电磁轨道炮会不会成为未来坦克的主武器?

老汪S


现阶段不会,除非核电站小型化并成功的应用到坦克上面,这对于坦克这样的武器说也不现实,所以电磁炮成为坦克未来的主武器不太可能。我们先来看一组数据,发射一个一公斤重的弹丸时,在加速时间为0.002秒,弹丸达到12.5兆焦能量(莱茵金属发言人称德国下一代的130毫米坦克炮炮口动能为19.5兆焦)的情况下,需要(2.5×10^5)A的电流,这可不是个小数值,而且这还是在能量利用率为100%的情况下得出的数值,现实比这个还要大多了。

▲电磁炮原理图

电磁炮就是用电能代替发射药完成弹丸发射的一种新型火炮,驱动弹丸前进的就是我们中学课本中提到的洛伦兹力,电路的长度和弹丸的长度有关,所以一般都是固定不变的,这样一来影响弹丸动能最大的两个因素就是电力和磁力了。当前能提供能源的设备主要有电容器组、高性能蓄电池、脉冲变压器、爆炸发电机、超导储能设备等,这些东西的体积可一点都不小,坦克的空间可比战舰宝贵多了,根本不可能为了火力而牺牲机动和防护,所以电磁炮最有可能列装的是各型战舰,而不是主战坦克。

▲美军试验的电磁炮,可以看到整个平台非常的大,所以整合到坦克上面似乎不太现实

当然电磁炮列装坦克并不是空穴来风,因为电磁炮相较于传统的火炮实在是有不小的优势,于是大家都自然而然的联想到了坦克炮。现在有一个说法是坦克重量极限是80吨,坦克炮口径的极限是150毫米,而且传统坦克炮发展到现在提升炮口动能十分的难,炮口初速都在2000米每秒以内,但是电磁炮就不同了,完全可以突破这一数值。而且电磁炮的发射能源是电能,相较于发射药这种的化学能更加的稳定、操作也简单,重复性高,不会产生火焰和烟雾,利于坦克的隐蔽。最后炮弹的质量和形状不会受限制,由于能量转化率较高,整体比较划算。

▲德国展示的下一代130毫米坦克炮,现阶段坦克还是老老实实的用传统火炮吧

说完了电磁炮作为坦克炮的好处,我们再来说说实现难点,除了电流要大,电压要高以外,持续时间也要特别的短,减少连接过程中那些不必要的损耗,而且整个电流作用的过程应当更加的平滑。如今各国的电磁炮已经纷纷亮相,随着科学技术的发展,能源小型化的问题也会被逐渐解决,说不定在未来的某天,新型坦克还真能够装备电磁炮。


武备营


不仅仅是电磁炮,还有电磁装甲都是必然趋势,目前最大困难是能量来源

从武器发展趋势来看,由化学能武器向定向能量武器过渡是必然趋势。自火炮诞生后的将近一千年里,其原理都还是利用剧烈化学反应产生的爆炸能量,最大遗憾就是其能量累积的上限取决于材料和加工水平,炮膛所能承受的能量上限决定射出的炮弹能量上限,并且还会产生巨大的后座力。所以当技术到一定阶段,火炮都会遇到能量瓶颈问题。


而定向能量武器的最大优势就在于,其能量累计理论上是没有上限的,只要增加输出功率,就可以增加发射能量。这类武器主要有两种电磁炮和激光炮,从化学能武器向定向能量武器发展是武器发展的必然趋势和结果,但是这个过程会相当漫长,目前的技术手段还远远谈不上成熟。

对于坦克炮这种需要相当穿甲能力的领域来说,电磁炮显然效果更好,使用电磁线圈产生强电磁场,生成安倍力来驱动炮弹加速射出,理论上增强电磁场强度或者增加电磁加速线圈长度都可以增加发射能量。所以现在电磁炮可以轻易的打出10倍音速以上的高速炮弹,而且射速可以相当高,不会产生后坐力。

除此之外,还有种革命性技术也必然会应用在坦克上,那就是电磁装甲。其原理是布置两块间隔绝缘体的金属板,分别接上高、低压电源。当穿甲弹射穿两层金属板时,等同于在两股电流之间连同构成闭合电路,从而形成不对称放电回路。强大电流会通过穿甲弹和金属射流,金属射流受磁流体力学不稳定性影响被发散,穿甲弹体受震动和膨胀从而被折断。

电磁炮或电磁装甲如果应用在坦克上,都将是一场技术革命,矛与盾之间从化学和物理特性对抗变成能量对抗。但是这种技术应用在坦克这种移动武器装备上,最大困难就是能量来源问题。因为这两种武器,都需要强大的电能才能驱动。不仅要消耗强大的能量,而且还要求瞬时放电释放能量。即使想办法把核电站搬到坦克上也不仅,还需要超级电容才能支撑。我国海军电磁炮试验

