五千年(敝帚自珍)

主题:【讨论】MD整出电磁炮了。谁给帮忙算算。 -- 小楼飘香的马甲

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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 我瞎想了一下,即使硬币在这个过程中融化了,

那也是一团具有超高能量的流体(也许是等离子体)。这团流体所具有的动能不可能在这么短的时间内就在普通的大气中耗散掉。所以仍将继续飞向汽车,最后撞上去。然后呢,作用应该与汽车被硬币打中差不多。

有没有模式可以来用描述这种状态的?我不是很懂。照理来说可以算出这团流体在大气中的运动的。不过50+马赫太变态了。我也不是很清楚最后会怎么样。

家园 炮姐

炮姐板载!

家园 应该不能,电磁炮的弹道应该是平直的

等到电磁炮弹往下掉的时候,估计速度已经减小到了普通榴弹炮的程度了,这时候单纯的弹丸动能威力已经很小了

不过问题不太大,除非你隔座山,否则的话2m厚的混凝土碉堡估计对于电磁炮跟豆腐一样。虽然电磁炮不是设计来完成钻地或者隔山打牛的任务的,但由于有超级射程,只要让电磁炮占了制高点,俯视之下基本上敌人就没有藏身之处了。

家园 动能弹当然需要是平直弹道

但是并没有规定电磁炮只能打动能弹。

电磁炮也一样可以曲射普通榴弹,无非在弹丸上需要考虑一些改造而已。

过去米国考虑装DDG-1000的电磁炮所应该实现的超级射程,肯定是通过曲射弹道实现的,打三百公里还是平直弹道的是巡航导弹。。。。

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 优势在于灵活 -- 既可以打20公里也可以打200公里

远射程带来的灵活性... 普通火炮成么?

即便是普通火炮发射的弹丸,也一样需要承受巨大加速度和高温... 话说回来,爆炸弹丸弹体本身压根就是一个钢壳子里头撞着钝感炸药,以钢铁圆柱的结构强度,实在想像不出什么样的加速度能破坏得了它... 5马赫的高速,高温倒是一个不得不考虑到问题 -- 不过在弹头上外敷耐热/烧蚀材料倒也不是什么难事...

炮弹引信可以用机械的,除非是新式智能弹药或者防空用定时近炸引信 -- 机械引信对于加速度和高温也并没有多大感冒...

而且使用已有榴弹的好处是:弹头都是现成的,即便是需要再生产技术也都是成熟的... 粒子流和激光武器?太科幻也太超前了...

家园 曲射弹道的制导问题很难解决

电磁炮弹发射时的高过载可不是那些娇贵的制导设备能够承受的。一般防空导弹的过载是数十g,155榴的过载据说是9000g,而按照2009年一篇网上的文章的说法,电磁炮的过载能够达到45000g。这么大的过载,精密制导组件和其他电子器件估计很难幸存,后果就是炮弹上不会有主动航向校正装置(,即是无控的。我甚至怀疑发射“非爆裂弹丸”的原因在于连引信都承受不了这么大的过载)。所以这个超级射程如果命中目标的话,只能是直射的结果,最多在发射前用计算机预测弹道略微调整一下,但目标肯定不可能太过偏离直射弹道。

家园 基本物理告诉我们,根本上说地球引力下没有真正的平射,

所有的弹道都是曲线,只有曲射。通常说的平射如加农炮只是初速较大,在一定距离内弹道近似直线,另一些初速小的如迫击炮就是明显的曲射,其实是人为划分的,加榴炮就是平曲皆可。电磁炮只是内弹道不同,外弹道与传统火炮一样受物理学定律制约,所以也是平曲皆可,可以改变初速(也可不改变)和俯仰角调整目标落点。

其实电磁炮中国也在搞,比米国落后不了多少,之所以双方都没有取代传统火炮,估计与激光反导一样都是原理可行但受到技术、经济等限制,短期内不可能取代传统方式。

家园 电磁炮目前打不了装药弹,弹体内部的感应电流足够引爆炸药

电轨炮还要给发射弹通电,瞬间要通几万安培。要发明超导体,耐高温高爆炸药才行。 同样道理目前也没有什么电子设备能装在电磁炮弹上工作。

家园 那是当然。这儿说的曲射平射只是相对于典型榴弹炮的弯曲弹道

当然,电磁炮由于初速极高,所以它的弹道应该比加农炮还要更直一些,到了末端才能看到明显的下降。

电磁炮的一个主要麻烦在于能源。解决了这个问题,电磁炮相比传统火炮还是有很多优势的,虽然不会全面取代火炮,但估计会很快普及。

家园 为什么一定要给弹体通电?

为什么不能给弹托通电,然后通过弹托把弹体弹射出去?

难道美军实验电磁弹射,就一定要给战斗机通上几万安培的电流吗?

家园 这得看是什么类型的电磁炮了

按照下面一段的解释,除了电热炮弹丸可能不会有电外,其他几种形式的电磁炮,弹丸(金属的)在“炮身”中应该是带电的。但电热炮的弹丸却面临等离子体的高温考验。

一、电磁炮的结构和原理

    电磁炮听起来很神秘,其实它的结构和原理很简单.电磁炮是利用电磁力代替火药曝炸力来加速弹丸的电磁发射系统,它主要由电源、高速开关、加速装置和炮弹四部分组成.目前,国外所研制的电磁炮,根据结构和原理的不同,可分为以下几种类型:

    (一)线圈炮:线圈炮又称交流同轴线圈炮.它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成.根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的.加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流.感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生磁场力,使弹丸加速运动并发射出去.

    (二)轨道炮:轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去.它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸.当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度射出,这就是轨道炮的发射原理.

    (三)电热炮:电热炮的原理完全不同于上述两种电磁炮,其结构也有多种形式.最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端.当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料(如聚乙烯)蒸发.蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速.

    (四)重接炮:重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度.其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙.长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进.重接炮是电磁炮的最新发展形式.

家园 金属物体在磁场中加速运动会产生电流吧

无论交变/单向磁场,金属炮弹中总会有电流啊。

记得早年看报道,连弹头都是非金属的。这次报道

看,也是非爆炸弹头。

电磁弹射,飞机基本在磁场外吧。

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