03.06 你覺得我國最先裝備電磁炮的艦艇會是哪一型?

嘯鷹評


電磁炮作為未來一種新型武器,是利用電磁發射技術製成的一種先進動能殺傷武器。與傳統大炮將火藥燃氣壓力作用於彈丸不同,電磁炮是利用電磁系統中電磁場產生的洛倫茲力來對金屬炮彈進行加速,使其達到打擊目標所需的動能,與傳統的火藥推動的大炮,電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。由於電磁炮彈初速超過2000米/秒,因此其速度至少4~5馬赫起,快的達到幾十個馬赫,電磁炮的彈丸目前都是以動能彈為主,所謂動能彈,就是以金屬為主的實心彈丸。而普通炮彈的彈丸是空心的,裡面有化學裝藥,依靠化學裝藥爆炸殺傷目標。相比傳統127mm艦炮30km的射程,電磁炮的射程可達300km,根據美國海軍的計算和估測,1門電磁炮的火力支援能力能同F/A-18艦載機聯隊相媲美。

電磁炮由於需要大量的電力來產生強大的電磁力對金屬炮彈進行加速,所以電磁炮至少需要電力蓄能器、控制系統和發射導軌,但是最本質的還是需要有大量的電能供應,所以電磁炮能不能裝在一艘主戰艦艇上主要看其能不能提供大量的電力了,通俗來說就是看艦艇的動力系統的發電能力了。

電磁炮在發射前需要經過超級電容來儲存大量的電能,在控制系統的控制下在發射導軌上產生強大的洛倫茲力來推動炮彈加速,理論上加速度越快炮彈的射程就越快,作用在其他物體上的動能就越大,也就是威力越大。所以衡量電磁炮的性能首先要看其電能供應系統,其次是軌道炮的動能焦耳能量,像美軍的電磁炮測試中,一門測試的電磁炮取得了33兆焦的最大動能,創下了已經公開的電磁炮的世界紀錄。但是電磁炮的動能不能無休止增大,過大會因為無法精確制導控制而導致炮彈的精度大幅降低和目前電磁炮發射導軌燒蝕嚴重繼而降低炮管壽命的問題。

在我們平民百姓最清晰的認識恐怕就是電影變形金剛裡面那款裝備在阿利伯克驅逐艦上遠程打擊金字塔上的機械怪獸的畫面了吧,雖然電影是假的,但是電影中想要表達的邏輯是正確的,也是告訴我們未來電磁炮出現後的優勢。

我國在電磁炮研究上早已經開始研究艦載電磁動能武器的項目,並已進入技術驗證階段了,像網上出現過的072登陸艇艦艏有一門炮管特別粗壯的艦炮的畫面出現後,很多人覺得這就是我們自己的電磁炮在上艦試驗,到底是不是誰也說不準,假設在試驗成功後那艘軍艦會最早裝備呢?

網上呼聲最高的是當下最火的055大型驅逐艦了,那我們來猜測一下055具不具備這個實力呢?

首先電磁炮在發射時需要大量的電能,所以055驅逐艦能不能提供大量的電能就決定了055是否具備裝備電磁炮的能力。055驅逐艦採用的是全燃動力,是由4臺國產QC-280燃氣輪機提供驅動力推動艦艇高速航行,以QC-280最大功率30兆瓦的功率輸出來看,在32兆焦電磁炮發射前至少需要2臺QC-280燃氣輪機全速運轉來提供電磁炮所需的能量,艦上其他的電子設備等耗電設備就只能依靠剩餘2臺燃氣輪機了(雖然都裝有柴油發電機,但是面對全艦的耗電設備柴油機是難以覆蓋的),那這個時候055大型驅逐艦是沒有多餘的功率來驅動軍艦航行的,所以055驅逐艦要想發射電磁炮彈軍艦就得停航才能達到電磁炮在發射時所需的耗能。而且電磁炮不是說一發就可以解決問題的,再有射速過低也是不被允許的(還不如用傳統的艦炮呢),所以電磁炮要想縮小發射間隔時間,就需要動力系統至少能持續不斷的提供至少超過100兆瓦的輸出功率吧。

