主题：【讨论】MD整出电磁炮了。谁给帮忙算算。 -- 小楼飘香的马甲
家园 没什么不好理解的 1）膛压曲线并不是在起爆瞬间达到最大，而是起爆后零点几乃至几微秒内达到最大。这个也是大有讲究：各种火药配方、颗粒形状乃至颗粒被覆层成分，就能造成膛压峰值迁移。
2）膛压并非加速度唯一决定因素，还有膛线状态、内膛阻力等因素。在出膛状态，膛线阻力骤然消失，加速度当然要增加 -- “这是什么这么给力？”作为理工男，实在不应该有此一问...
3）至于曲线震荡，不知你看过弓箭离弦的慢镜头没有，弓箭实际上是像一条蠕虫一样反复扭曲着把自己弹射出去。钢铁的弹头在巨大的膛压之下，也像一根弹簧一样反复地发生着弹变 -- 而这种弹变尤其以刚出膛时最剧烈。所以才会有极高的正负震荡。
4）出膛之后还有正向加速度 -- 你应该注意到时间轴是以毫秒计。在炮弹离膛最初的几毫秒内，火药燃气仍然在后面作功“劲吹”，如何没有正向加速度？Again，作为理工男，居然能联想到火箭增程，实在是不应该
5) 另外不要反复把两篇论文的数据进行横向比较 -- 试验条件不同，火药/弹头/内膛全然不同，如何能有可比性... 我给你引用这篇论文只是告诉你，上万g的膛内过载是存在的，你引的那个图片没有达到上万g说明不了别人也达不到上万g
质疑是个好习惯，随随便便地下结论乃至归谬可就不好了... 我们这些外行，最好不要随便怀疑人家内行的实验数据...
- 复 没什么不好理解的
家园 你的解释似乎仍然有问题 对于加速度正向激增，你给出的理由是膛线阻力消失，火药燃气仍然在后面作功“劲吹”，所以仍然有正向加速度。这两个条件当然是存在的，但是考虑一下发射药刚刚起爆时的加速度（当时弹头还没有进入膛线，所以还没有膛线阻力，而膛壁的滑动摩擦阻力相对于膛线阻力要小的多，应该与空气阻力相对近似），此时弹头受到发射药起爆后的最大膛压，而阻力相对较小，所以加速度达到瞬时峰值。而弹头出膛时，即使膛线阻力消失，膛压会急剧降低，这时候火药燃气提供的力量（即膛压）是否能够让弹头的加速度达到发射药爆炸时的10倍之多，实在让人不那么肯定。
对于负向加速度的激增，你的解释是弹头的弹性形变引起的。显然膛压还不足以大到引起弹头的整体形变（否则弹道就会变形），所以局部微小的形变似乎还不会引起整个弹头的加速度的急剧改变。这个解释似乎有些不妥。
不好意思，作为工科男确实比较喜欢问个为什么，只是倒也有些自己的思考。对与不对姑且不论，不过一篇普通的论文，我还不至于把它看作不容置疑的铁证。
家园 这个前提不对 当时弹头还没有进入膛线，所以还没有膛线阻力膛口处是有膛线的，只不过比较浅而已，基本上弹头一启动，就开始嵌入膛线，并不存在一个自由滑动的过程。
发射过程所产生的弹变是相对“巨大”的，不但弹头，连身管都会经历一个扭曲-恢复变形，这些形变虽然只是微观上的，但反映出来的却是巨大的内应力... 用有限元建模进行模拟表明，在巨大的爆炸力面前，钢铁的炮管就跟一根扭曲的面条一样... 这方面的论文相当多，数据也是有一致性的，无所谓铁证不铁证...
家园 曲射弹道打20公里的目标为什么一定要高过载 电磁炮的弹射力任意可调，调节成普通榴弹炮的9000g不可以么...
上“非爆炸弹丸”纯粹是试验还没走到那一步 -- 下一步肯定就要实验爆炸弹丸...
引信应该不是问题，爆炸式弹丸甚至可以完全不使用引信，也一样可炸...
制导的确很难办... 不过现在普通火炮也是无制导，炮兵的做法就是用覆盖来代替精度... 电磁炮估计短时间内要替代普通火炮，也只能这么干..
家园 能够2s击中目标为什么一定要花20s？ 用电磁炮打低速炮弹，也忒浪费资源了。就算不考虑弹丸带电的问题，光是高速带来的瞄准和穿透力上的优势就是普通炮弹没法比的
引信在高g下肯定是个问题，还有弹头里的炸药本身也是。再钝感的炸药也经不起高g冲击，否则引信炸了弹头也不会炸。不用引信的爆炸式弹丸。。。。。您不是说掼炮吧？
家园 难道普通火炮发射的炮弹就不承受高g吗？ 炮弹在膛内发射药引爆时所承受的瞬时加速度也能达到上万g... 只不过普通火炮加速度损失很大，到出膛时就降到百g左右；而电磁炮则能做到全程持续上万g的加速...
引信设计和弹丸设计，一个主要原则就是耐冲击... 普通炮弹能够耐受上万g的瞬时冲击过载，没有理由承受不住几毫秒的持续过载...
