究(jiu)。經(jing)過研(yan)究(jiu)，BAE系統(tong)公司認(ren)為(wei)，擁有81兆瓦電(dian)能的(de)DDG-1000綜合電(dian)力系統(tong)艦(jian)(jian)可以(yi)為(wei)兩門軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)提供足夠的(de)電(dian)力。在艦(jian)(jian)只(zhi)以(yi)10-18節的(de)速度航行時(shi)，軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)可以(yi)每分鐘發射10-12發炮(pao)彈。軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)的(de)重量和體積都適合于(yu)安裝(zhuang)在水(shui)面(mian)艦(jian)(jian)只(zhi)上(shang)，合成工作(zuo)面(mian)臨的(de)主要工程問題只(zhi)是(shi)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)產(chan)生的(de)熱能管理。

軌道炮研究史上(shang)(shang)一(yi)個重大里(li)程碑是美(mei)海(hai)(hai)軍2003年4月在(zai)蘇格蘭柯爾庫布(bu)里(li)郡(jun)成功完成90毫米口(kou)徑(jing)電(dian)磁(ci)炮如(ru)何發射高(gao)超音速彈(dan)藥(yao)的(de)(de)海(hai)(hai)上(shang)(shang)演示驗(yan)證(zheng)試(shi)驗(yan)。此(ci)次試(shi)驗(yan)是美(mei)海(hai)(hai)軍海(hai)(hai)上(shang)(shang)系(xi)統(tong)司令(ling)部與英國(guo)奎(kui)奈蒂克(ke)公司電(dian)磁(ci)炮工廠共同(tong)完成，試(shi)驗(yan)使(shi)用(yong)的(de)(de)系(xi)統(tong)是一(yi)臺只有(you)未(wei)來(lai)原型機(ji)1/8大小的(de)(de)樣機(ji)，但是以2500米/秒以上(shang)(shang)初速度（確切的(de)(de)速度仍是機(ji)密(mi)的(de)(de)）發射了(le)彈(dan)丸。包括(kuo)美(mei)海(hai)(hai)軍艦隊司令(ling)羅伯特·耐(nai)特上(shang)(shang)將及海(hai)(hai)軍研究局(ju)局(ju)長杰伊·科恩少將在(zai)內(nei)的(de)(de)諸多美(mei)國(guo)海(hai)(hai)軍高(gao)級官員到場觀看(kan)了(le)此(ci)項擁(yong)有(you)廣闊前景的(de)(de)技術驗(yan)證(zheng)試(shi)驗(yan)。此(ci)次試(shi)驗(yan)是為海(hai)(hai)軍火力改革和轉變新一(yi)代艦炮海(hai)(hai)軍水面作(zuo)戰艦艇的(de)(de)角色而(er)發展的(de)(de)電(dian)能(neng)武器所邁出的(de)(de)關鍵一(yi)步(bu)。

美(mei)海(hai)軍(jun)海(hai)上系統司令部(bu)將(jiang)在庫爾克布(bu)里的試驗(yan)結(jie)果提(ti)交到美(mei)海(hai)軍(jun)海(hai)上研(yan)(yan)究(jiu)顧問委員(yuan)會電(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)技術研(yan)(yan)究(jiu)小(xiao)組。該(gai)小(xiao)組在2004年(nian)2月公布(bu)了(le)一(yi)份(fen)評估報(bao)告(gao)。該(gai)報(bao)告(gao)認(ren)為電(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)是一(yi)種具有潛力的轉(zhuan)型武器(qi)(qi)，并(bing)建議海(hai)軍(jun)啟動一(yi)項風(feng)險減少研(yan)(yan)究(jiu)計(ji)劃(hua)確(que)保該(gai)種武器(qi)(qi)適用于未來驅逐(zhu)艦計(ji)劃(hua)。該(gai)小(xiao)組還認(ren)為電(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)是一(yi)種對200海(hai)里以外目標(biao)實施致(zhi)命打擊的革命性電(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)作戰(zhan)系統，并(bing)且同時(shi)具有增大(da)彈藥儲量、提(ti)高發全、減少費用和后(hou)勤(qin)保障需求等(deng)優勢。放(fang)棄這項研(yan)(yan)究(jiu)是一(yi)大(da)錯誤。

