美军加紧试验“终极”轨道炮:射速达7.5倍音速
参考消息
参考消息网8月21日报道 美国《国家利益》双月刊网站8月17日发表题为《美国海军在建造终极大炮——射程100海里的轨道炮?》的报道称,美国海军的超高速炮弹在电力驱动下能够以最高达7.5马赫的速度从轨道炮中射出,摧毁远至100海里(约合185.2公里)范围内的敌舰、车辆和导弹。
这个充满未来色彩的武器系统的前景不再是谜团、猜测或者科幻电影,而是接近实际部署的东西。研发者说,这种武器的力量、威力和射程使其能够从更远的距离对敌人形成威胁,相当于用时速两百多公里、重达数吨的车辆所具备的动能攻击目标。
海军研究处(ONR)正在让这种电磁轨道炮走出实验室,对其进行实地验证。验证工作在海军水面作战研究中心达尔格伦分部的特米纳尔靶场进行,那里建有新的轨道炮连续射击试验场。
海军研究处在一项声明中说:“首次低炮口能量的电磁轨道炮连续射击测试获得成功。在后续的系列测试中会着重于安全提高发射能量、射速和齐射规模。”
该机构海军空战与武器部主任托马斯·博伊特纳博士说:“轨道炮和其他定向能武器是海上优势的未来。”
这种武器靠电力驱动一个形成脉冲的网络工作。这个脉冲形成网络由多个电容器构成,它们能够在很短的时间内释放巨大的能量。
该武器可释放强度大约为300万至500万安培的电流。海军官员说,这足以在百分之一秒内把重45磅(约合20.4公斤)的物体从静止状态加速至每小时5000英里(约合8047公里)。
由于时速能够高达5600英里,这种超高速炮弹被设计成一种动能弹头,即无需炸药。它能以每秒高达2000米的速度飞行,这个速度大约是大多数现有武器的3倍。研发者说,该炮射速为每分钟10发。
研发者说,动能超高速弹头还能降低成本和武器的后勤负担。
超高速炮弹能够拦截巡航导弹,可以在舰上大量储存。不同于其他用于类似任务的大型导弹系统,每枚超高速炮弹的成本仅为2.5万美元。
海军官员说,轨道炮可以从舰载电力系统或大型电池获得电力。该系统由5部分组成,包括发射器、储能系统、脉冲形成网络、超高速炮弹和炮架。
海军官员多年来一直说,虽然目前被设定为用GPS技术引导超高速炮弹打击固定或静态目标,但这种轨道炮在未来有可能被设定为也可摧毁移动目标。

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资料图:科幻电影《变形金刚2》中出现的美海军舰载电磁轨道炮。
【延伸阅读】美科幻隐身舰海试 装电磁炮对付中国

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美国《星条旗报》网站12月7日报道称,新美国基金会的资深研究员彼得·辛格说,“朱姆沃尔特”级战舰关注的重点不是打击“伊斯兰国”组织,而是在太平洋阻遏中国。“图为12月7日,“朱姆沃尔特”号隐身驱逐舰首次出厂海试。

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根据美军官方公开的资料, 朱姆沃尔特号全长182米,满载排水量近1.5万吨。由于采用了最新的综合电力推进系统,美军计划在该舰上搭载电磁轨道炮和高能激光武器。“朱姆沃尔特”号隐身驱逐舰的穿浪体外形科幻味十足。

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民众聚集在肯纳贝克河两岸欢送(围观)“朱姆沃尔特”号首次出航。

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“朱姆沃尔特”号通过肯纳贝克河河口。

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民众围观DDG-1000隐身战舰。

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DDG-1000在拖船护送下出海。

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DDG-1000首次出厂海试。

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DDG-1000首次出厂海试。

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DDG-1000停泊在船厂资料图。

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图为朱姆沃尔特级使用电磁轨道炮和导弹对陆作战想象图。
(2015-12-09 08:57:41)
【延伸阅读】官方或已证实中国电磁弹射技术获突破

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据中国新闻网11月5日报道, 11月4日,在北京召开的何梁何利基金2015年度颁奖大会上,中国海军工程大学教授马伟明荣获2015年度何梁何利基金最高级别奖项——“科学与技术成就奖”,马伟明院士长期致力于舰船电气工程领域研究,在舰船综合电力技术、电磁发射技术等领域取得了一批具有完全自主知识产权的原创性成果。这或许从侧面证实了中国在电磁弹射技术方面已取得重大突破。图为网友绘的中国新航母想象图。

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目前世界上在电磁弹射器领域居领先地位的是美国。早在1946年,美国西屋电气公司就曾提出过电磁弹射器的构想。现役最成熟的“电磁飞机弹射系统”(EMALS)由通用原子公司研发。图为美国“电磁飞机弹射系统”(EMALS)系统构成示意图。

