齊魯晚報·齊魯壹點記者 趙世峰

提起電磁軌道炮，很多人印象中的可能還是美國電影《變形金剛2》里，美軍軍艦上裝備的電磁炮轟擊金字塔上霸天虎的鏡頭，其巨大威力給人留下深刻印象。現實中，作為一種“改變規(guī)則”的未來武器，多國都在致力于電磁軌道炮的研發(fā)。最近，日本海上自衛(wèi)隊試驗艦“飛鳥”號艦尾出現的電磁軌道炮炮塔引發(fā)外界關注，這是日本艦載電磁炮系統(tǒng)的首次完整公開亮相。

日本海上自衛(wèi)隊“飛鳥”號試驗艦。

日本研發(fā)進入第二階段

近日，一位日本網友在社交平臺X上發(fā)布的幾張被認為是日本海上自衛(wèi)隊橫須賀基地的照片，意外曝光了日本研發(fā)中的新型電磁軌道炮。相關照片顯示，日本海上自衛(wèi)隊試驗艦“飛鳥”號艦尾出現了電磁軌道炮的新型炮塔。據介紹，“飛鳥”號是日本海上自衛(wèi)隊專門測試新武器的平臺，2023年電磁軌道炮的首次試射便是在“飛鳥”號上進行的。

日本防衛(wèi)省下屬防衛(wèi)裝備廳2023年10月17日在社交媒體X上發(fā)文稱，日本在海上進行了“世界上首次”電磁軌道炮試射。日本防衛(wèi)裝備廳發(fā)布的視頻展示了從不同角度拍攝的電磁炮發(fā)射畫面，盡管細節(jié)未公開，但據稱炮彈穿透了兩層以上的鋼板。根據日方說法，這種電磁炮主要通過發(fā)射高速彈丸用以打擊海上和空中目標，未來可能發(fā)展出陸基和艦載兩種版本。

“飛鳥”號試驗艦艦尾的電磁軌道炮。

資料顯示，日本防衛(wèi)裝備廳2016年開始研發(fā)電磁加速系統(tǒng)，2021年制成40毫米口徑的中型電磁炮。美國“動力”網站稱，日本的這種電磁炮可發(fā)射重320克的鋼制彈丸，彈丸初速度可達2230米/秒（6.5馬赫），炮口動能可達5兆焦耳。日本防衛(wèi)裝備廳聲稱，目標是最終使發(fā)射炮口動能達到20兆焦耳。報道稱，這種電磁炮可能裝備在日本未來的27DDG驅逐艦上，27DDG是日本現役“摩耶”級驅逐艦的下一代型號。

《日本經濟新聞》2022年初報道，日本防衛(wèi)省將研發(fā)用于攔截敵方導彈的電磁發(fā)射技術。時任日本防衛(wèi)大臣岸信夫表示，2022年度著手正式研發(fā)電磁炮。報道稱，日本防衛(wèi)省在2022年的財政預算中提出包括65億日元（約合3.3億元人民幣）的專項撥款，用于軌道炮設備的原型開發(fā)，聲稱電磁炮將是日本加強威懾能力的一環(huán)。

日本此前公布的電磁炮試驗視頻畫面。

日本《產經新聞》當時援引一名防衛(wèi)省官員的話報道，美國開發(fā)電磁炮“已經達成技術目標”，但在研制艦載小型大容量電源裝置方面陷入困境。報道稱，日方以私營企業(yè)為主，在電源技術開發(fā)方面領先美國。日本防衛(wèi)裝備廳表示，希望借助民間技術推動電源小型化，期待開發(fā)出高能量密度的電池以及更耐高壓的功率控制器件。為配合電磁炮項目，日本防衛(wèi)省打算進一步向電源裝置研制投入資金。

《日本經濟新聞》去年4月22日報道，日本防衛(wèi)裝備廳表示，電磁炮開發(fā)計劃已進入第二階段，雖然目前還未達到可以列裝的程度，但因為電磁炮備受關注，希望可以盡快投入使用。在2023年度預算中單列了160億日元（約合8.2億元人民幣）用于開發(fā)電磁炮的連續(xù)發(fā)射技術，據稱這一過程需要4到5年時間。

日本防衛(wèi)裝備廳的一名高級官員曾表示，美國承包商未來有可能加入日本的電磁炮計劃。這將使得美國軍方通過間接方式重啟電磁炮開發(fā)。此前，美國軍方的電磁炮研發(fā)在2022年被叫停。

美國海軍開發(fā)的電磁炮項目。

美國電磁炮半道下馬

電磁軌道炮是一種利用電磁場來發(fā)射炮彈的武器，它能夠提供傳統(tǒng)火炮無法實現的發(fā)射速度。電磁炮的主要優(yōu)勢包括：相對于傳統(tǒng)武器能夠實現高超音速；因為使用電能加速，所以可以很方便地調節(jié)炮口初速；炮彈尺寸小，難以被發(fā)現和攔截；成本遠低于制導導彈，這也讓以低成本攔截高超音速武器成為可能。

但電磁炮的研發(fā)目前面臨天花板。電磁炮耗電驚人，需要龐大的供能組件，目前40毫米口徑電磁炮的供電電源有4個集裝箱那么大，未來電磁炮無論是艦載還是在地面部署，都需要針對其搭載平臺進行定制化開發(fā)，而電源小型化是必然要攻克的難關。

