号称“专打中国”的日本电磁炮上舰,口径40毫米,与中国比如何?
2024年4月9日,某个在日本海军基地活动的网络发布者,拍摄到了“飞鸟”号试验舰的影像。
出乎意料的是,这艘战舰配备了一种新型隐身轨道火炮,同时它也被一些日本媒体称作是“专门用来打击我国海军舰艇的武器”。
这种武器系统潜力巨大,堪称革新性装备,即便不确定能否战胜中国,日本电磁炮的表现也引人关注,在全球电磁炮领域,日本的水平如何,让人十分好奇。
日本电磁炮
早在1990年,日本便着手进行电磁炮研究,这一举措是在国防部技术、采购和后勤局(ATLA)的建议下启动的。
不过因为当时技术条件有限,又缺乏足够的资金支持,项目在启动阶段就发展缓慢,在接下来长达二十六年的岁月里,科研活动一直进展迟缓,始终没有获得关键性的进展。
到了 2016 年,日本才将电磁炮开发列作重点事项,增加投入,着手进行系统性的研究工作。
历经两年技术上的突破,2018年,日本防卫省首次对外公布了16毫米电磁轨道炮的技术指标,以及相关的科研进展情况。
这个样炮的炮管长度为 2 米kaiyun全站登录网页入口,管内直径是 16 毫米,它运用了铜质轨道和聚碳酸酯绝缘体组合的结构,脉冲电源的电容器组储存了 1 兆焦耳的能量,电容值达到 4.8 毫法,可以驱动 20 克重的铝制电枢弹丸,使其飞行速度提升到 2.7 千米每秒。
接下来,凭借在 16 毫米电磁轨道炮领域取得的成果,日本防卫省马上着手进行 40 毫米防空反导电磁轨道炮的研制工作,同时显著加大了财政资源的配置。
2022年度与2023年度,先后投入65亿日元及160亿日元专项经费,旨在突破技术瓶颈,优化体系构造。
二零二三年五月,四十毫米防空反导电磁轨道炮首次公开亮相。
依照方案,目标炮口动能需超过 20 兆焦耳,最大射程预计可达 200 公里,弹丸总质量为 10 千克,理想射速为每分钟 10 发。
同年 10 月,日本的电磁炮在海上完成了测试。
选定 “飞鸟” 号试验舰作为测试平台,该平台配备轨道炮主体,全长 6 米,重量达 8 吨,同时还有庞大的配套电源系统。
该供电设备包含一个二十英尺的充电箱体,以及三组五兆焦耳的储能电容箱体开yun体育app官网网页登录入口,这些箱体体积相当可观,不仅挤占了舰船内部相当大的空间,更凸显了电磁炮项目在推进实用化阶段时,对于电源系统进行小型化和整合所面临的挑战。
这次海上实验虽然意味着日本电磁炮研究从陆地迈向了海疆,不过离真正的战场应用,还需要解决发射耐久性、能量转换效能等方面的很多技术难题继续攻克。
到了 2024 年 4 月进行拍摄的时候,那个轨道炮的炮塔已经把线路包绕起来,同时拥有了上下移动和左右转动的能力,这说明它取得了一些进步,不过它的炮管还是只有在开火的时候才会拿下来,由此可见,它离真正能够实际应用还有相当长的路要走。
日本电磁炮的性能
根据现有披露的消息,日本这款 40 毫米电磁炮的部分性能已经获得显著进展。当前能量指标为 5 兆焦耳,未来计划将其提升至 20 兆焦耳。在射程方面,预定目标区间为 50 到 100 公里。
不过,按照目前的技术水准,它的平行金属轨道能够承受的发射次数大约只有 120 次,而要让这种装置真正部署到舰船上发挥作用,其发射次数必须提升到上千次才行,否则无法满足实战以及平时训练和演练的需要。
另外,依据海试时配置的供电装置判断,该装置的体量与分量相当可观,这对舰船的内部布局和负载能力构成了严峻挑战,进而显著削弱了其作战效能与机动性。
除此之外,日本电磁炮在运用层面,依然受制于现阶段超导材料与电容科技,其能量转换表现并不令人满意。
理想状态下,转换效能可以高达半数,但现实操作中,这个指标远远无法企及,许多电能会在传输环节被无谓消耗。
这造成电磁炮耗电量极大,运行费用显著提高,同时损害了武器的综合能力,使得其打击效果和射程都受到影响。
另一方面,电磁炮发射时,弹丸会以极快速度飞离,在这个过程中弹丸需要承受数万 G 甚至更高的载荷,这对弹丸内部的制导装置和电子部件来说,无疑是严峻的挑战。
当前的技术水平难以确保这类精密装置在承受巨大冲击时仍能正常运作,因此日本研发的电磁炮弹药普遍采用实心设计,并未配备制导装置。
因此,炮弹只能凭借单纯的撞击力量去攻击目标,其准确度和破坏力都受到很大限制,距离真正的实战标准还有很大差距。
中国电磁炮
与日本相比,中国在电磁炮方面研究的还算是比较早点!