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电磁弹射器的基本原理如下,通电导体在磁场中会受到磁场力的作用,电磁弹射就是用强电流通过电磁铁产生强磁场作用于连接飞机的牵引器上。牵引器位于磁场中的部分通强电流,就会受到磁场力作用产生加速度,使之带动飞机作加速运动,达到起飞速度后飞机脱离飞行甲板起飞。实际电磁弹射在原理上与电磁轨道炮有相似之处,但前者要复杂很多。图为电磁轨道炮原理示意图。

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在电磁弹射器问世前,各国航母主要使用蒸汽弹射器放飞舰载机。图为蒸汽弹射器工作原理示意图。蒸汽弹射器具有弹射功率大,性能可靠等优点。但也存在固有缺点。蒸汽弹射器的功率输出依靠速率阀,利用控制蒸汽流量的方式控制弹射器的功率输出,机械的可调节性能输出达到1:6就已是极限。其在放飞舰载机时会对机体本身产生大过载,从而损伤机体。蒸汽弹射器显然不适合弹射尺寸较小的无人机。 (2)

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而电磁弹射的功率输出是由电路系统控制的,从大功率民用变电的经验可知1:100以内的变化十分容易。这样其不仅适用于弹射各种尺寸的无人机,也能降低弹射时对舰载机的结构损伤。图为美军F/A-18战机从航母上弹射瞬间,可见蒸汽弹射轨道上升起的蒸汽。

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美国海军未来将会大量使用轻重不一的无人机,蒸汽弹射器很难适应这个要求。对航母的设计是和海军操作人员来说,电磁弹射器是一个大福音,它不仅将机库甲板的占用面积缩减到原来的三分之一,而且重量还减轻了一半。图为福特号使用EMALS弹射器弹射F-35C战机想象图,甲板上还能看到一架舰载无人机准备弹射起飞。

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图为研发人员在进行EMALS电磁弹射器的缩比例弹射试验,这张能看到很多电磁弹射轨道的细节。

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图为美国“电磁飞机弹射系统”(EMALS)系统的细节图,可见弹射轨道下方密布了各种电缆。

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图为EMALS弹射轨道细节图。

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图为2010年6月初,美海军在新泽西州莱克赫斯特海军航空站进行电磁弹射器测试,测试机是一架T-45C教练机。这是美军目前利用电磁弹射器成功弹射过的五种军机中的第一种

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图为2010年6月9日-10日,美军利用EMALS成功弹射一架C-2运输机。

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图为2010年12月18日,美军成功使用EMALS弹射器将一架F A-18E“超级大黄蜂”战斗机弹射升空。

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图为2011年9月27日,莱克赫斯特海军航空站,美军首次测试利用电磁弹射器将E-2D预警机弹射升空。

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图为2011年11月18日,美军成功使用EMALS弹射器弹射F-35C舰载隐身战机。

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图为2015年6月5日,美国海军福特号航母首次成功完成电磁弹射测试,两次将道具车弹入水中,标志着最新型EMALS电磁弹射系统已可投入使用使用。0

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图为福特号海军舰员将道具车与EMALS弹射器相连接,可见车的尺寸并不小。

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图为2015年6月5日,福特号航母利用EMALS弹射器弹射道具车瞬间。

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图为2015年6月5日,福特号航母利用EMALS弹射器弹射道具车瞬间。1

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小车落入海中。

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除美海军外,美国航空航天局(NASA)也研究过电磁弹射技术。图为NASA的电磁弹射试验轨道。
(2015-11-09 08:43:05)
【延伸阅读】开先河!美新核航母首次电磁弹射战机

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作为美海军最新服役的核航母,“福特”号于7月22日正式服役后,很快于7月28日完成了首次舰载机起降测试。图为“福特”号核航母航拍图,可见一架“超级大黄蜂”战机正在甲板上滑行,还有一架“超级大黄蜂”战机和2架“海鹰”直升机停放在停机区。

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图为隶属于VX-23测试中队的F/A-18F双座战机准备使用“福特”号上的电磁弹射器起飞。

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图为F/A-18F在电磁弹射器推动下即将离舰,大家可以注意与蒸汽弹射器的最大区别是,看不到蒸汽白烟了。

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另一个角度拍摄的F/A-18F离舰瞬间。

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图为F/A-18F战机成功利用电磁弹射器升空,成为了第一架从“福特”号航母上弹射起飞的战机,可见甲板上的美军地勤人员都在欢呼。

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图为F/A-18F在飞越“福特”号上空时,放下尾钩,也是各国海航部队舰载机通用的一个致敬方式。

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图为隶属于VX-23试验中队的F/A-18F“超级大黄蜂”战机即将在“福特”号核航母上降落。

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图为F/A-18F在“福特”号上着舰瞬间,可见尾钩即将钩住阻拦索,背景可见带有78舷号的独特舰岛,上方布置有多台相控阵雷达。甲板上还有一架“海鹰”直升机。

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成功钩住阻拦索的F/A-18F战机,该机也成为了第一架完成在“福特”号核航母上起降的战机。

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图为正在航行中的“福特”号核航母。
(2017-08-04 08:50:00)