等离子炮、电磁炮 这些“新概念炮”向未来战场走来
“新概念炮”向未来战场走来
张迎亮 赵 林 倪长启
等离子炮
科技进步日益显著,先进武器系统持续部署于冲突现场,显著加剧了战场的失衡状态。电磁火炮、激光火炮及等离子火炮这三种充满未来感的新型兵器,正获得全球各国的高度关注,主要军事国家纷纷增加资源投入和科研力量,并在技术层面收获了突破性成果。未来战事中,此类创新性装备,或许会初显锋芒声名鹊起,担当关键性使命。
“动能之王”——电磁炮
电磁炮属于一类威力强大、射程远且用途广泛的兵器,包括轨道炮、线圈炮和重接炮这几种类型。这种兵器运用电能激发强大的电磁效应,并将该效应转化为驱动力kaiyun全站网页版登录,使炮弹以极高速度射出。电磁炮本质上是一种特殊的电机,其旋转部件是炮弹,而非做直线加速运动的转子。它主要由动力系统、加速机构、控制装置这三个部分构成。发射频率能到每分钟120次,比现在海军火炮的射速高出了三倍以上,远距离能够打到160公里以外。
电磁炮的突出优势表现在四个方面:首先,它的电磁驱动力非常强,弹丸飞行速度很快。电磁发射时产生的脉冲动力大约是传统火炮的十倍。通常情况下,普通炮弹的起始速度达到每秒八百米,但电磁炮能够将三克重的炮弹加速到每秒一万一千米,也能将三百克重的炮弹提速到每秒四千米。其次,炮弹飞行时非常稳定。电磁炮弹丸在炮管里承受的驱动力来自电磁作用,这种作用力非常稳定,并且电磁驱动力便于操控,因此炮弹飞行状态远比其他类型火炮更加稳定。其次,炮弹的动能可以灵活调整。依据目标特征和射击距离,能够迅速变更电磁作用力的大小,以此掌控炮弹的发射能量。再则,这种武器系统不易被发现。电磁炮运用电磁力来推动炮弹,不再依赖火药发射,这种方式让它在战场上更加隐蔽,不容易被敌人察觉。
自从19世纪英国科学家法拉第揭示电磁感应现象以来,1845年查尔斯·惠斯通便利用直流电机驱动类似电磁发射装置,将金属条射出20米开外,这构成了电磁炮的早期形态。电磁炮凭借其优异的特性以及广阔的战场应用潜力,使得在两次世界大战期间,部分军事大国都曾探索过其核心原理和结构设计。自从进入了数字化时期,电磁炮的研制更是获得了飞速的进展,它在军事领域的应用展现出更加宏大的发展空间。
用于天基反导系统,电磁炮拥有较高的初始速度,能够摧毁空间中的低轨道卫星和导弹,也能拦截由军舰以及地面单装平台发射的导弹。
用于防御空中威胁。在未来作战环境中,电磁发射装置能够取代高射炮和防空导弹,承担拦截任务。这种武器不仅能摧毁来袭的空中目标,还能在极远距离上拦截反舰巡航导弹。
用于反坦克装备。电磁炮是打击装甲目标的理想方式,可以抛射重达50克、时速3千米的高速炮弹,足以击穿25.4毫米厚的均质坦克装甲。
它旨在增强炮兵部队的火力攻击水平,现代战争中,火力的重要性日益凸显,对炮兵的快速反应和精准打击能力提出了更高标准,电磁炮有望成为新一代火炮,在战场上取代传统火炮,从而强化炮兵执行火力打击任务的水平。
电磁炮未来将呈现两种发展方向,一是向大型化演进。它能够用以取代反舰导弹和巡航导弹,对超百公里外的目标实施打击。二是向小型化演进。微型电磁炮可成为舰船防空体系的终极防线,这种武器具备独特优势,不会受到电磁环境的影响,其发射的炮弹速度极快,能够实现精准命中,确保单次攻击即达成彻底摧毁的效果。
“光弹杀手”——激光炮