二十世纪八十年代,我国着手探索电磁炮技术,直至二零一八年,才成功进行了舰载电磁炮的试验。
传闻我国海军的舰载电磁发射装置,其射速能够达到每秒7.5倍音速,射击距离远至270公里,拥有120发弹药连续发射的性能,能够造成极为猛烈的火力覆盖。
更加令人惊奇的是,中国的电磁发射装置能够穿透百公里距离的金属板,并且在2021年,中国又研制出一种用于灭火的100毫米口径电磁发射装置。
在炮管尺寸方面,我国主要致力于研发60至100毫米口径的电磁炮,这种尺寸的炮管更利于实施打击行动,尽管需要克服的技术难题更加棘手,然而一旦研制成功,其发挥的军事效能会非常可观。
日本挑选的这种小口径(40 毫米)电磁炮,其核心用途在于执行防空和反导作战。
其他国家的电磁炮项目
我们的“世界霸主”美国,早在过去就已经着手研究电磁炮技术了。
但是究竟谁会先完成,电磁炮始终没有出现,反而是到了2021年,收到了美国决定终止电磁炮计划的消息。
别的国家的电磁炮探索进度较为缓慢,难以企及中国和日本的水平,以俄罗斯为例,其军事实力与中美不相上下开元棋官方正版下载,但根据现有披露的内容,该国仍处于基础研究和技术验证环节,在核心性能参数与工程实施进度方面,与中国和日本等存在明显距离。
印度电磁炮以拖车作为发射平台,其能量输出能够达到10兆焦耳级别,但炮管的使用次数仅限于50发,这个指标与实际应用的需求相距甚远。
因此,当前这些国家的电磁炮技术,在接下来的岁月里,不太可能会有何种进展。
结语
从技术演进路径来看,中国电磁炮已构建起较为完善的研发体系。
材料科学的不断进步,促使新型导轨材料具备大幅延长使用寿命的潜力,同时也能减少维护开销;而能量存储与转换技术的持续创新,则有助于显著增强能量运用效能,为达成更强大的动能输出提供必要条件。
卫星导航技术同末端修正手段相结合,能够使电磁炮弹丸超越传统实心炮弹的作战限制,达成对目标的精确命中。
这项尖端技术的持续革新,将促使我国电磁炮水平出现根本性突破,为海军建设增添显著战斗力,在未来的海上对抗中构筑特殊制衡能力。
日本在电磁炮技术研究上不断增加财政支持,然而,由于射击次数有限、动力装置体积硕大沉重、能量转换成效不高,这些困难严重限制了该装备的落地应用。
即便美国提供技术支持,日本在关键技术自主创新能力方面仍然存在不足。
日本现行的和平宪法对武器研制的约束,造成其在军事技术进步方面承受更大的法律和公众监督负担,这进一步迟滞了电磁炮技术的快速发展,致使其与中国在该领域的差距持续拉大。日本倘若不能攻克技术难关达成电磁炮的实用化,其在该领域的研发资源便难以转化为实战效能,对区域军事力量对比的作用十分有限。