2007年1月(yue)16日，美(mei)(mei)國海軍(jun)(jun)研究辦(ban)公(gong)室（ONR）在弗吉尼亞州海軍(jun)(jun)水面作戰中(zhong)心(xin)達爾格倫分部(bu)舉行新(xin)型(xing)電(dian)磁(ci)裝置交(jiao)付(fu)儀(yi)式。美(mei)(mei)海軍(jun)(jun)沒有采用(yong)剪刀剪彩這(zhe)一傳統的(de)做法，而(er)是打破慣例，用(yong)一門90毫米(mi)口(kou)徑的(de)試驗型(xing)電(dian)磁(ci)炮發射1發高速(su)炮彈(dan)(dan)穿透了(le)儀(yi)式彩帶。這(zhe)發炮彈(dan)(dan)在炮口(kou)的(de)初(chu)(chu)始(shi)動(dong)(dong)能達到7.4兆焦耳(er)，初(chu)(chu)速(su)度達2146米(mi)/秒。但意義更為重大的(de)是，這(zhe)部(bu)新(xin)型(xing)電(dian)磁(ci)炮的(de)交(jiao)付(fu)再一次證實美(mei)(mei)海軍(jun)(jun)對高能電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮充滿信心(xin)。美(mei)(mei)海軍(jun)(jun)將把(ba)這(zhe)種電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮作為轉型(xing)武器方案，通(tong)過(guo)發射投放(fang)高速(su)彈(dan)(dan)丸對遠距(ju)離目(mu)標實施精確打擊(ji)(ji)來(lai)變(bian)革美(mei)(mei)海軍(jun)(jun)的(de)海上攻擊(ji)(ji)行動(dong)(dong)。

達爾格倫分部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發射(she)試驗裝置的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交付(fu)僅是一個開(kai)端(duan)，美(mei)海(hai)(hai)軍(jun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)標(biao)是研制(zhi)能夠(gou)(gou)從(cong)離(li)海(hai)(hai)岸300多(duo)海(hai)(hai)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)戰艦上(shang)持續發射(she)精(jing)確彈(dan)(dan)藥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)戰術(shu)系統。盡管這種彈(dan)(dan)藥只含有(you)少量或(huo)是幾乎不含有(you)高爆(bao)材料，但通過彈(dan)(dan)丸(wan)(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高速(su)度碰撞能夠(gou)(gou)對(dui)目(mu)(mu)標(biao)造成毀壞。電(dian)磁軌(gui)道(dao)炮(pao)克服(fu)了常規(gui)大炮(pao)在射(she)程(cheng)短(duan)、飛(fei)行(xing)時間短(duan)和(he)對(dui)殺(sha)傷力(li)有(you)限等方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局限性。由于電(dian)磁炮(pao)彈(dan)(dan)沒(mei)有(you)爆(bao)炸材料，從(cong)而消除了生產(chan)、運輸(shu)、處理(li)和(he)存儲炸藥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求。此外(wai)，超遠(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)射(she)程(cheng)、極短(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)行(xing)時間和(he)高殺(sha)傷性都極大地提(ti)升美(mei)海(hai)(hai)軍(jun)未(wei)來(lai)遠(yuan)(yuan)程(cheng)作戰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)攻擊力(li)。通過使(shi)用極高電(dian)流(liu)產(chan)生強大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁力(li)，美(mei)海(hai)(hai)軍(jun)未(wei)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁軌(gui)道(dao)炮(pao)能以超過7馬(ma)赫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度發射(she)彈(dan)(dan)丸(wan)(wan)，彈(dan)(dan)丸(wan)(wan)首(shou)先迅速(su)進(jin)入(ru)外(wai)大氣層空間，進(jin)行(xing)無(wu)阻(zu)力(li)飛(fei)行(xing)，隨后再次進(jin)入(ru)大氣層以5馬(ma)赫以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度打擊目(mu)(mu)標(biao)。

