引发海战新革命!美国海军研发新电磁武器 炮弹可加速
2016-02-17 10:24:00   来源:中国新闻网
内容摘要
美国海军正在采用了电磁原理研发一种电磁武器,由于电磁炮利用洛伦茨力加速,导轨之间的弹丸在发射前会获得很高的速度,弹丸将以6至7倍音速的速度攻击目标,可能会安装在最新的朱姆沃尔特级驱逐舰上。

 

美国海军正在研发一种电磁武器,类似星球大战中的致命射线,其采用了电磁原理,可将炮弹加速到每小时5400英里,可穿透三个混凝土墙。弹丸将以6至7倍音速的速度攻击目标,可能会安装在最新的朱姆沃尔特级驱逐舰上。电磁武器目前已经处于测试中,预计在2018年开始适用,电磁炮依靠的是动能击毁目标,美国海军上将皮特芬达认为2016年会进行原始型号测试。

美国海军海莉西姆斯中尉称,朱姆沃尔特级驱逐舰也在研究如何安装电磁武器,由于尺寸、重量和功率的要求,电磁武器应该安装在较大的水面舰艇上。由于电磁炮利用洛伦茨力加速,导轨之间的弹丸在发射前会获得很高的速度,这也意味着电磁炮在发射时给弹丸的动能极大,比传统的火炮需要更好的维护。电磁炮的概念来自法国发明家路易,目前已经接近一个世纪。

在二战中德军也进行了类似的研究,直到目前电磁炮才有所突破。目前电磁炮的测试预计会安装在联合高速船舶上,如果未来安装的海军舰艇上,将取代目前的主炮。因此需要所安装的舰艇产生高达78兆瓦的电力,这些能量可以推动一架波音777。莱克星顿研究所的国防分析师汤姆森认为未来我们还会使用智能弹药,这些武器的特点是先进且低成本,杀伤力也不错。

 

洛仑兹力的另一种用途:舰载导弹电磁发射技术

电磁发射技术是继化学能发射之后出现的一种新型动能发射技术,可以分为电磁轨道式发射和电磁线圈式发射两种,两者均是利用洛仑兹力发射载荷。电磁发射技术在科学实验、军事、工业等多个领域有广泛的应用前景。作为科学研究手段,它可以用于受控核聚变实验和高压物理领域;作为军事应用,它可以被用作炮弹和导弹的发射,以及航母舰载机的弹射等等;在工业领域,它可以用于电磁抽油机等。

舰载导弹电磁发射系统的构成

舰载导弹电磁发射系统由机械系统和电气系统构成。机械系统固定在舰艇上,由发射壳体、锁定机构、电气插头对接/分离装置、滚动机构、电枢弹射组件、缓冲组件等构成。电气系统由发射控制系统、武器控制系统、储能系统、能量控制调节系统和信息交互系统等构成。


这种导弹发射系统的工作流程为:指挥员通过武器控制系统操控整个发射系统,武器控制系统下发能量储存和导弹自检指令,能量控制调节系统通过发射平台(舰艇)为储能系统输送能源(电能)。

之后,能量控制调节系统向武器控制系统反馈储能完毕,储能的同时导弹执行自检命令,并向上级逐级汇报,在收到能力储存完毕和导弹自检正常报告后,武器控制系统将目标信息通过发射控制系统传至导弹。导弹获取目标信息并反馈后,武器控制系统下达发射命令,发射控制系统通过电磁发射装置进行导弹发射。发射完毕之后,电磁发射装置复位,进行下一枚导弹的发射准备程序。

舰载导弹电磁发射技术的优点

舰载导弹电磁发射技术是一种新概念发射技术,和传统的导弹依靠发动机推力直接发射或液压气动弹射技术相比有很大的优势。目前的舰载导弹发射方式可分为热发射和冷发射两种。西方海军现役的舰载导弹垂直发射系统采用冷发射方式,导弹在舰艇的发射装置内部点火。俄罗斯则使用冷发射方式,导弹在空中点火。

苏联和俄罗斯的舰艇采用冷发射方式,而舰载导弹电磁发射技术与采用冷发射。

采用热发射方式发射导弹的时候,排出的热燃气会对舰艇平台和作战人员造成很大的影响。而在词啊用冷发射方式时,由于无需通风和特质的增压室来处理火箭燃气的排放问题,所以设备简单且重量轻。冷发射和热发射最大的不同点是,冷发射时不会产生大量高温高速燃气流,从而避开了垂直发射装置燃气流排导这一复杂的技术难点。

导弹电磁发射技术也是一种冷发射技术,能减少热发射技术的缺点和费用。导弹电磁发射装置利用电磁推力,无需复杂的燃气排导系统,同时彻底解决了高温燃气对发射系统的烧蚀问题。同时,它还避免了高温燃气对甲板加热现象,提高了系统的隐身性能。此外,导弹电磁发射装置还可以通过调节发射功率,发射不同类型和质量的导弹。

技术发展现状

美国海军在2008年5月开始寻求一种理想的电磁发射器设计,该研究项目的名称是高效电磁发射装置,可以在导弹的推进系统工作之前,将导弹推到一个安全的高度。而早在2004年12月,洛克希德·马丁公司就已经完成了海军型导弹电磁发射装置的试验。不过,舰载导弹电磁发射技术目前还面临着电源技术、开关技术、材料问题和驱动线圈的同步控制等方面的困难。

目前世界上主要国家都在研制多种混合动力/电力平台,这些平台将提供能够驱动电磁武器的电源,从而为导弹电磁发射装置的装舰提供了动力基础。2009年,美国通用源自公司在开展电磁飞机弹射技术研究的同时,也利用该项技术提出了采用双边直线电机和圆筒形直线电机实现导弹电磁发射的技术方案,并进行了仿真模型分析。电磁发射技术作为一种新兴的发射技术,能够为舰艇带来更多的优势,随着新材料、脉冲能源和大功率开关等技术的发展,舰载导弹电磁发射技术将取得突破。

 

美军拟扩展电磁导轨炮技术 用于更小型武器装备

美国海军目前正在研发新的弹药,以及促进电磁炮和电磁发射技术的小型化,以适应127毫米口径的舰炮。电磁炮可将炮弹加速至5000英里每小时,预计2020年中期将安装到DDG1000驱逐舰上。目前美国海军有近百门127毫米舰炮,新的炮弹可使这些传统舰炮的射程和打击精度媲美电磁炮。

 

虽然美国海军关于这些炮弹的测试和评估是保密的,但范塔称军方目前正在为现役武器寻求新的炮弹,并通过颠覆性技术解决问题。但开发新炮弹只是海军目前诸多努力中的一项。

范塔还证实了2016年年底为近海战斗舰加装超视距反舰导弹的计划,该计划最初于2015年10月公布。

 

星球大战成真?英未来战舰配激光电磁武器


据报道,英国海军及国防部委托一批专家,研究未来在有限军费下海军舰艇的设计,专家们最终建议研制充满科幻色彩的未来战舰“无畏2050”,以35年后服役的军舰为想象基础,融合可能出现的尖端武器科技,打造这艘能够配备电磁武器、具备隐形功能的超高科技军舰。

“无畏2050”貌似影片《星球大战》中的战舰,不仅豪华气派,还有很好的隐蔽性。事实上,也许用不了35年,英国皇家战舰可能就会变成这个样子。按照设计,“无畏2050”只需5名士兵坐在电脑屏幕前控制,全体船员也不过50人,而目前规模相似的军舰至少需要200人才能正常运作。这艘战舰不仅配有光速武器,同时具有超坚固的丙烯酸外壳,上面涂有一种叫石墨烯的材料,可产生隐形效果。三层船壳设计让“无畏2050”可在高速航行状态下乘风破浪。

英国海军防御专家团队与英国多家领先的电子系统公司,共同公布了这艘战舰的一系列概念图,其内容包括新式作战室等。指挥官可利用3D全息技术锁定数千公里外深海或天空中的某一个位置。

流线型设计的“无畏2050”,船头配有电磁炮,打击距离堪比今天的远程巡航导弹。船尾是可进坞区,支持部署执行两栖突击任务的部队,或释放用于探测水雷的无人水下航行器。“无畏2050”的顶部有巨大的可伸展式飞行甲板以及机库,用于放置遥控无人机。许多无人机上还配备了武器。(如需转载,请注明来源自科技世界网)

 

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