实验室电磁导轨炮系统试射瞬间 资料图

中国网讯 美国海军网站2011年10月31日报道，美国海军研究实验室（NRL）的科研人员于当日成功完成了海军研究局（ONR）电磁导轨炮（EMRG）项目实验室规模电磁导轨炮系统的第1000次试射。在过去1000次试射中，研究人员试验了多种材料和几何造型，旨在确定何种材料和造型能够承受足以融化金属的高温和发射能量达数十兆焦耳时产生的高压，据悉，1兆焦耳能量相当于推动一辆1吨重的汽车以每小时160公里的速度行驶所需要的能量。2007年，研究人员首次试射电磁导轨炮，在改进了电磁导轨炮的滑动电枢和导轨之后，自2008年起每年平均试射电磁导轨炮300次。2010年12月，美国海军水面作战中心成功完成了33兆焦耳电磁导轨炮的发射试验，同时也创造了一项世界记录。由于试射所取得的材料科学方面的突破，给研究人员将新技术引入更大型的电磁导轨炮实验设备带来了极大的信心。

由法拉第电磁感应定律衍生的创想

19世纪，英国科学家法拉第发现，如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动，导线上会产生电流；而如果给位于磁场中的导线通电，则这根导线将会受到一个力的推动。这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律，人们发明了现在广泛应用的发电机和电动机。电动机产生的强劲扭矩启示了科学家和军事家，如果把磁场中的这根导线换成一个导轨，上面再搁一枚炮弹，或者干脆把导线换作一枚可导电的炮弹，是否能把这枚炮弹发射出去？

1901年，挪威奥斯陆大学的克里斯廷•伯克兰教授制造出了世界上第一台电磁发射器，他还特意为之申请了第一项电磁炮世界专利，并成立了一家名为“伯克兰”的轻武器公司来专门研究和制造电磁炮。伯克兰教授制造的最大电磁炮能够将10公斤的铁制炮弹加速到80-100米/秒。后来，伯克兰教授意识到他无法获得理想的动力——强大的脉冲电源，不得不放弃了他的研究。

上世纪60年代，美国和澳大利亚的科学家发现，通过瞬间释放高速旋转的飞轮所蕴含的能量，可以获得电磁炮所需的脉冲电源，电磁炮的研究和发展由此出现了契机。1980年，美国的研究人员在威斯汀•豪斯研究和发展中心用电磁炮成功地发射了一颗质量为317克的弹丸，其飞行速度达到了4200米/秒。一时间，电磁炮成了各个国家军事技术研究的热点，各种结构的电磁炮被纷纷试制出来。

电磁炮的正式名为“电磁导轨炮”，又称“电磁轨道炮”，是一种能够利用电能而非化学推进剂发射弹药的远程打击武器。电磁导轨炮安装在舰上，可为舰上作战人员提供多种打击能力，如：精确水面火力支援、对陆打击、巡航导弹和弹道导弹防御以及为抵御敌方舰艇的水面作战等。弹药从电磁导轨炮发射的速度为每秒钟2-2.5千米，整个发射过程无需使用炸药推进，当遭遇目标时，利用高速动能将其消灭。

历史相当悠久的“新概念武器”

电磁导轨炮属于“不折不扣”的新概念武器，但这一发明起源较早，已经有了八九十年的历史。电磁导轨炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明。1944年，德国的汉斯勒博士研制出长2米、口径20毫米的电磁导轨炮，能把重10克的圆柱体铝弹丸加速到1.08千米/秒；1945年他又将2门电磁导轨炮串联起来，使炮弹速达到了1.21千米/秒。二战期间，日本也研究过感应加速式电磁导轨炮，并把2千克的弹丸加速到335米/秒。但由于材料和电力等关键问题无法解决，电磁导轨炮的研究陷入瓶颈。1978年，澳大利亚国立大学物理学家理查德 马歇尔和约翰巴伯等人使用5米长的电磁导轨炮将质量3.3克的塑料弹丸以5.9千米/秒的高速发射成功的突破性进展。实验室级别的电磁导轨炮长6米，口径50毫米。强电流使滑动电枢在两导轨间加速运动，从而产生强磁场，强磁场驱动弹药高速发射出去。每次试射之后，研究人员都要将电磁导轨炮的全部组件进行拆解检查，还会将导轨切割开放在显微镜下面检查导轨表面所受到的损伤。

“冷战”结束后，随着美国和西方防御思想的转变，电磁导轨炮应用的研究重点也由战略和空间防御向常规战争和战术应用转移。为此美国陆军制定了一个焦点技术计划 （FTP）, 要求大约用5年时间，投资5亿美元将初口动能提高到20兆焦，初速达到3-4 千米/秒，投资2.2亿美元，制造一种预研样机并使其具有一定的重复发射能力；然后再用两年时间进行试验和改进，进入全尺寸技术验证阶段，执行先进技术演示计划，从一般性武器化研究转向满足于防空、反导、反装甲和其它武器系统使用要求。

除美国以外，西欧的英、法、德三国以及日本和俄罗斯都介入了电磁导轨炮技术的研究。英国研制电磁导轨炮的主要方向是装备未来的主战坦克。法国和德国决定联合研制电磁导轨炮,计划分为两部分；一是基础研究；二是设计、制造和试验。基础研究分为系统总体、电磁导轨炮、线圈炮、高速弹丸、电源和开关6个项目。设计、制造和试验的炮型就是上述3种炮的缩比演示器。