“後發製人”!中國艦載電磁炮或領先美軍同類產品
2019年01月17日16:05

原標題:“後發製人”!中國艦載電磁炮或領先美軍同類產品

參考消息網1月17日報導 日本《讀賣新聞》近日報導稱,中國軍隊正在加速研發新式武器,其中就包括艦載電磁軌道炮(下文簡稱“電磁炮”),中國海軍工程大學技術團隊已成功研製出美軍尚未部署的電磁軌道炮,並即將裝備國產大型水面艦艇。有專家評論稱,電磁炮可利用電磁力將彈丸加速至高超音速,打擊200公裡外目標,射程遠超現役常規艦炮,未來即將裝備到最新的055型導彈驅逐艦上。

另據美國“商業內幕網”1月1日報導稱,儘管美軍研發電磁炮時間要早於中國,但尚未將其安裝到戰艦上進行集成化測試,中國海軍“海洋山”號測試艦在相關領域進展已超美軍。那麼,艦載電磁炮究竟作戰性能如何?中國在相關領域取得了怎樣的進展?本文將結合公開報導資料,就此為讀者簡析。

電磁炮可打7馬赫炮彈消滅200公裡外目標 美國起步最早

據日本《讀賣新聞》1月13日報導稱,艦載電磁軌道炮可利用電磁力產生動能,將彈丸加速至7馬赫以上的高超音速,射程達到200公里以上,而055型導彈驅逐艦預計將成為中國未來航母戰鬥群的主力艦艇,在搭載電磁炮後,無疑將大幅提升中國航母戰鬥群的戰鬥力。實際上,艦載電磁炮對於人們來說並不陌生,早在2009年上映的科幻電影《變形金剛2》里,就曾出現過美海軍伯克級驅逐艦使用艦載電磁軌道炮,僅發射2發炮彈,就將埃及金字塔上的狂派合體機器人“大力神”成功消滅的橋段。

圖為電磁炮概念圖

電影雖然有藝術誇張成分,但基本將艦載電磁炮的超高初速彈丸、射程遠、威力大等技術特點忠實還原出來。現實中,美國在電磁炮領域起步最早,早在20世紀90年代初就已開始相關研究,並於2007年1月16日完成了首次公開測試。當天,“美國海軍研究辦公室”(ONR)在位於維珍尼亞州的“海軍水面作戰中心”達爾格倫分部,舉行新型電磁炮交付儀式。美海軍沒有採用剪刀剪綵這一傳統形式,而是用一門口徑為90毫米的試驗型電磁炮發射1枚高速炮彈的方式來完成剪綵,這枚炮彈的炮口初始動能達到7.4兆焦耳,初速度則達到了2146米/秒,此次試驗標誌著美海軍正式啟動電磁炮武器化進程。

距離首次試射僅3年後,美海軍於2010年再次宣佈,他們於當年12月10日成功試射了由英國BAE系統公司研製的“閃電”電磁炮,發射能量為33兆焦(與引爆4.8公斤C4炸藥產生的能量相當)。據設計指標顯示,“閃電”可將炮彈加速至2500米/秒,能夠打擊180公裡外的目標。根據美海軍提出的發展目標,計劃研製一種可將炮彈初速加速至7馬赫(7倍音速),最大射程超過400公里的高功率電磁炮,其研製成功後將並配置在朱姆沃爾特級隱身驅逐艦(當時尚未建成)上,將全面提升該艦的對陸、對海攻擊及防空能力,甚至還能執行部分戰術反導任務。另外,由於電磁炮主要依靠電磁力發射彈藥,而且只需發射彈頭即可,可省去彈殼和發射藥,可在降低成本的同時增加載彈量。而且,電磁炮可根據目標性質和射程遠近,快速調節電磁力大小。

6年後的2016年,美海軍首次將BAE系統公司研發的電磁炮,搭載到“米利諾基特”號(T-EPF-3)試驗艦上(該艦由原先鋒級聯合高速運輸艦三號艦(JHSV-3)改造而來,成為世界上第一艘搭載電磁炮的海軍水面艦艇),並與“科羅拉多”號(LCS-4)瀕海戰鬥艦進行了編隊航行展示。但與外界想像不同,美軍進行的此次艦載電磁炮試驗,僅僅是將電磁炮放置在“米利諾基特”號的後部飛行甲板上,進行了一些內容較為簡單的搭載測試,並未進行系統集成化試驗,更未計劃進行海上試射。在這之後,美海軍與艦載電磁炮相關的發展似乎進入了停滯狀態。

