自从出现以来，更快的初速就成了火炮追求的永恒目标，但是传统的火药手段现在遇到了很大瓶颈，为此人们发展出各种新原理火炮，希望得到更快的初速。有一种利用内燃机原理制造的新型火炮，能获得高达5千米每秒以上的初速，比坦克炮还高，甚至比太空中的卫星还快，它就是轻气炮。大家都知道，火药武器的发射原理是用发射药燃烧产生的高温高压气体在身管里将弹丸加速后推出。但火炮现在面临的瓶颈正是来自于这个原理：要得到更高的初速就需要增加装药量或使用能量更高的发射药，这样会让膛压增加，增加弹丸底部受到的压力，就能增加子弹速度。
但是更高的膛压会导致身管厚度更大，后坐力更大，导致火炮体积重量增加，影响机动性，还可能面临压力波的威胁。同时高能发射药的爆温更高，会导致火炮受到的烧蚀更严重，缩短火炮寿命。试验证明，同一种火炮分别使用低能发射药和高能药，发射寿命差别可以达到数千发的程度。最严重的是这些手段也很难让初速超过2千米每秒。气体本身也是物质，要加速它也需要能量，在发射过程中，因为气体本身的一部分能量被用来加速自己，膛压在身管尾部和弹丸底部是不同的，这导致初速越高，效率越低。而且受到气体本身物理特性限制，火药燃气自己的速度也很难再提高，弹丸速度更是如此。
这些问题的根源是火药燃气组成复杂，分子量较大，质量较重，因此从根源上解决它就需要寻找新型推进气体，比如氢气氦气等气体。燃烧轻气炮的主体是一个圆筒，一端连接炮管，另一端连接燃料加注器和点火器。氢气氧气按照特定的比例注入燃烧室，点燃后燃烧产生热量和水分子。这种混合气分子量小于火药燃气，因此能获得远高于普通火炮的初速。上世纪九十年代美国提出“远程纵深精确打击”技术纲要，开始研究初速更高的新技术。美国GT公司和通用动力建造了一门口径16㎜的试验炮，它发射重2克的试验弹丸，初速最高达到了7200米每秒。美国UTRON公司1994年开发出的45㎜火炮，膛压达到617Mpa，发射0.5千克弹丸初速达到2100米每秒，而其2007年开发的155㎜全尺寸样炮已经可以将15千克的炮弹发射到2000米的初速，发射45千克炮弹也能达到1500的初速，已经超过了现役火炮。
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