獨家|造電磁炮有多難?中國12年修成正果美國被迫放棄!

獨家|造電磁炮有多難?中國12年修成正果美國被迫放棄!

圖為美國32兆焦全尺寸電磁炮樣機,藍色的是龐大的電池模塊,儘管代表了目前世界電磁炮的最高水準,但仍被美國放棄。

2月1日的《鳳凰軍評》解讀了新曝光艦載電磁炮對中國的意義,但在此之前卻繞不開三個問題:美國作為電磁炮技術最先進的國家,為何最後選擇放緩甚至放棄電磁炮?美國選擇放棄電磁炮是否預示電磁炮存在某些無法迴避的技術侷限?中國在美國放棄研發電磁炮後仍堅持研發,能否保證規避其中的技術與成本陷阱?

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相比美軍現役155mm火箭增程彈(左、中),電磁炮的彈丸與發射藥體積更小,但射程、動能卻大得多。

就在中國艦載電磁炮此次曝光的1個月前,美國戰略能力辦公室發言人克里斯·舍伍德表示,“目前美國的電磁炮不符合現有發展技術能力,所以我們將會把著眼點放在傳統火炮上”。儘管美國的陸基電磁炮實驗平臺已實現4.8發/分的射速與32兆焦的炮口動能,但與美國2013年提出的10發/分與炮口動能64兆焦的目標仍差距甚遠,因此在花費近20年時間與5億美金研發經費後,美國計劃在2019年停止撥款,終止電磁炮研發。

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馬偉明院士(左3)團隊研發的“強迫儲能裝置”為中國電磁炮提供了充足的電力保障,能實現45秒的發射間隔。

相比之下,中國近些年卻在電磁炮領域取得兩大關鍵性成果:馬偉明院士團隊成功研發“強迫儲能裝置”、北京有色金屬研究總院成功研發“大面積雙面高溫超導薄膜”。前者為電磁炮提供了充足的電力保障,保證電磁炮發射後45秒內再次儲能發射。後者是電磁炮上加速裝置最核心的部件之一。細心的人會發現,“強迫儲能裝置”賦予電磁炮的射擊間隔是45秒,這預示中國電磁炮的射速不足2發/分,儘管相比美國差距明顯,但也避開了一個重要的技術陷阱。

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圖為美國雷西昂公司提交的新型電源模塊,儘管體積更小,能量效率更高,但卻依然滿足不了美國電磁炮不切實際的電力需求。

當美國於2000年開始電磁炮研發時,計劃2005年研發8兆焦縮比樣機,2011年研發32兆焦原理樣機,2020年列裝64兆焦實戰樣機。但當2013年將10發/分的射速納入核心需求後,整個項目就開始裹足不前。原因很簡單,此前美國電磁炮並無射速要求,射擊間隔通常為2分鐘,此時供電系統的再次儲能與軌道燒蝕等問題都不明顯,但納入不切實際的射速要求後,電力儲能時間過長與軌道燒蝕嚴重就成了整個電磁炮研發的最大瓶頸。

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圖為美國通用原子能公司研發的實用型小型電磁炮,在滿足射速要求的前提下,其炮口動能下降至僅2兆焦。

為此美國不得不在2013年後放棄64兆焦樣機研發,將炮口動能指標降至32兆焦。儘管美國將電磁炮的儲電容積增加了2.3倍,並由雷西昂公司推出全新的電力模塊,但電磁炮在32兆焦炮口動能時卻只能實現4.8發/分的射速。最終美國不得不在面對電磁炮打擊性能不佳與體積過大的雙重侷限時,被迫選擇放棄。但從1月31日曝光的艦載電磁炮來看,中國似乎很好的規避了美國電磁炮研發的全部問題,電磁炮的測試工作或已進行到相當接近實用的階段。

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“海洋山”艦除電磁炮炮塔外,甲板上僅新增2個集裝箱(紅圈),並在艦橋上新增了小型觀測平臺(黃圈)與測速雷達(籃箭頭)。

在搭載電磁炮的“海洋山”號登陸艦上,有兩個不易被察覺的細節:在其上甲板上,除電磁炮炮塔外,僅新增了2個集裝箱。另外在艦橋上新增了小型觀測平臺,並在平臺之上裝備有用於測速的雷達系統。前者的意義在於,這門電磁炮的體積獲得了良好控制,明顯小於美國陸基電磁炮系統,與美國計劃在“遠征快速運輸船”上測試的艦載電磁炮基本相當,而後者則預示,中國或已開始對艦載電磁炮的基本數據進行記錄,預示電磁炮的各項性能已趨向穩定,這是裝備實用化的重要標誌。

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從設備體積與技術水準來看,中國艦載電磁炮(左)與美國計劃在2020-2025年測試的艦載電磁炮(右)基本相當。

現有資料顯示,中國的電磁炮研發始於2006年,12年後出現的這門艦載電磁炮是中國在該領域取得的關鍵性工程化成果。中國沒有在研發高技術裝備時,像美國那樣跌入高技術陷阱,提出不切實際的技術指標,以“先有無,後好壞”的穩健方式,保證了電磁炮的健康發展。如果測試順利,第2批055型驅逐艦完全有可能裝備國產電磁炮,令中國超越美國,成為世界首個具備對200-300千米範圍內的陸上目標,發起精確艦炮火力打擊的國家。

儘管現在評價中國的電磁炮戰力為時尚早,但這款電磁炮卻顯示,中國在可控的技術風險與研發成本中,再次成功進行了尖端裝備研發。相比之下,美國在新裝備研發的成本與風險控制方面越來越失控。在全新裝備技術、理念層出不窮的時代,這種優勢對中國的意義不言而喻。


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