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2020-12-10 14:07
动能武器归来:电磁炮到底有啥用?

本文来自微信公众号:老和山下的小学僧(ID:gh_586564bb7b66),作者:小学僧,原标题《动能武器归来:电磁炮》,头图来自:视觉中国


正篇之前,辟个陈年旧谣,此谣每隔几年便盛行一回,还被好莱坞搬上荧幕。大概是说,美帝正在搞一个计划,曰“上帝智障”,哦,不对,是“上帝之杖”,偷偷发一些大铁棍到太空飘着,想揍谁了,就丢一根下来,单纯靠自由落体撞击目标,威力堪比核弹,还绿色环保无污染,简直完美!不过最新的版本把主角从美帝换成了土工。



这就是动能武器。还别说,速度飙到一定份上,挨上一发可不是闹着玩的。前几年毛子被一颗大约50马赫的7000吨的陨石砸了,所幸陨石抗不住剧烈摩擦,在20公里高空爆炸,威力30~50万吨当量,名符其实堪比核武。


不过要从轨道上扔东西就两码事了,上网搜一搜“天基动能武器”、“上帝之杖”之类的关键词,能找到不少有模有样的细节,很多还出自正规媒体,言之凿凿,看得本僧差点得了尴尬癌!这玩意儿有多智障呢?几乎所有的描述都避开了中学物理常识,能把所有选择题全做错也得靠本事!想吐槽的同学可以翻看《反导篇》第二篇的结尾。


难不难?


电磁炮的科幻程度仅次于激光武器,俨然一副“核弹不出,谁与争锋”的模样,媒体给电磁炮的定义就是“快”,靠蛮力打击目标,即所谓的动能武器。电磁炮的原理全在中学课本上,就不啰嗦了,不知道的同学快去高中把学费要回来。


外行看到的电磁炮就是一根管子:



内行看到的电磁炮却是一艘船:



来重新认识一下电磁炮,上个360度无死角高清无码照:



这门炮从充电到发射大约10秒,周围那些铁盒子都是供电储能装置,整个电磁炮庞大无比。据说,美帝大约是这个德性:弹体10kg,初速2500m/s,炮口动能32MJ,平均加速度31800g,最高加速度45500g,单发充电142MJ,放电80MJ,转换到炮弹的动能32MJ。据说,土工06年1MJ,10年大约7MJ,16年赶上美帝,但发射间隔要45秒。是不是真的就不管了,咱先搞明白这些数字的意义。


10秒充电142MJ,折算功率就是14MW,啥意思呢?055大驱四台发动机总功率是100MW级别,啥事不干也就只能驱动几门电磁炮。要玩电磁炮,先在船上建一个发电厂吧!这是第一个难点。


退一步说,发电功率低,时间长了总能攒到足够的电,但放电就不能磨洋工了,这放电速度一慢,炮弹还没投石机扔得远。瞬间释放大量电能,非“超级电容”莫属,这是第二个难点。不多说,看则新闻:2015年中国科学家黄富强教授在《科学》上发了个文,搞出了能量密度为41瓦时/公斤功率密度26千瓦/公斤的超级电容,这样不好理解,这么说吧,巴亚拉激光炮功率1兆瓦,用常规超级电容要10吨以上,如果用黄教授的电容,只要40公斤,这意义就不用细说了吧?至于现在什么水平,就不晓得了。


如果是结构简单的轨道炮,就是那种把炮弹放轨道上通电的电磁炮,电能转化效率低,而且对轨道磨损严重,这是难点。



如果是不接触轨道的线圈炮,结构过于复杂,线圈同步贼麻烦,这是难点。再者,线圈产生反电动势,阻碍炮弹进一步加速,炮弹速度不如轨道炮。总的来说,目前外界看到的基本都是轨道炮。



总结三个字:难!难!难!


威力大不大?


这货既然这么高技术含量,肯定厉害得不要不要的,网上说能把600公里外的军舰吊着打呢!呵呵,不管这炮弹从哪儿钻出来,杀伤力终究是来自2500m/s的初速度和32MJ的动能,凭这也想得瑟?数字说话:99A主战坦克的炮口动能20MJ,号称最强火炮的国产203毫米榴弹炮炮口动能43MJ,德国豹2A6火炮发射初速度为1750米/秒……电磁炮要哭了有木有?没长进多少啊!


2.5km/s的出膛速度,飞出几百公里后比耗子快不了多少,能在5分钟内赶到就算腿脚利索了!退一步说,即便对方傻傻呆着不动,起风了咋整?再退一步说,给这十几公斤的弹丸砸中了,又如何?即便抵近射击也就在钢板上钻个眼而已,别忘了,反舰导弹攻击瞬间能到3马赫,不比电磁炮慢,可是人家几百公斤的体格也得带上高爆炸药!



美帝电磁炮穿透的钢板(上图),对比一下,土工99坦克三期脱壳穿甲弹在2000米外击穿的装甲(下图),不分伯仲吧?实际上,只有速度达到3km/s,炮弹动能才能达到同等质量的炸药所含的能量,不然的话,还是老老实实塞炸药吧!



注意,这是2000米外打出的哦,不过这一发得6万人民币!