美海軍研(yan)究(jiu)辦公(gong)室(shi)努力(li)推動(dong)電磁軌道炮的(de)研(yan)究(jiu)達到軍事使用(yong)階段(duan)，并計劃在2020-25年間裝備部隊。

2005年(nian)8月，美海(hai)軍啟動一個(ge)名為“創(chuang)新海(hai)軍樣(yang)機”的(de)項(xiang)目(mu)(mu)，并希(xi)望通過對這(zhe)個(ge)過渡(du)項(xiang)目(mu)(mu)的(de)投資，獲得相(xiang)對成熟(shu)的(de)技術，以便在未來4至8年(nian)里轉入軌(gui)道(dao)炮的(de)全(quan)面研究和(he)發展。“創(chuang)新海(hai)軍樣(yang)機”項(xiang)目(mu)(mu)比傳統武器裝備要“奇異”得多，并存在高度的(de)風險(xian)，它還在根本上(shang)偏離(li)了既定需求和(he)作戰概念。因(yin)此(ci)，這(zhe)項(xiang)研究沒有美海(hai)軍的(de)高級(ji)領導人(ren)的(de)批準是(shi)不可能發展的(de)。

美(mei)(mei)海(hai)軍(jun)計(ji)劃對“創新海(hai)軍(jun)樣機”項(xiang)(xiang)目投(tou)入2.7億美(mei)(mei)元的(de)(de)資金，主(zhu)要(yao)(yao)解決(jue)(jue)在(zai)四個方(fang)面的(de)(de)技(ji)術(shu)難題：發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)、彈(dan)丸(wan)、脈(mo)沖形成(cheng)(cheng)(cheng)網絡和(he)(he)艦(jian)只合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)。美(mei)(mei)海(hai)軍(jun)研(yan)究辦公室在(zai)項(xiang)(xiang)目第(di)一(yi)階段(duan)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)研(yan)究工作集中在(zai)發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)和(he)(he)彈(dan)丸(wan)。研(yan)究的(de)(de)重(zhong)點是(shi)先(xian)(xian)進密封發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)技(ji)術(shu)，以(yi)及電(dian)磁軌(gui)道(dao)炮(pao)系統的(de)(de)適合(he)體積、重(zhong)量，以(yi)便合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)到艦(jian)只，同時經(jing)受發(fa)射(she)時產(chan)生的(de)(de)巨大電(dian)磁沖力(li)。第(di)二階段(duan)的(de)(de)研(yan)究工作是(shi)將發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)和(he)(he)彈(dan)丸(wan)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)，形成(cheng)(cheng)(cheng)一(yi)整套的(de)(de)系統。在(zai)第(di)一(yi)階段(duan)，美(mei)(mei)海(hai)軍(jun)將研(yan)究一(yi)種能(neng)(neng)夠進行(xing)多次發(fa)射(she)的(de)(de)炮(pao)管(guan)(guan)(guan)。這種炮(pao)管(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)夠保持軌(gui)道(dao)的(de)(de)斥力(li)。美(mei)(mei)海(hai)軍(jun)還將解決(jue)(jue)熱能(neng)(neng)管(guan)(guan)(guan)理(li)問(wen)題，將炮(pao)口初始(shi)動能(neng)(neng)從8兆焦耳提升到32兆焦耳，最后(hou)達到64兆焦耳。在(zai)彈(dan)丸(wan)方(fang)面，美(mei)(mei)海(hai)軍(jun)需(xu)要(yao)(yao)研(yan)究提高(gao)軌(gui)道(dao)炮(pao)發(fa)射(she)生存(cun)力(li)（因為彈(dan)丸(wan)可能(neng)(neng)經(jing)受45000g的(de)(de)重(zhong)力(li)加速度，并(bing)且遇到潛(qian)在(zai)的(de)(de)電(dian)磁干涉(she)效應），解決(jue)(jue)高(gao)速制(zhi)(zhi)導飛(fei)行(xing)和(he)(he)殺傷力(li)機制(zhi)(zhi)等問(wen)題。其它的(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)研(yan)究項(xiang)(xiang)目還包括(kuo)炮(pao)管(guan)(guan)(guan)幾(ji)何學、先(xian)(xian)進材料(liao)（包括(kuo)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)材料(liao)）、密封技(ji)術(shu)和(he)(he)制(zhi)(zhi)造技(ji)術(shu)。