中國後來者居上 相關領域進展或超美軍

由於嚴格保密,外界對於中國在艦載電磁炮領域的發展知之甚少,直到2018年2月,網絡上首次出現了多張中國海軍艦載電磁炮試驗艦的照片。根據美國“消費者新聞與商業頻道”(CNBC)報導稱,中國電磁軌道炮最早於2011年被西方情報機構發現,並於3年後進行了首次試射。2018年2月,照片顯示這艘舷號為936的072II型玉亭級(北約代號)坦克登陸艦“海洋山”號,在長江沿岸的武昌造船廠被發現。

據美國“任務與意誌”網站報導稱,與普通072II型坦克登陸艦不同,“海洋山”號登陸艦的艦艏拆除了原先的雙37毫米防空炮,取而代之的是一座大型封閉式炮塔。炮塔外形經過隱身優化設計,體積明顯超過中國海軍現役最大的130毫米艦炮,此外在炮塔後方,還有三個大型設備方艙,西方軍事專家猜測或與電磁炮的供能設備相關。

報導還稱,中國正朝著可能在新式055型隱身導彈驅逐艦等戰艦、而非“海洋山”號試驗平台上安裝艦載電磁炮的方向邁進。美國消費者新聞與商業頻道(CNBC)2018年6月則援引防務消息人士的話稱,到2025年,預計中國的艦載電磁炮或將具備對200公里以外目標發射超高速炮彈的能力,屆時中國海軍在相關領域的進展或將超過美軍同類產品。不過,發展艦載電磁炮的最大限製因素是如何解決在短時間內,利用超級電容裝置提供電磁炮發射所需的巨大能源。

據專家計算,要驅動32兆焦電磁炮以10發/分的射速作戰,其搭載平台應提供25兆瓦的供電能力。目前,美國海軍只有DDG1000朱姆瓦爾特級驅逐艦的全電推進系統(供電能力78兆瓦)能滿足此需求,而美國海軍現役主力DDG51阿利·伯克級驅逐艦僅能提供9兆瓦的供電能力。中國是否已解決相關技術問題,外界尚不得而知,未來中美在該領域還將取得怎樣的技術突破,仍需人們拭目以待。(文/黃晉一)

【延伸閱讀】趕超美國?土研電磁炮可連射穿多層鋼板

近日,土耳其一家名為Yeteknoloji的公司公開了最新研發的Şahi-209電磁軌道炮。與美、英等國研發的大型軌道炮不同,Şahi-209是目前屈指可數的可在一分鍾內連射2發炮彈的電磁炮。圖中可見該型炮的炮身還有俯仰機構,可根據需要調整射擊角度,外形較過於的試驗型電磁炮來說已較為完善。

Şahi-209電磁軌道炮開火擊毀公交車(靶車)動態圖。

從後方拍攝的Şahi-209軌道炮全系統照片,遠處可見被該炮擊毀的靶車,已冒起黑煙。

與傳統火炮不同,電磁軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去.它由兩條平行的長直導軌組成,導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸.當接入電源時,強大的電流從一導軌流入,經滑塊從另一導軌流回時,在兩導軌平面間產生強磁場,通電流的滑塊在安培力的作用下,彈丸會以高速射出。圖為電磁軌道炮利用電磁力產生動能推進彈丸射出炮膛的動態示意圖。

電磁炮具有多種獨特優勢,例如彈丸初速高,通常在6馬赫以上,射程遠(通常為150千米以上);彈丸穿透力強,很適合作為反裝甲武器;開火時無需發射藥,不會產生煙霧,彈丸尺寸小,可大批量儲存。 圖為美軍試射電磁軌道炮,連續擊穿多層鋼板的多角度動態圖。