所以依照目前的情況來看電磁怕真正上艦還需要很長時間,在上艦之前需要解決的事情很多,除了電磁炮在發射前需要的大量電能外,控制系統也很關鍵,好在我國已經研發成功綜合電力系統,為電磁炮等動能武器的上艦提供了必備的基礎條件,也有可能會採用動能小一點的電磁炮上艦實戰檢驗,如果真是這樣,055是最合適的選擇了,但是要想將電磁怕應用在未來海戰中,上述這些問題沒有得到解決,那貿然上艦的電磁炮只能淪為雞肋。


魑魅涅磐


以目前我國海軍現役的各型戰艦來看,未來想要裝備電磁炮上艦的話,只有055型驅逐艦才是最有可能先行搭載電磁炮的戰艦。

電磁炮與常規艦炮不同,它並非是依靠炮彈自身所攜帶的發射藥產生爆炸來使彈丸射出炮管的傳統火炮,而是依靠火炮所提供的電力來對炮彈進行加速,以達到射出殺傷目標的效果。因此,電力變成為了安裝電磁炮所需要考慮的重要因素。以我軍現役的所有戰艦來看,052系列等在能源供應上肯定不能滿足這一要求,因為這一系列軍艦在設計之時便沒有考慮過電磁炮的安裝,強行搭載反而會降低戰艦本身的作戰能力。另外電磁炮炮彈的造價很貴,如果在052和054這種戰艦上廣泛部署的話,外經濟上肯定也吃不消,倒是要是個朱姆沃爾特一樣有炮無彈那就尷尬了。


而055的話,上述問題便完全不在話下。這款戰艦平臺發展潛力比較大,在設計時就考慮過電磁炮的加裝,而且055型因為本身造價昂貴,也並不會大量生產,經濟上的壓力會比較小。所以電磁炮如果研製完成,那055絕對是最理想的選擇。


飛豬漲姿勢


類似的問題以前說過。

在談電磁炮之前,要先講一講軍艦的主炮目前在海戰中的尷尬地位。

自從有了反艦導彈和巡航導彈,火炮就越來越淪為海戰的配角。一方面因為火炮的射程短,你需要抵近到幾十公里之內才能夠得著對方,而人家反艦導彈一百多公里外就把你給滅了,死都不知道怎麼死的;另一方面火炮的射擊精度也遠比不上反艦導彈,哪怕是隨著科技的進步,艦炮的射擊精度有了非常大的提升,但跟導彈也還是不能比。導彈是一箭封喉,火炮是打哪指哪。

正因為如此,軍艦上的導彈越來越多,火炮越來越少,到今天只留下一門主炮。

有人說,既然艦炮這麼沒用,乾脆不要它好了。不要也不行,就像戰士的手槍,它的火力、射程和準確性都比不上自動步槍,但它有個優點是機動靈活,可以在最後關頭拿來防身。現如今的艦炮就像是戰士身上的手槍,主要是防身用的。

前些日子有討論F22和殲20上面到底要不要、有沒有裝航炮,我認為是有的,它看起來像雞肋,但關鍵時刻沒了它還真不行。

現在有了電磁炮,射程似乎不再是問題了,但更大的麻煩還是有。

據說電磁炮可以將一枚實心彈丸發射到200甚至300公里遠的地方,這個距離確實跟反艦導彈差不多,但它的火力與精確度怎麼樣?沒人說。

古人云:強弩之末,雖魯縞不能穿也。意思很明顯,你射得再遠,又是靠動能撞擊,到頭來打不死人也是白搭,殺傷力不行。電磁炮也一樣,它的原理決定了它發射的炮彈是實心的,且不說到目前為止電磁炮本身還是個試驗品,就算是它發展成熟了,未來幾十年內,電磁炮的彈丸還會只是實心彈,沒辦法安裝複雜的制導設備。也就是說,想追求更遠的射程,就必然犧牲射擊精度。打不準,再厲害的艦炮也是白搭。

為什麼距離遠了會打不準?因為炮彈是在空氣中飛行,空氣是流動的,你計算的彈道再完美,也架不住氣流擾動把你推偏,失之毫釐,謬以千米。

如果電磁炮真的上艦,它會安裝到哪一型的軍艦上呢?