不用引信的爆破弹丸跟摔炮的确是一个道理 -- 由弹体破碎本身所产生的冲击引爆... 小口径爆破弹都这么干...
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 商榷一下 炮弹在膛内发射药引爆时所承受的瞬时加速度也能达到上万g这个说法似乎不对。我查了一下内弹道学，里面提到这么一段话“索珀利用闪光X射线仪在玻璃钢药室内进行实验说的的资料报导中指出：火药及其装药元件大约为250m/s的速度撞击到弹底上，这种撞击作用说引起的冲击激发作用已足以引爆弹体中的炸药”。由此可知，炮弹在膛内发射药引爆时所受到的瞬时加速度绝对不可能达到上万g，普通炮弹的炸药也不可能承受电磁炮的高g加速。在网上找到的一张“xx弹膛内加速度曲线”也印证了这个数据。
外链图片需谨慎，可能会被源头改没有引信的炮弹，我知道的只有一种，就是依靠产生高速射流击毁目标的反坦克炮弹。现代的炮弹凡是靠破片杀伤的，似乎都有引信了吧？
- 复 商榷一下
家园 那个叫“破甲弹”，恰恰对于引信要求极高 破甲弹的聚能装药早炸、晚炸几毫秒，会极大地影响金属聚流的成形及破甲效果... 所以破甲弹的引信灵敏度要求非常高... 有些大威力破甲弹头还要加上“炸高棒”，来精确控制起爆时机。
一般小口径爆破弹，因为口径太小 -- 同时也因为效费比的原因 -- 往往会采用非引信引爆。比方说12.7/14.5高射机枪用的“穿爆”弹，穿甲、爆破于一体，12.7mm的直径，要在里头再装进去一只引信着实困难。而且这玩意儿一打就是成千上万发，每一发都装个引信，这价格可就翻番了...
外链图片需谨慎，可能会被源头改这是美军Mk.211 API穿爆弹的结构图，和我们穿爆弹大同小异...
20mm和25mm机关炮弹也有这么干的... 口径再往上，弹的成本就上去了，相对来说引信成本所占比例就下降到不重要的程度，所以25~37mm口径再往上，爆破弹就都有引信了... 毕竟没有引信瞎火率还是比较高...
家园 这个....，文科生？ 家园 阿拉系理科生 - 复 阿拉系理科生
家园 不管曲射、平射 炮弹出膛后做的是抛物线运动，炮弹射程与射击角度和初速有关，初速和装药量有关，按我的理解，电磁炮控制初速应该很容易，通过控制电流的大小就相当于调整装药量了。
- 复 不管曲射、平射
家园 是我看错了，我以为不发射弹丸，而是离子束 我以为是高速离子束，这样不需要弹药，由于速度过快只能直射。又看了一遍原文，原来还要发射弹丸的。
发射弹丸还有 2 个问题，
1 弹丸初速不能超过第一宇宙速度，否则就成了人造卫星，无法落地。
2 我臆测只适于发射穿甲弹之类的炮弹，用于打击硬目标。像榴弹之类的，装药的内部结构复杂的炮弹，太高的初速，会导致炮弹变形。我这是不是杞人忧天呢？
家园 一样的弹丸，打一样的距离，弹道应该是一致的 用普通火炮和用电磁炮打出去，弹丸所承受的加速度应该都是一样的...
如果用打二十公里的普通榴弹去打击两百公里以外的目标，才会有你说的那种顾虑...
家园 如果只打20公里的目标，那么电磁炮的优势何在？ 就以 20 公里和 200 公里的目标为例，来讨论。
对 20 公里的目标，电磁炮为弹丸提供的加速能量，与普通炮弹的发射药能量相当即可，但这样的话，电磁炮与普通火炮的优势何在。诚然炮弹不再需要发射药，能减轻炮弹的体积和重量，发射药的功能由电磁炮提供，可电磁炮的能量来源是个问题，体积和重量要增加，相比传统火炮，他的优势有这么大吗？
对 200 公里的目标，炮口初速要快，弹丸在电磁炮的炮管里要获得巨大的加速度，这样对炮弹本身的要求会很高，还要耐受与空气摩擦产生的高热等等，内部结构复杂的炮弹能承受的了吗？
所以我臆测发射弹丸的电磁炮，前途不大，除非打击硬目标，不如直接上不发射弹丸的粒子流或激光武器。
家园 即使只打20km的近目标，电磁炮仍然有优势的 据说电磁炮的高速弹丸可以在主动装甲被引爆前穿透过去，这样的话即使只是个铁球，坦克也跟纸糊的一样了。还有优势在于不需要瞄准了，指哪儿打哪儿，可以简化瞄准系统。另外电磁炮的弹丸发射密度只与充电时间相关，所以如果电源部分过关的话，电磁炮的射速应该是很快的。还有个很大的好处，就是弹丸小而轻，一般火炮的储弹量也就是数十枚，而电磁炮弹丸的储存量可以轻易达到几百上千枚还没有自爆的危险。
——当然，这一切都基于电磁炮技术成熟的情况下，最起码电源部分要过关。否则的话一座炮后面拖个发电厂肯定没法实战。