激光武器借助强大激光流所蕴含的巨额能量,用以消灭敌方的飞行器、导弹、太空器等对象,并能对人员造成伤害,属于一种先进的新型作战工具。这种武器被誉为“兵器中的王者”,每秒钟能够射出1000个“光丸”,即具有强大破坏力的“强光束”。通过远程探测雷达,可以测定敌方导弹或飞行器的位置、距离、高度、速度等数据,经由电子设备进行计算,能够精确无误地击中目标。激光武器打击目标迅速,反应极为敏捷,不受电磁环境制约,势必是数字时代的关键装备。
激光炮
激光炮依据作战方式可划分为三种类型:第一种是致盲式,主要配置在作战载具上,例如安装在坦克上,能够持续发出约100焦耳能量的蓝绿光束,其破坏力足以灼伤两千米外敌方士兵的眼底,或直接摧毁对方的光电装置,第二种是近战战术型,主要用来对抗空中来袭的导弹和飞行器,现在部分国家已运用激光炮成功拦截了反坦克导弹第三类是远程战略型,主要执行反卫星、反洲际导弹任务。许多先进国家的大型海上船只运用核动力驱动,中型海上船只的电力化升级也已进入实际操作层面,这些发展都为激光武器在船只上的部署创造了条件。
激光摧毁目标的途径有两种,一种是使其穿孔,就是强能量、高强度的激光束让目标表层迅速熔解、变成气体,气体向外喷射产生反作用力形成冲击波,最终摧毁目标。另一种是引发层裂,就是目标被激光击中后,原子失去电子变成等离子体,这个等离子体膨胀喷发产生应力波往内部扩散,应力波反射导致目标被撕开,造成层裂性破坏。
激光武器属于定向能武器,曾率先开展大规模研究,并已获得显著进展。二十世纪八十年代kaiyun全站登录网页入口,全球多个军事大国便陆续制定了各自的激光武器研发方案。现阶段,不少国家在激光技术方面已打下坚实基础kaiyun官方网站登录入口,部分国家在强激光武器方面已实现批量生产,未来战场上高低功率激光武器的应用将会更加广泛。
“空域之伞”——等离子炮
物质存在四种基本形态,依次为固体形态,液体形态,气体形态,以及等离子形态。等离子形态的物质能够无拘无束地填充所有可用空间,这一点与气体形态颇为相似,不过其内在机制更为复杂:物质中的原子会转变为离子,同时释放出电子,这些电子可以在充满气体的广阔空间里自由穿梭。所以,等离子体兵器放出的电波光线并不集中打中目标,而是散布在目标附近;不是靠巨大能量把目标摧毁,而是用电波光线设下圈套,通过弄乱飞行物周边的情况来攻击它。
电磁炮
等离子炮是一种武器,它通过激光,将重氢加热到极高温度,达到百万度,使其转化为等离子态,然后利用电磁技术,把这团带电粒子,包裹成球状,并发射出去,以此来摧毁目标。
当代军事冲突中,怎样有效抵御导弹攻击是各国普遍面临的挑战。当前主要手段是利用拦截导弹来对抗来袭的导弹。然而,随着导弹技术的进步,尤其是弹道导弹的精确度不断提高,这种拦截方式已难以完全应对,而等离子炮则能轻易阻挡飞行中的导弹。这种武器系统主要由高频电磁波发射装置、引导天线以及强大动力源构成。它能够实施雷达探查,可以探测到目标,也能够摧毁目标,从而让攻击的步骤变得非常简单。
等离子炮发出的电磁波束传播速度极快,等同于光速,而导弹的行进速度与之相比显得迟缓,如同缓慢移动的影像或完全静止的物体,这使得瞄准和攻击变得极为简单,因为攻击目标毫不费力。所以,等离子炮能够迅速锁定并摧毁各类太空目标,不论它们是真目标还是假目标,都能一并消灭,这种能力对于防御来自宇宙空间以及高、中、低空领域的各类飞行器和导弹的攻击非常有效。