目前电磁弹射器和电磁炮试验,都是通过飞轮储能设备来实现瞬间放电,将电能暂时以动能方式储存起来,但是这种设备体积太重,能量密度低,装载航母这种大型平台上还没有问题,应用在坦克或者车辆上都还远远不行。真正解决起来,还需要攻克超级电容才能解决,同样给坦克提供能量真正用核电站也不现实,民众无法接受,真正解决问题还需要超级电池技术才行。

但是如果谁能解决这两个问题的话,谁必将成为亿万富翁,这意味着电子设备、新能源汽车等领域彻底的革命。手机会变成充电一秒钟,畅玩一整天;充电汽车会彻底淘汰石油汽车,充电几秒钟就可以跑几百公里。


五岳掩赤城


想必大家都看过《变形金刚》吧。里面的机器人在人类世界可以一手遮天,那时人类还无法用常规武器击伤机器人,那是后人类的武器不亚于给变形金刚挠痒痒。这点在《变形金刚2》中电影细节有所体现。

《变形金刚2》中的变形金刚的打斗让人们热血沸腾,只不过后来陨落金刚在金字塔建立了一个非常恐怖的设施——而他的目的就是吸收太阳的能量

“让他们吸走太阳,那太阳就没有了,我可不愿意。”

这话到时说的很明白:人类的生活不能不需要太阳——于是乎作为“世界警察”的米国(美国)坐不住了,要拯救世界。

在电影中,坦克,战舰飞机大炮齐上阵,似乎并没有对变形金刚造成多大伤害,反而变形金刚扭过头来逐个反杀——就连美国最引以为傲的航空母舰也没能幸免。

“北大西洋西海岸,美国“尼米兹”级“罗斯福”号被不明生物击沉……”

尽管人类一直被变形金刚吊打,但是人类也有一个大杀器——电磁炮。

在电梯中有这么一个片段:美国“斯坦尼斯”号航空母舰的舰长怀尔德曾呼叫了基德级驱逐舰这个片段大家还记不记得。镜头一转,威武的“基德”级出现在人们的视野中……

重点来了!

“基德”级的舰炮不是美军的常规舰炮,而是电磁炮!

随着一声厉响,巨大的大力神变形金刚瞬间被电磁炮发射出的电磁光线穿透了身体——一七倍光速击穿钢板的电磁炮不是吹的。

而这时人门回想:电磁炮这么强大,要是放在坦克上会怎么样?那可不就以一敌百,将敌人杀个片甲不留。

只不过我个人认为这个设计理想挺好的,只不过实施就有难度了,因为电影中的电磁炮很大,可能一辆主战坦克都不能运载它——甚至可能都操作不了!

电磁炮的威力确实比人类现在的什么125毫米滑膛炮,还有什么“战斧”导弹厉害到不知到哪里去了,但目前电磁炮还做不到缩小化,如果想让电磁炮上坦克,除了技术要攻关,人员战斗素质级科技化,自动化和车体承载问题——搞不好为了装上一个完整的电磁炮把主战坦克变的比平房还高吧。

现代版古斯塔夫铁道炮再现?

一目前的科技程度来看,电磁炮暂时还不能运用到坦克,可能战舰都可能吃不消。但我们应该加紧技术攻关,或许未来电磁炮真的出现在坦克身上——幻影坦克?可能还有更加厉害,恐怖的武器出现在坦克身上,这点我们无法得知,但未来的事,谁说的定呢?






SCP短视频


我认为电磁轨道炮不会成为主要武器,坦克集防护攻击于一体的武器,因内部空间有限,要装备最少上十MW以上的内燃发动机或燃汽轮机带动发电机,就比坦克本身要重很多,加上储能装置,控制系统,探测跟踪瞄准等体集太大,而且单位价值太高。远程火炮的制导炮弹与导弾的攻击就比较容易,而且体积大灵活性差,实用性差,不像海上陆地地形复杂,植被阻挡探测。目前弹头还没有智能化,所以实用化还很困难。所以实用性,经济性,由于还处于探索价段维修性也不好太好,目标大保护难度大(防空,防特种作战)因而我认为目前还没有实战应用性。所以我认为要将电磁炮装在坦克上取代坦克炮目前不可能。


周正云0490669466


未来一切都有可能。但目前而言,甚至是在可以预见的未来,电磁轨道炮是不可能成为坦克主炮的。因为现在的电磁炮,需要相当庞大的发电、储能和转换装置,在几千吨的军舰上还可以容纳,但几十吨的坦克里是不可能有这么大的地方的。目前为止,没有任何发电机,可以直接提供电磁炮所需的能量,必须使用储能装置,把发电机所发的电能储存起来,再一股脑儿释放出去。如果在实验室里,通常用大量的电容来储存。但电容的储能密度太低,体积太大。所以实际运用时使用的是机械储能/转换装置,先用发电机的电能驱动N台电动/发电一体机的转子,把电能转换为动能储存,需要时转换成发电状态,转子的动能转换为电能集中释放。不论是电容储能还是机械储能,再加上发电机组,体积都是很大的。或许未来技术进步能解决这个问题,但目前确实还办不到。


荠菜糰子


应该不会!毕竟电磁轨道炮的动力来源为电力,而且还是非常庞大的电力来源。想要生产出那么大的电能万吨级别的战舰或许还有可能,毕竟战舰空间大能够安装大型电动机和储电装置。但仅仅几十吨且绝大重量还都用在装甲防护上面的坦克,哪有富裕的空间来安装其它装置。

再有就是后勤战斗保障的问题,如果主战坦克变成了电磁炮,那么就必须预备电磁炮所发射的弹药,这无疑给后勤增加了压力。另外传统火炮只要击发炮弹即可,也就是说传统火炮的故障率是非常低的。

可要是安装了电磁炮,发电装置、蓄电装置、电磁炮本身但凡有一个地方出了故障,电磁炮可就无法发射了,这时你叫坦克兵怎么修怎么作战?不同于战舰,火炮坏了可以用导弹来战斗。可要是坦克主炮坏了,难道用同轴机枪反坦克?

还有就是成本问题,目前坦克已经从陆战之王蜕变成体系作战的一部分,换句话说就是负责输出火力的DPS。明明目前的主战坦克成本已经压得足够低,但造价仍旧为百万美元。可要是安装了电磁炮,那单辆造价还不得飙升到千万级别,这种级别的主战坦克哪里还有战场地位,买架武装直升机岂不是更划算。

说白了现在的坦克其实就是战场中的火力棋子,既然是棋子就不要随便飙升成本。就好比燃油汽车和电动汽车的区别,明明都是汽车但价格却长得两倍。为什么?因为燃油车就是消耗,但电动车除了汽车本身你还得为电池买单。

综上所述:在这个武力值已经爆到MAX的时代,为了增加主战坦克的穿透力而强上技术门槛高、后勤保障困难、制造和后续保养皆为天价的电磁炮是完全没有必要的。目前的主战坦克已经融入到立体作战当中,如果遇到了自己无法击穿的载具,只要召唤空中反坦克火力即可。如果连武装直升机都搞不定,那就呼叫空军发射压油温空爆弹将氧气耗尽,没了操纵者无法击穿的载具自然就失效了。

当然也不能说电磁炮绝对不会被装到主战坦克上,如果有一天技术进步电磁炮的造价能与传统火炮持平,维护保养能力和传统火炮一样简单,整体规模体积能够小到安装在主战坦克上的时候估计会上的,但目前完全没必要。


九品侍卫


淘金客说:很可能,如果未来还有坦克的话最根本的原因是气体膨胀速度,因为常规火炮的炮弹速度,受火药气体膨胀速度的限制,已经面临极限。

常规化学能火炮的极限

我们知道,坦克炮的高速穿甲弹,速度是威力大小的关键因素之一。即使撇开其它答主提到的膛压问题,常规火炮也面临了极限。因为用发射药爆炸产生的气体来推进炮弹,即使是猛炸药,爆轰波的传递速度也一般只有9000米/秒,产生的气体膨胀速度低于这个数值,而因为有动量守恒定律的限制穿甲弹要超过2000米/秒都非常困难

那么液体发射药火炮呢?抱歉,液体发射药火炮最大的作用是减小膛压,减少烧蚀,对增加极限速度帮助并大。简单地说,常规火炮固体发射药燃烧速度很快,炮弹刚刚开始运动就烧光了,产生大量气体,这时候压力当然就非常大。而液体发射药的优势在燃烧速度可控,炮弹快要离开炮口时才燃烧完,因此可以有效减少膛压。这种火炮的炮弹达到3000米/秒就很难再提高了。电热化学炮与此类似。

电磁炮采用洛仑兹力推进炮弹,不受爆速、气体膨胀速度的限制,可以轻松达到7000米/秒以上!而且整个过程过控,用来发射超过各个宇宙速度的卫星和飞船都是可以的

难点一:电能的能量密度

首先是其它答主提到的能源问题!要把炮弹加速到如此高的速度,需要巨大的能量!而且这种能量必须以电能的形式来储存!可电能储存实在太难了,难到什么程度呢?下面列一下,换算成同样的单位,没有比较就没有伤害:

目前储能比较高的锂电池,特斯拉的21700电池,淘金客测试过280WH/KG。

太阳能飞机上用的锂硫电池,淘金客测试过380WH/KG,放电的功率还不能太大!

特种锂电池,有人提供的样品,淘金客测试结果,450WH/KG,放电功率很大,但充电速度极慢,否则会报废。价格是特斯拉的20倍不止!

超级电容,目前最好的50WH/KG!

对比的来了,汽油:12000WH/KG!

液化气:14000WH/KG!知道为什么云爆弹威力大了吧?!

炸药由于含有氧化剂,会低一些:1400WH/KG!

难点二:瞬间释放能量

那么上述几种储电装置哪种适合做电磁炮的能源呢?答案不是最高的锂电池,而是最小的超级电容!

为什么?因为电磁炮要一瞬间把大量的能量释放出去,电池是根本不可能做到的!目前只有超级电容、飞轮储能等可以做到!现在明白为什么试验中的电磁炮个头那么大了吧?看看下图,在米国测试的电磁炮!这么一大堆东西装上军舰都难,装进坦克?近十年恐怕是没什么希望的!

其它难点

炮管的材料也是个大问题,电磁炮中炮弹速度最快的轨道炮,受等离子体电枢的烧蚀,轨道的的寿命只能达到400发,这还是速度很低的情况下

。而且轨道炮的原理要求炮口还必须有加强箍加强,否则炮弹在飞离炮口时,轨道在会在强大的洛仑兹力作用下会象花瓣一样张开!

最终极的问题,以后还有坦克吗?

这个问题肯定是充满争议的!但目前唯一的超级军事大国,已经有40年没有新坦克了!而且陆军也没有新的坦克研发计划!说实话,尤其是重型坦克,战略机动性差,立体战场上生存力堪忧,城市战、反恐战中颇有用棍棒打蚊子的感觉,效能不一定及得上普通防雷装甲车……

因此,下一代坦克究竟是什么样子,比现在的坦克强多少,恐怕都是个疑问。

最后结论

由于电磁炮的实用化、体积和重量、坦克发展的前景不明朗,目前电磁炮装上坦克还会有段遥远的距离,主要还是研究在军舰上的应用。几千吨的军舰体量大太多,首先装上电磁炮的可能性比较大。至于州长电影《蒸发密令》里的电磁枪,恐怕就更遥远了。


史海淘金客


电磁炮好啊,相对于传统的化学炮,电磁炮的能量更大,似乎更有发展前途,可以这么定义,它就是炮的未来。都能看到它的价值。成熟后,莫说装备在坦克上,今后像电磁导弹,电磁火箭,也没有什么不可以。

只是一样,在技术上仍需要相当大的努力,才有实现的可能。美国自恃有最强大的科技做支撑,思谋着差不许多,于是极力向前推进,经过数年努力,到了一声叹息,草草下马了事。要突破技术限制,现在专家们的估计,至少尚须数十年之功。

说起来原理不复杂,在洛仑磁力作用下,把弹丸打出去即是,目前需要的电力太大,美军在军舰上的实验,应该说电力相当富足,仍然千难万险,可以想见这要装备在坦克上的话,电力储备差得绝非一星半点。美军计划装备在1.7万吨的DDG-1000驱逐舰上,相距仍然太过遥远,遑论配装在坦克上?至少目前并无实现的可能。

科学技术发展,从理论到工程实践,需要一个相当漫长的过程。当化学炮发展走到尽头,战后不久,美国即未雨绸缪,寻求物理突破,准备时间不谓不长,示人泼天富贵的美国,也并非没有研究的资金,技术厚实,人才充足,体制精干高效,那又如何?创新的精神十足,量的积累仍需要时间,才能真正得到质的飞越。

据公开消息披露,我国目前解决了电能储存问题,可以说迈出了质的关键性一步,可喜可贺,但距离真正应用,恐怕缺的还是时间。


魂舞大漠


我先下结论:不会。

首先,电磁轨道炮体积大,不适合安装在坦克上。你看看,如今的电磁轨道炮都是安装在大型的军舰上的,连美军的“阿利.伯克”级导弹驱逐舰和我们的052D都安装不了,得安装在一万多吨的军舰上。可坦克最重也才六七十吨,差太远了。

其次,电磁轨道炮发射需要大量的电能,坦克发动机没办法给它提供这么多的能量。

最后,坦克面对的敌人一般也就在四五公里之内,用现在的化学能发射的弹药已经足够了,没必要用电磁轨道炮。电磁轨道炮射程远,威力大,用来打击几十公里、上百公里甚至两三百公里之外的敌人才是它的长项。如果你将电磁轨道炮用来打几公里内的敌方目标,就好比弄匹千里马来拉磨一样,暴殄天物。


血染战旗红


可能毕竟电磁轨道炮有一个好处,就是,哪怕是用一根钢针也能产生巨大威力,尤其是太空武器,一根钢针可以把一个房子弄成渣,更别提坦克了,一个钢管可以将近,700米,的重型标靶打碎,如果放在实战上,非常有威力


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