另外，電磁炮還有射程不夠遠、炮管快速冷卻難等問題需要解決。而且，電磁炮的炮彈在幾毫秒內加速到每秒2000米以上，加速度巨大，產生的熱量和摩擦會對內彈道造成損耗。

2008年1月，美國海軍水面作戰(zhàn)中心的電磁炮測試，高速攝像機記錄下的發(fā)射瞬間。

美國在現代電磁炮領域起步最早，上世紀70年代初就開始了相關研究，據稱1980年美軍的電磁炮已經能把300克的炮彈加速到每秒4000米。2005年，美國海軍重啟電磁炮研究，并于2007年1月16日完成首次公開測試。2010年12月10日，美國海軍成功試射了由英國BAE系統(tǒng)公司研制的“閃電”電磁炮。設計指標顯示，“閃電”電磁炮可將炮彈加速至每秒2500米，可打擊180公里外的目標。

美國海軍當時提出的目標是，計劃研制一種可將炮彈初速度加速至7馬赫、最大射程超過400公里的高功率電磁炮，研制成功后將配置在當時尚未服役的“朱姆沃爾特”級隱身驅逐艦上，全面提升該艦的對陸、對海攻擊及防空能力。

美國研發(fā)的電磁軌道炮原型機

2019年，美國海軍測試了一種新型軌道炮，這種電磁炮成功地將彈丸加速到了每小時7400公里（6馬赫）。但受制于上述研發(fā)瓶頸，美國軍方致力于電磁炮開發(fā)若干年，卻始終難以實現實用化。2021年，五角大樓宣布美國海軍的武器研發(fā)重點轉向激光武器，部分電磁炮技術和資料在2018年前后被移交給日本。2022財年，美國停止在電磁炮項目上的經費投入，意味著實質性凍結了電磁炮項目。

美國《防務新聞》的一篇報道曾談到美軍電磁炮項目面臨的技術困境。美國海軍在2018年就嘗試將電磁炮部署到軍艦上，但當時電磁炮的射程根本無法讓軍艦在敵方導彈覆蓋外打擊目標。傳統(tǒng)火炮一般發(fā)射600次后才需要更換一次炮管，但在電磁炮測試中，美軍發(fā)現這種炮管發(fā)射十幾次后就必須更換。美國國會和五角大樓合計算了成本后，最終讓電磁炮項目下馬。

電磁軌道炮實驗設備

俄研發(fā)運用不同路徑

除了美國和日本，俄羅斯、印度、土耳其等國也在著手進行電磁軌道炮的研發(fā)設計。

俄羅斯的研發(fā)由俄科學院高溫聯(lián)合研究所沙圖拉分所承擔，最初電磁炮只能發(fā)射15克的炮彈，2018年已經能以10馬赫的初速度發(fā)射100克的彈丸。俄羅斯所采取的研發(fā)路線與美國不同，美國科學家使用固體電樞軌道加速器，而俄羅斯使用的是等離子電樞。

俄《消息報》2018年初報道，俄科學院高溫聯(lián)合研究所的工作人員找到了將等離子軌道炮威力提高5倍的方法，借助電磁場系統(tǒng)可將射彈助推至接近宇宙速度。俄科學院高溫聯(lián)合研究所沙圖拉分所實驗室主任弗拉基米爾·波利修克介紹稱，科學家和工程師能夠設計并制造新的儲能電容器，其功率足以將質量為100克的物體助推至超過3000米/秒的速度。

波利修克說：“科學家在兩年內將設備功重比提高了5倍——從0.8兆焦耳提高到4.8兆焦耳，已為依靠脈沖感應儲能器的軌道炮試驗做好準備。這種供電方式能以更高速度將能量導入等離子體，這會提高等離子活塞的溫度并相應地提高速度。”不過，目前的難題仍是炮管管道制造技術，管道必須經受住巨大的熱和動力負荷。波利修克說：“這類軌道炮的最大速度不超過3000米/秒，最大速度下助推器管道的壽命為1至3次發(fā)射。”

此外，據印度國防新聞網站2022年10月發(fā)布的消息，印度成功研制出國產電磁軌道炮，其炮口初始動能達到10兆焦耳。這款電磁軌道炮由印度國防研究與發(fā)展組織武器研發(fā)中心研制，對重量為80克、120克、250克、500克，口徑從12毫米到45毫米的不同彈丸進行了測試。在發(fā)射中，彈丸速度超過2000米/秒。

2018年6月，土耳其一家名為Yeteknoloji的公司公開了其研發(fā)的ahi-209電磁軌道炮。公開資料顯示，ahi-209電磁炮的炮口初速可達6馬赫，可發(fā)射重170克、口徑16毫米的專用鎢合金箭形彈藥，可輕松擊穿75毫米厚鋼板。該公司的宣傳視頻顯示，ahi-209電磁炮兩次開火射擊的間隙僅為30秒，可見是在犧牲一定發(fā)射功率的情況下，大幅改進了快速充能功能，使其具備了連發(fā)射擊能力，具有一定的實戰(zhàn)價值。

除了ahi-209電磁炮，土耳其Aselsan公司在研發(fā)更大功率的TUFAN電磁軌道炮，曾在2017年的英國防務展上展出過，可根據作戰(zhàn)需要，搭載到海、陸作戰(zhàn)平臺上。Aselsan公司稱，土軍計劃未來將電磁軌道炮應用于地面反裝甲、海上反艦甚至防空和反導作戰(zhàn)方面。

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