馬博士團隊的電磁炮裝到退役登陸艦上,目前還只是研究和測試階段,並不能說明我們的電磁炮已經成熟到可以上艦了。不過可以確定的是,在電磁炮的研究方面我們肯定是跑在前面的,咱只是低調。

鑑於以上分析,我們可以做出以下推論:

一、至少五年內,我們還看不到電磁炮正式列裝上艦的可能。

二、儘管電磁炮的性能遠高於普通艦炮,但由於它需要大量的電能供應以及體積龐大的專用供電設備,它不會列裝到7000噸以下級的艦船上。

三、目前可以安裝電磁炮的軍艦有055大驅和071型船塢登陸艦。

四、電磁炮的主要作用是對來襲反艦導彈的攔截防禦,不是對數百公里外艦船的進攻,更不是對登陸部隊的火力支援。


老粥科普


根據馬偉明院士近些年來的論文、講座和官方報告來看的話,首選可能是“未來全能艦”方案,其次可能會是一種“專用”的大型支援艦方案,大家呼聲最高的055反倒可能性很小,具體原因聽“小科普”給大家仔細講解一下。

這裡“小科普”要首先給大家講解一下目前影響電磁炮實用化的兩個關鍵技術難點;

目前影響電磁炮實用性的關鍵是“軌道燒蝕”,尤其是電磁軌道炮由於技術選擇的特殊性軌道燒蝕對電磁軌道炮的實用化影響非常嚴重,美國海軍在電磁軌道炮上的反覆主要原因也是因為如此,我的電磁線圈炮還好一些,但離真正的高技術電磁重接炮還有一定距離。

其次是高加速G值下的制導電子元件抗過載的問題,電磁炮說白了就是用電磁加速彈丸利用高初速達到遠射程,而想要射程遠炮口初速就要高,而炮口初速高也意味著制導彈丸的加速過載G值就大,而目前全世界所有軍工制導電子元件的抗過載實用極限(也就是勉強不在乎成本可以做出來的)在30000g左右,美國目前155毫米口徑M982“神劍”制導炮彈的抗過載極限也僅有15000g,而想要電磁炮製導彈丸發射到400公里遠,進行遠程支援打擊,電磁炮的炮口初速最少要2500米/s,而2500米/s下30000g的加速過載目前全世界還沒有制導元件可以使用,更不要說美國當年對DDG1000前身DD21那種“全球覆蓋打擊”的設想了。


圖注:美國曾想在DD21上的電磁炮可以發射3000公里-6000公里超遠程制導彈藥,實現全球覆蓋打擊,而想讓制導彈丸達到這個射程,電磁炮的炮口初速將極其恐怖,制導元件的抗過載將是個非常、非常大的難題。

而除了這兩個影響電磁炮實用化的技術難點之外,電磁炮上艦還有一個關鍵問題必須需要解決,那就是“綜合電力系統”。

因為只有綜合電力系統才能把艦艇內的動力需求、電力供應綜合在一個電網裡面使用,而電磁炮作為“瞬時”用電大戶,對電力需求和高壓電網穩定性要求是極大的,哪怕應用“儲能系統”,在其為電磁炮充放時的瞬時大功率電流也需要幾萬甚至十幾萬千瓦的電網才能承受住。

這也是為什麼馬偉明院士在“艦船綜合電力系統”和“電磁發射”領域都有同樣進展的原因,兩者其實是有一定承接關係的,而根據“小科普”看到的馬偉明院士自己關於“艦船綜合電力系統”的論文來看,我們的艦船綜合電力系統在“九五”期間開始預研,經過了“十五”、“十一五”兩個階段的刻苦攻關後,已經取得了一系列成果,在大功率燃氣輪機、高速柴油機、高功率密集度集成化發電、中壓交流發電機等重要技術上都有了一定突破。
圖注:海軍工程大學的艦船中壓直流綜合電力系統實驗樣機。


從整體技術層面來說與美、英、法等海軍強國基本保持同步,甚至在集成化發電領域還處於國際領先地位,但是在工程應用方面則相對落後,海軍工程大學的實驗樣機也僅處在4000噸054A護衛艦這個級別,而國外應用“中壓交流綜合電力系統”的萬噸級主力艦艇早就已經服役了。

而目前大家一直認為的,馬偉明院士團隊研製成功的“中壓直流綜合電力系統”領先國外一代其實並不準確,海軍工程大學艦船綜合電力技術重點實驗室,在2003年首次提出的“中壓直流綜合電力技術路線”,指的是用二代中壓直流綜合電力系統的網絡結構,來為一代中壓交流電力系統的設備進行供電,實際是一種一代半綜合電力系統,更確切的說是“一代中壓交流綜合電力系統與二代中壓直流綜合電力系統”的過度階段。

而目前055肯定還沒有應用“綜合電力系統”,而型號改裝的可能說實話也不太大,而且055的本質是“防空驅逐艦”,即使現階段電磁炮上艦也很難發揮出電磁炮遠距離對陸支援的真正作用,還不如直接用馬偉明院士所設想的“未來全能艦方案”、或者專用一款對陸支援艦艇來的更合適。
圖注:未來我國艦載電磁炮應用的艦艇,很可能是“未來全能艦”

最後要和諸位讀者說一個消息:萬惡的平臺終於給我“軍事”兩字了,我的名字也從“天真小科普”改成了“軍事小科普”,望大家眾所周知哦……有喜歡的新朋友也可以點個關注呦!