美海軍水(shui)面作戰中心達爾格倫分部(bu)的(de)電(dian)磁發(fa)射裝置(zhi)(zhi)是(shi)支(zhi)持“創新海軍樣機(ji)”項目(mu)的(de)關鍵技(ji)(ji)術(shu)裝置(zhi)(zhi)。該裝置(zhi)(zhi)安裝了100兆焦耳的(de)電(dian)容器（由通用原子公司研(yan)究）和經過整修的(de)、由麥克(ke)斯威爾技(ji)(ji)術(shu)公司根據國防威脅減少局的(de)指(zhi)令(ling)從1986至1999年(nian)間(jian)研(yan)制(zhi)的(de)“綠(lv)色農場電(dian)子炮研(yan)究和發(fa)展裝置(zhi)(zhi)”上的(de)90毫米發(fa)射炮管(guan)。電(dian)磁發(fa)射裝置(zhi)(zhi)在2006年(nian)10月開始試驗并試運(yun)行，并在2007年(nian)1月正(zheng)式啟用。

為了支持“創新海(hai)軍樣(yang)機”項目，美(mei)海(hai)軍水(shui)面作戰中心達(da)爾格(ge)倫分(fen)(fen)部(bu)(bu)在2008財年底前將加(jia)大存儲(chu)的(de)電能(neng)(neng)、改良發(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)和(he)終端區(qu)以裝(zhuang)配(pei)一門32兆焦耳的(de)初始動(dong)能(neng)(neng)的(de)軌道炮。BAE系(xi)統公(gong)司武器系(xi)統分(fen)(fen)部(bu)(bu)已經根據一份(fen)540萬美(mei)元的(de)合同設(she)計和(he)整修32兆焦耳的(de)實(shi)驗發(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)。該(gai)發(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)預(yu)計在2007年6月底在美(mei)海(hai)軍水(shui)面作戰中心達(da)爾格(ge)倫分(fen)(fen)部(bu)(bu)安裝(zhuang)完畢并進行(xing)試運行(xing)。據BAE系(xi)統公(gong)司稱(cheng)，這(zhe)個(ge)(ge)固定(ding)的(de)實(shi)驗發(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)炮管(guan)采用層(ceng)壓鋼板密封，用于(yu)炮管(guan)壽命的(de)研究的(de)。來自美(mei)國政府實(shi)驗室、工(gong)業部(bu)(bu)門和(he)學術界的(de)代表組成的(de)一個(ge)(ge)委員會為研究活動(dong)提供支持。

美海軍研究(jiu)辦公室計(ji)劃到(dao)2008財(cai)(cai)年第三季(ji)度末(mo)對(dui)32兆(zhao)焦耳(er)的軌道炮(pao)(pao)進行試驗。如果(guo)(guo)研究(jiu)成果(guo)(guo)通過鑒(jian)定(ding)，研究(jiu)將于2009年8月轉(zhuan)入(ru)第二階段，并計(ji)劃在2010財(cai)(cai)年底(di)進行32兆(zhao)焦耳(er)發射(she)裝置炮(pao)(pao)管的100發射(she)擊展(zhan)示(shi)和(he)32兆(zhao)焦耳(er)先進炮(pao)(pao)管密封(feng)狀況(kuang)展(zhan)示(shi)。