儘管優勢眾多,但目前軌道炮面臨的技術瓶頸也很多,例如快速充能技術(會影響軌道炮的射速)和儲能設備的小型化(會影響搭載平台)等。圖為Şahi-209的全系統照片,可見軌道炮、以及後方連接的快速充能和儲能裝置,尺寸已小於美、英等國的試驗型軌道炮,相應的發射功率會較低,但射速已有顯著提升。

土方的宣傳視頻顯示,Şahi-209的兩次開火射擊間隙僅為30秒,可見是在犧牲一定發射功率的情況下,大幅改進了軌道炮的快速充能功能,使其具備了連發射擊能力,有一定的實戰能力。

另一角度拍攝的Şahi-209全系統圖,最後的方艙為軌道炮的火控及操縱室。

據公開資料顯示, Şahi-209軌道炮的炮口初速可達6馬赫,可發射口徑為16毫米的專用鎢合金箭形彈藥,重170克。圖中展示了兩種不同尺寸的軌道炮炮彈,與傳統炮彈相比,尺寸已大幅縮小,只有彈頭和穩定翼兩個部分組成。

圖為Şahi-209軌道炮試射用的75毫米厚鋼板,儘管軌道炮彈藥口徑僅為16毫米,但仍能輕鬆擊穿這種級別的鋼板。

圖為被軌道炮擊穿的厚鋼板,可見三個彈孔。

如圖所示,Şahi-209軌道炮全系統可集成到兩輛集裝箱卡車上,或是搭載到海軍戰艦上進行機動作戰,具有較強的作戰靈活性。

宣傳視頻中展示的Şahi-209軌道炮平台,可見下方的行走裝置,可根據需要部署到特定區域。

除Şahi-209軌道炮外,土耳其Aselsan公司還在研發更大功率的TUFAN軌道炮,曾在2017年的英國防務展上展出過,可見該炮已集成到專用炮塔中,外形比Şahi-209更加成熟,可根據作戰需要,搭載到海、陸作戰平台上。

TUFAN軌道炮開火並命中目標連續動態鏡頭。

圖為防展上展出的TUFAN軌道炮資料圖。

Aselsan公司稱,土軍已計劃將電磁軌道炮在未來應用於地面反裝甲、海上反艦、甚至防空和反導作戰方面,應用前景十分廣闊。圖為TUFAN軌道炮未來作戰應用示意圖。

Şahi-209軌道炮測試資料圖。

著名第一人稱射擊遊戲《使命召喚 尖峰戰爭》中出現的雙聯艦載電磁軌道炮,可擊沉大噸位艦艇。

(2018-06-22 08:40:00)

【延伸閱讀】開先河!美新核航母首次電磁彈射戰機

作為美海軍最新服役的核航母,“福特”號於7月22日正式服役後,很快於7月28日完成了首次艦載機起降測試。圖為“福特”號核航母航拍圖,可見一架“超級大黃蜂”戰機正在甲板上滑行,還有一架“超級大黃蜂”戰機和2架“海鷹”直升機停放在停機區。

圖為隸屬於VX-23測試中隊的F/A-18F雙座戰機準備使用“福特”號上的電磁彈射器起飛。

圖為F/A-18F在電磁彈射器推動下即將離艦,大家可以注意與蒸汽彈射器的最大區別是,看不到蒸汽白煙了。

另一個角度拍攝的F/A-18F離艦瞬間。

圖為F/A-18F戰機成功利用電磁彈射器升空,成為了第一架從“福特”號航母上彈射起飛的戰機,可見甲板上的美軍地勤人員都在歡呼。

圖為F/A-18F在飛越“福特”號上空時,放下尾鉤,也是各國海航部隊艦載機通用的一個致敬方式。

圖為隸屬於VX-23試驗中隊的F/A-18F“超級大黃蜂”戰機即將在“福特”號核航母上降落。

圖為F/A-18F在“福特”號上著艦瞬間,可見尾鉤即將鉤住阻攔索,背景可見帶有78舷號的獨特艦島,上方佈置有多台相控陣雷達。甲板上還有一架“海鷹”直升機。

成功鉤住阻攔索的F/A-18F戰機,該機也成為了第一架完成在“福特”號核航母上起降的戰機。

圖為正在航行中的“福特”號核航母。

(2017-08-04 08:50:00)

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