武備趣科普


電磁炮技術目前還不成熟,恐怕目前的作戰艦艇都難已滿足電磁炮的一些要求,目前艦載電磁炮還處在實驗階段,裝艦也帶有濃厚的實驗色彩,從現在的情況看,恐怕能滿足要求的只有055大驅和072登陸艦了。

電磁炮首先要求有強大的電能做供應,一萬噸級一下的艦艇幾乎可以全部排除。剩下的萬噸以上的艦船,航母和未來的兩棲攻擊艦都不需要,就只能在072登陸艦了。但072登陸艦前主炮為我國的76速射炮,主要是以防空和近距火力支援為主,從作用上來說登陸艦並不要求有多麼強的對岸炮擊能力,因為這個可以由其他艦艇完成,如果輪到讓登陸艦炮擊掩護登陸的戰車和部隊,那是愚蠢到家了,等於讓登陸部隊送死。

所以,個人觀點,電磁炮有它的固有優勢但也有它的缺點,如果在小型化方面取得突破性進展,不失為一種極佳的海戰武器;但目前個大體重的電磁炮系統在裝艦適應性方面明顯存在不足。因此即便裝艦也難以發揮其最大功效。


天涯咫尺1986


005型驅逐艦的改進型很有可能會是我國第一種裝備電磁炮的實戰軍艦。雖然現在在072型登陸艦上已經測試了電磁炮,但是那艘軍艦現在頂多算是測試艦,而不算是真正的實戰序列的艦艇。

圖為055型驅逐艦搭載電磁炮的比例示意圖,非常合適。


005型驅逐艦具備搭載電磁炮的主要優勢就在於空間。005型驅逐艦是我國海軍水面艦艇除了航母、船塢登陸艦、兩棲攻擊艦外最大的水面艦艇,也是最需要裝備電磁炮的水面艦艇,好在他的艦體空間巨大,根據網友製作的圖片可以看出,005型驅逐艦在裝備電磁炮的情況下,艦首一點也不顯得擁擠,反倒是現在的130毫米單管速射艦炮顯得小氣了一些。

圖為在055艦首搭載電磁炮或者單管130毫米速射炮的大小和佔用空間對比圖。


另外,055型驅逐艦的電力供應不是問題,055型驅逐艦擁有先進的電力綜合管理系統,今後也會搭載我國第一種電力推進設備,有馬偉明團隊的支持,055型驅逐艦已經裝備了世界一流的電力設備,這意味著軍艦有足夠的能量供應電磁炮的能耗。055型驅逐艦除了4臺QC280型大型燃氣輪機外,還裝備有專用於發電的柴油機。QC280燃氣輪機單機功率高達33MW以上,完全可以滿足軍艦推進和耗電所需。

圖為055和052D型驅逐艦的體積對比圖,可見055的艦體空間更加充足。


再者,055型驅逐艦也有裝備電磁炮的必要。要知道電磁炮可是非常先進且昂貴的設備,一般的軍艦裝備電磁炮很有可能會浪費掉電磁炮的價值,電磁炮必須裝備在一定的高價值軍艦上,起到關鍵的作用,畢竟裝備量不會很大。而055就是典型的高價值軍艦,也是海軍地位很高的主力軍艦,所以他裝備最先進的電磁炮是沒有一點問題的。

圖為我國的電磁炮示意圖。


另外,還有一種軍艦有可能先於055裝備電磁炮,那就是全能艦,全能艦是馬偉明團隊設計的一種全部以電磁炮作為武器的新型軍艦,雖然也可以發射導彈,但是採用的是電磁垂直髮射系統,因此全軍艦的作戰主要依靠電磁能,所以被賦予了全能艦的稱號,這個軍艦目前還在規劃討論階段,究竟能否順利建成還未可知。


分享到:


相關文章: