美电磁轨道炮项目16年花费超过5亿美元曾被寄予厚望

耗时 16 年、耗资超过 5 亿美元的电磁轨道炮项目预计将于今年年底暂停。美国海军近日宣布，2022财年，由于“军事开支限制、综合作战系统的挑战以及相关未来技术的不成熟”等因素，电磁轨道炮计划将于2021年底暂停。

节省的资金将优先用于定向能武器、高超音速武器和其他电子战系统的开发，但在电磁轨道炮开发过程中获得的相关技术将保留给海军未来。总有一天，可以从现在中断的部分继续研究和开发。

AGM-183A 高超音速导弹

美国电磁轨道炮项目

美国的电磁轨道炮项目始于2005年，按照计划，电磁轨道炮是未来海军攻防体系的重要环节。该系统包括提供短程防御能力的激光武器和提供中程进攻能力的轨道炮。和防御能力，巡航导弹进行远程打击。

该项目的前几年，轨道炮研制进展良好，推出了许多原型试验平台，但近年来，高超音速武器的出现似乎打乱了美国海军武器发展的节奏。轨道炮项目的研发经费从2017年开始逐年削减。2019年该项目获得2800万美元资助，2020年约1500万美元，今年仅950万美元。

其实电磁轨道炮高手是这个样子的

美国海军 2017 年在达尔格伦高调测试电磁轨道炮可能是该项目的最后“亮点”时刻电浆轨道炮，此后军方对该武器的兴趣逐年下降。此外，轨道炮的研发此时进入了瓶颈期，包括能量问题、极低的“枪管”寿命、远非预期的发射速度和射程、弹丸制导问题以及发射成本高等难以克服的问题。以目前的技术水平，这些问题是短时间内无法解决的，所以能够实战部署的轨道炮还没有制造出来。

在这种情况下，美国海军已经没有耐心等待了。在它视为主要对手的中国和俄罗斯相继研制出可用于实战的高超音速武器后，它终于下定决心“废除”这个无望的项目，转向更先进的激光武器和高超音速武器。

什么是电磁轨道炮？

电磁轨道炮，也被称为轨道炮，曾经被认为是未来科幻的先进武器。从理论上讲，由于其初发速度高、弹丸动能大、杀伤效果强、弹丸质量和体积小、高速连续发射、使用成本低等特点，从1980年代初开始，许多国家都采用了这种武器。开发已经进行，但大部分项目仍处于实验测试阶段，还没有真正实用的武器进入服役。

电影变形金刚中的电磁轨道炮

电磁轨道炮的原理其实和现在航母上使用的电磁弹射器的原理差不多。它利用强大的电磁力推动弹丸发射，其初始发射速度理论上可以达到2000-3500 m/s（即马赫数7-8左右），枪口动能约50 MJ（枪口动能战舰加农炮的能量约为360 MJ，但其炮弹的质量大多在1吨以上，而电磁轨道炮的炮弹只有10 MJ。大约公斤，请这样比较），射程约为100到300公里（理论值）。

理论上，只要有电，这个轨道炮就可以无限发射。在保证同样的伤害效果的同时，轨道炮的弹丸更小，发射过程中弹丸在“枪管”内。可以继续加速。与传统火炮只在火药“爆燃”的瞬间对炮弹施加推力相比，电磁导轨的炮口初速更大，动能也更大，杀伤效果更强！

此外，可操作部署的轨道炮不像传统火炮携带那么多炮弹，不需要推进剂，而且更小。

电磁轨道炮研制的难点

但是什么！这些只是理论上的愿景。当美国人在 1990 年代初进入电磁轨道炮领域时，他们发现真正想要研制一种可以用于实战的电磁轨道炮并没有想象中那么简单。

首先是能源问题

美国正在研制的轨道炮净功率约为5.3兆瓦，枪口动能为33兆焦耳（其目标为66兆焦耳）。假设电磁轨道炮的电能和动能之间的转换率为20%，那么轨道炮的连续射击至少需要25 MW的能量供应（根据33 MJ的枪口动能计算）。目前只有美国海军现役的DDG-1000型驱逐舰可以携带此类武器（可输出78兆瓦），其余类似阿利伯克级的驱逐舰附加功率不足9兆瓦，无法携带大功率电磁轨道炮。

随着功率的减少电浆轨道炮，轨道炮的射程也降低了，现在美国最新的电磁轨道炮最大射程在 100 英里左右。这样的范围其实很尴尬。如果你用它来对付对手的战舰，100英里的距离就相当于让你的战舰保持在敌人的导弹打击范围之内，如果距离太远，轨道炮就不起作用了。 .

海军计划在快速运输的 USNS 上安装电磁轨道炮原型

文章二、“桶”生活

如果我不亲自尝试，我永远不会想到这个级别。轨道炮的“枪管”怎么能这么废？

在轨道炮的“枪管”中，一个静止的炮弹瞬间加速到7-8倍音速，它所承受的加速度约为20000-，不管炮弹与炮弹的接触如何桶。这么“丝滑”，穿在这么快的速度是必然的。

除了磨损之外，“枪管”在发射时还要承受极高的温度、巨大的压力和超过一百万安培的瞬时电流冲击。在这种情况下，测试中的电磁轨道炮实际上要在发射10-20发后更换“枪管”，这远远低于海军预期的400-1000发，而且这个“枪管”的钱并不便宜，更重要的是，你不能背着一堆“桶”上战场。

三、成本问题部分

根据海军最初的设想，可展开的电磁轨道炮的发射成本将远低于传统火炮和导弹。目前预估价格约为2.$50,000/次，未来目标为1,000美元左右。但是由于很多技术因素还没有被突破，这种极低的发射成本在短期内似乎是不可能实现的。

四、弹丸制导问题

作为美国海军未来的攻防武器，电磁轨道炮不仅要承担远程打击任务，还要对来袭导弹进行短程防御。无法实现。

为此，海军还必须研制具有制导能力的电磁炮弹，但很难想象在加速度超过的弹丸中安装精密制导设备的难度。此外，内部电子设备还必须能够承受极高的温度，而选择什么材料、如何保持强度、如何保证电子设备在强磁场中正常工作等一系列问题都无法解决。现在。

电磁轨道炮的衍生项目——超高速弹丸

当然，美国的电磁轨道炮也不是没用的。虽然该项目已经暂停，但研发过程中衍生出来的超高速弹丸（HVP）技术却受到了美国海军的青睐。

HVP 最初是为电磁轨道炮设计的超高速射弹。它利用弹丸独特的细长设计，最大限度地减少空气阻力，提供弹丸的飞行速度，并具有稳定器和微制导系统。 ，可以在飞行中实施机动和控制，从而提高打击精度。

另外，这种炮弹的造价比较便宜，适合大量装备，可以用常规火药发射。这种炮弹的速度虽然没有轨道炮那么可怕，但还是比常规火炮强，算是一种折中的方法。

2018年美国海军在军舰上用传统火炮测试HVP，效果相当不错。陆军和海军陆战队也在研发155mm口径的HVP，利用炮弹的特点，美军正准备将其作为未来防空防御的“杀手锏”使用。

电磁轨道炮研发暂停不等于放弃

电磁轨道炮项目实际上对对手技术的快速发展意味着“死亡”。高超音速武器的性能明显优于电磁轨道炮，没有太多的技术限制。

美国在高超音速武器研发方面已经落后，继续研发电磁轨道炮不符合美国当前的战略。为了尽快赶上对手，暂停轨道炮的研发是正常的。

但是请注意，美国海军目前只是表示电磁轨道炮项目已经暂停，并没有完全放弃。我个人认为相关技术发展到一定程度后，电磁轨道炮可能还是一个趋势。