在(zai)評估BAE系統(tong)公(gong)(gong)司(si)(si)、通用原力(li)公(gong)(gong)司(si)(si)和(he)(he)(he)(he)諾思羅普格(ge)魯曼公(gong)(gong)司(si)(si)在(zai)2005年(nian)10月(yue)(yue)至2006年(nian)3月(yue)(yue)間(jian)進行的(de)理論設計研(yan)究(jiu)(jiu)后，美(mei)(mei)海軍研(yan)究(jiu)(jiu)辦公(gong)(gong)室(shi)2006年(nian)6月(yue)(yue)選擇了(le)BAE系統(tong)公(gong)(gong)司(si)(si)和(he)(he)(he)(he)通用原子公(gong)(gong)司(si)(si)對32焦(jiao)耳軌道炮進行30個(ge)月(yue)(yue)的(de)技術發(fa)(fa)展(zhan)和(he)(he)(he)(he)初步(bu)設計的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)，為實戰部(bu)署64兆(zhao)焦(jiao)耳動能的(de)戰術系統(tong)做準備。BAE系統(tong)公(gong)(gong)司(si)(si)已經獲得(de)了(le)930萬美(mei)(mei)元的(de)合同(tong)(tong)，負責電磁(ci)(ci)軌道炮的(de)樣(yang)炮技術和(he)(he)(he)(he)初步(bu)設計。通用原子公(gong)(gong)司(si)(si)獲得(de)了(le)960萬美(mei)(mei)元的(de)合同(tong)(tong)，協(xie)同(tong)(tong)波音公(gong)(gong)司(si)(si)、L-3通信公(gong)(gong)司(si)(si)、SPARTA復(fu)合材料公(gong)(gong)司(si)(si)和(he)(he)(he)(he)杰(jie)克森工程公(gong)(gong)司(si)(si)，共(gong)(gong)同(tong)(tong)研(yan)究(jiu)(jiu)和(he)(he)(he)(he)發(fa)(fa)展(zhan)電磁(ci)(ci)軌道炮發(fa)(fa)射裝置所需(xu)技術。另外由波音公(gong)(gong)司(si)(si)和(he)(he)(he)(he)Draper公(gong)(gong)司(si)(si)共(gong)(gong)同(tong)(tong)研(yan)究(jiu)(jiu)彈丸和(he)(he)(he)(he)綜(zong)合發(fa)(fa)射包的(de)理論，包括綜(zong)合發(fa)(fa)射包炮管的(de)動力(li)學、飛行彈體和(he)(he)(he)(he)空氣熱力(li)學特征、殺傷(shang)力(li)和(he)(he)(he)(he)發(fa)(fa)射生存力(li)、制導和(he)(he)(he)(he)導航和(he)(he)(he)(he)控制。

至于高級脈沖(chong)力量(liang)研(yan)(yan)究工作(zuo)由(you)美(mei)陸軍負責(ze)進行(xing)(xing)，計(ji)劃在08財年進行(xing)(xing)展(zhan)示。其它的研(yan)(yan)究工作(zuo)還包括高能(neng)密(mi)度電容器和多(duo)次(ci)發射(she)活(huo)動的熱能(neng)管理。

如果“創(chuang)新海軍樣機”項目(mu)通過09年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)評估，那(nei)么(me)第1階段的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)將(jiang)(jiang)于(yu)2011年(nian)(nian)(nian)結束，第2階段的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)將(jiang)(jiang)持續至2015財(cai)年(nian)(nian)(nian)。如果研究工作(zuo)(zuo)一切進(jin)展(zhan)順利，海軍海上(shang)系統司令部可以在2015財(cai)年(nian)(nian)(nian)對電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮進(jin)行全(quan)方位(wei)的(de)(de)(de)研究和發展(zhan)。64兆焦耳的(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮的(de)(de)(de)戰(zhan)術系統的(de)(de)(de)海上(shang)展(zhan)示將(jiang)(jiang)會在2016財(cai)年(nian)(nian)(nian)進(jin)行，并能在2020-26年(nian)(nian)(nian)裝備(bei)。