但是呢,火药推进的炮弹已经是极限了,电磁炮威力不足还能再加速啊?这事也没这么乐观,如果没有制导,炮弹打出30km误差得上百米,其实远程火炮打的都是制导炮弹,电磁炮打出的炮弹同样也得制导。悲剧的是,目前的电子元器件抗过载能力撑死也就三五万个G,而当前电磁炮的加速度已经逼近电子器件的极限了。电磁炮想再加速,先等一等半导体技术。


就算哪天半导体技术跟上来了,电磁炮在大气层内还是没法再提速,超过十几个马赫,炮弹会被空气加热到电离,不散架就得烧高香了。还有人居然说直接用来发射卫星,这得祖坟冒青烟才能试。



回过头看火药,这货混了半个世纪没啥实质进展,爆炸速度也就7km/s,导致用火药发射的弹药的极限速度普遍超不过2km/s。


你想想,除了咱们的中医,人类有多少技术是这么久都没咋发展的?所以大家自然而然认为火药的潜力可能已经被榨干了,没想到,这个垂垂老矣的家伙却突然来了个回光返照。2017年南理工首次合成了全氮阴离子盐,比普通火药提高了一个数量级,虽然还不足以应用,但至少说明化学火药和化学燃料的潜力还能再挖。这个是题外话,附一张炸药发展的大致历程:



仔细想想,要说机动性,电磁炮远远比不上普通火炮;要说射程,在导弹面前都是渣渣;要说威力,最后都得靠炸药;要说便宜,升级电力系统的钱够普通火炮打到天荒地老了……按这么说,费了九牛二虎之力,就整了个鸡肋?


到底有啥用?


火枪刚出道时,也是被弓弩摁着打,若电磁炮今天就要去挑战传统火炮的地位,肯定被虐成渣,新闻里说电磁炮试验威力如何如何,基本都是扯。咱们还是来说说未来的电磁炮,是解决了电力、轨道等一系列问题的电磁炮。


如果你觉得电磁炮只是一门炮,那就误会他了。很多人认为电磁炮发射一个七八马赫的铁疙瘩就能打遍天下了,其实就算面对面被捅一下,也就打个对穿,对军舰来说这都不叫事,而且现在谁会在视距内让你捅呢?


学术点说,电磁炮是一种新式火力投送方式,这才是电磁炮真正的意义


不挑食、玩法多


理论上讲,任何东西稍加改动,就可以塞到同一门电磁炮里发射,可以装炮弹,可以装弹头,装上降落伞还能发快递。于是,我们开展一下想象。


弹道导弹的本质是火箭+弹头,火箭把弹头扔到天上,弹头靠自由落体返回地面,这活电磁炮可以接。弹头只是导弹顶上那一点点,如果只带弹头,不但便宜而且数量更多,把弹头一枚一枚排好塞进电磁炮,发射导弹就可以和机枪一个德性了,而且走的是极高抛角发射再入的攻顶弹道,还有啥事是这一梭子解决不了的?


举个例子,让这货为登岸部队提供火力支援,来算算账:一个攻击机中队满打满算带100枚对地武器,而航母怎么着离岸也得500公里吧,这一来一回得1小时出头了,一艘驱逐舰对地巡航导弹装到100枚也撑到头了,而导弹不能紧挨着发射,尾烟会相互影响,从曝光的视频看,美帝伯克驱逐舰发射战斧间隔时间没有短于10秒的,把这100枚导弹扔完也得小半个小时。


想象一下,把这些弹头交给电磁炮来扔会怎样?如果射速提高到5秒/发以内,在小几百公里的距离上,一门电磁炮1小时的投射能力足以抵得上5个攻击机中队外加1艘驱逐舰,绝对是敲门重锤!


离岸近了,把炮口一横,就可以当普通火炮使;要防空了,防空导弹塞进去,瞬间加速到来袭导弹的速度,一点不吃亏……当然,这些是未来的玩法,不过未来的未来还有更新奇的玩法。


动能武器归来


老毛子曾经把“金刚石”空间站伪装成“礼炮”空间站,偷偷弄了3个上天,这货不但具备完整的侦查设备,居然还带了一门23毫米口径机炮,试射时还干掉过一颗卫星!这思路多新鲜啊,这还不过瘾,本来计划再装火箭弹,可惜后来被美帝忽悠去玩登月了。



即便在空间站晃晃悠悠的年代,大流氓都耐不住了,如果有一天,空间站在太空像军舰在大洋上一样稳妥,你说会咋样,绝对就是太空战舰!而在太空环境里,电磁炮绝对是一门必不可少的武器。


有人会问,在太空首选激光武器啊,干嘛还要装电磁炮呢?第一,激光只要能发射,就能被反射,防激光技术到时会水涨船高;第二,粒子炮、伽玛炮、激光这些定向能武器,距离远了必然有散射问题,能量不够集中;第三,就算激光把来袭炮弹烧成了铁水,但还是无法改变这坨铁水的速度和方向,最终依然会糊到你脸上,这时候来上一发电磁炮,问题就解决了。第四,电磁炮最大的麻烦可能就是后坐力了,不过这也不是啥大问题,开引擎抵消就是了。第五,太空低温环境可以把超导用起来,这能把炮弹加速到逆天,如果速度达到光速的千分之一,蹭上一点就得脱层皮,这才是动能武器真正的风采!


瞎扯了半天,现在的电磁炮到底能干啥?呃,除了吓唬人,貌似确实也没啥用处了。至于美帝和土工谁走得更远,并不重要,因为未来的路实在是太远了啊~


本文来自微信公众号:老和山下的小学僧(ID:gh_586564bb7b66),作者:小学僧

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