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(you)軍工(gong)(gong)企業制造(zao)的電(dian)磁軌(gui)道炮原型，將開發這種具有超遠射(she)程新型武(wu)器的工(gong)(gong)作推進了一(yi)步。根據(ju)海軍公(gong)布的信息，炮彈初速(su)可(ke)達每秒(miao)7000米(mi)至(zhi)8000米(mi)，能夠(gou)打(da)擊90公(gong)里(li)至(zhi)180公(gong)里(li)外(wai)的目(mu)標。

電磁炮(pao)(pao)項目經理(li)羅(luo)杰·埃利斯說(shuo)，這次試射(she)的(de)主要目的(de)是(shi)評估原型炮(pao)(pao)的(de)炮(pao)(pao)管壽命和整體(ti)結構。他說(shuo)，這將讓海軍(jun)距(ju)離未來(lai)的(de)戰術武(wu)器系統(tong)更近一步(bu)。如果開發成熟，電磁炮(pao)(pao)將能大大加強海軍(jun)的(de)多任務能力(li)。其遠超普(pu)通艦載(zai)火炮(pao)(pao)的(de)初速與射(she)程意味著海軍(jun)可為陸(lu)上(shang)軍(jun)事行動實(shi)施精(jing)確遠程火力(li)支援，攔截(jie)來(lai)襲的(de)敵(di)(di)方巡航導彈(dan)(dan)或彈(dan)(dan)道導彈(dan)(dan)，以(yi)及(ji)攻擊(ji)敵(di)(di)方艦只等。

由英國BAE軍械(xie)研制公(gong)司美(mei)國分(fen)部(bu)(bu)制造的(de)(de)這(zhe)部(bu)(bu)動能(neng)(neng)為32兆焦(jiao)的(de)(de)電磁軌道炮(pao)(pao)“原(yuan)型(xing)機”在(zai)一周內已(yi)經進行6次試射(she)，試射(she)拉開(kai)了(le)為期兩(liang)個月(yue)的(de)(de)評(ping)估過程。在(zai)這(zhe)一過程中(zhong)，海軍方面將評(ping)估BAE制造的(de)(de)這(zhe)部(bu)(bu)電磁炮(pao)(pao)原(yuan)型(xing)與通(tong)用原(yuan)子能(neng)(neng)系統(tong)(tong)公(gong)司制造的(de)(de)另一部(bu)(bu)電磁炮(pao)(pao)原(yuan)型(xing)。通(tong)用原(yuan)子能(neng)(neng)系統(tong)(tong)公(gong)司的(de)(de)原(yuan)型(xing)炮(pao)(pao)預計將于4月(yue)完工。

應用事例

美海(hai)軍“21世紀海(hai)上力量”構想中的海(hai)上打擊概(gai)念，曾將電磁軌道炮列(lie)為未來海(hai)軍裝備(bei)發展的一項亮(liang)點。

2014年7月11日，美國海軍研究局（ONR）已經將(jiang)兩(liang)套(tao)電磁(ci)軌道炮(pao)原(yuan)型機安裝到“米利諾基(ji)特”號聯合高速船（JHSV）上，這艘船駐扎在圣(sheng)迭戈(ge)海軍基(ji)地內，電磁(ci)軌道炮(pao)原(yuan)型機已經在實(shi)驗室條件下成功進行了(le)多次測試和發射(she)。

2015年3月2日，美國海(hai)軍一種以7倍(bei)聲速發(fa)射炮彈(dan)的新式武器首次(ci)公(gong)開展出(chu)。研究人員將這種軌(gui)道炮描(miao)述為(wei)“星球(qiu)大(da)戰技術”。它能(neng)以7倍(bei)聲速發(fa)射炮彈(dan)，可(ke)穿透(tou)100英(ying)里（約(yue)合160公(gong)里）遠的混(hun)凝土。

2016年7月13日， 據俄羅(luo)斯衛星網報道，俄羅(luo)斯工程師研制(zhi)的(de)電磁軌(gui)道炮加速(su)器在俄羅(luo)斯科學院高(gao)溫聯(lian)合(he)研究所(suo)進行了首次測試，它能使物體達到第一宇宙速(su)度(du)。