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磁(ci)軌炮(pao)（Rail Gun），也叫(jiao)軌道炮(pao)，是利用電磁(ci)發射技術制(zhi)成的一種先(xian)進(jin)的動能殺傷武器．與(yu)傳(chuan)統(tong)的大(da)炮(pao)將火藥燃氣(qi)壓力(li)作(zuo)用于彈丸(wan)(wan)不同，軌道炮(pao)是利用電磁(ci)系統(tong)中電磁(ci)場(chang)的作(zuo)用力(li)，其作(zuo)用的時間要長(chang)得多(duo)，可大(da)大(da)提高彈丸(wan)(wan)的速度和射程。

軌道炮因其強大(da)的(de)威力(li)而引起了世界各(ge)國軍事家們的(de)關注．自(zi)80年代(dai)初期(qi)以來，電磁軌道炮在未來武器的(de)發展計劃(hua)中，已成(cheng)為越(yue)來越(yue)重要的(de)部分。

主要定義

軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)(pao)(pao)（Rail Gun）：或(huo)譯做(zuo)磁(ci)軌(gui)(gui)炮(pao)(pao)(pao)、導(dao)軌(gui)(gui)炮(pao)(pao)(pao)，是電磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)。電磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)是利用(yong)(yong)電磁(ci)力(li)(li)產(chan)(chan)生動能推進彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)先進的(de)(de)(de)動能殺傷武(wu)器，與傳統的(de)(de)(de)大(da)(da)炮(pao)(pao)(pao)將火藥燃氣壓力(li)(li)作(zuo)用(yong)(yong)于(yu)彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)不同，電磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)是利用(yong)(yong)電磁(ci)系統中電磁(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)，其(qi)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)時間(jian)要(yao)長得多(duo)，可(ke)大(da)(da)大(da)(da)提高彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)的(de)(de)(de)速(su)(su)度和射程．因而引起了世(shi)界各國軍(jun)事家們的(de)(de)(de)關注。自(zi)80年代(dai)初期以來(lai)，電磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)在未來(lai)武(wu)器的(de)(de)(de)發展計劃中，已成(cheng)為越(yue)來(lai)越(yue)重要(yao)的(de)(de)(de)部分。軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)(pao)(pao)由(you)兩條平行(xing)的(de)(de)(de)導(dao)軌(gui)(gui)組成(cheng)，彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)夾在兩條導(dao)軌(gui)(gui)之間(jian)。兩軌(gui)(gui)接入電源，電流(liu)(liu)經一(yi)(yi)導(dao)軌(gui)(gui)流(liu)(liu)向(xiang)彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)再流(liu)(liu)向(xiang)另一(yi)(yi)導(dao)軌(gui)(gui)產(chan)(chan)生強磁(ci)場(chang)(chang)，磁(ci)場(chang)(chang)與電流(liu)(liu)相互作(zuo)用(yong)(yong)，產(chan)(chan)生強大(da)(da)的(de)(de)(de)安培(pei)力(li)(li)推動彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)，達到很高的(de)(de)(de)速(su)(su)度（理論上可(ke)以到達亞光(guang)速(su)(su)）

理論計算

軌道炮推動彈丸的力主要是洛倫茲力，基本計算過程與高中的“通電鐵棒在磁場中運動”一樣：式中(zhong)F是(shi)洛倫茲力(li)，I是(shi)通電(dian)導體(ti)棒(bang)（炮彈）的電(dian)流，L是(shi)導體(ti)棒(bang)長度沿(yan)著電(dian)流方向(xiang)的向(xiang)量，B是(shi)磁場方向(xiang)。

對于個人實驗的小型電磁炮項目，磁場B可以完全由通電導軌提供。這時的磁場可以認為是兩根電流相反的半無窮長度平行直導線磁場的疊加。其值為：式(shi)中μ0是真(zhen)空(kong)磁導(dao)(dao)率，I是電(dian)流，S是兩導(dao)(dao)軌間距。上式(shi)認為導(dao)(dao)軌寬度不大，磁場沿(yan)著導(dao)(dao)體棒方向處處相等。回(hui)代F公(gong)式(shi)可得l是電(dian)流(liu)方向(xiang)(xiang)的單位(wei)向(xiang)(xiang)量，z是垂直導軌(gui)平面(mian)往上(shang)的單位(wei)向(xiang)(xiang)量，兩者相叉(cha)乘得(de)到(dao)沿著導軌(gui)向(xiang)(xiang)前的力。可以看出力只(zhi)與電(dian)流(liu)大小的平方成正比，而且1000安(an)培的電(dian)流(liu)只(zhi)能產生(sheng)0.1N的力。

如(ru)(ru)果僅僅圍繞(rao)以上(shang)設定(ding)設計(ji)電磁炮裝置，采用鋁制長(chang)方體作為(wei)彈(dan)丸，彈(dan)重1g，如(ru)(ru)通10A電流，受力10-5N。如(ru)(ru)軌道長(chang)1m，終點動能為(wei)10-5J，終點速度為(wei)0.14m/s，基本看(kan)不(bu)出彈(dan)丸在運動。

導體(ti)棒切割(ge)磁感線還會在棒上形成反電(dian)動勢E=BLV，進一步降低終點效(xiao)率，彈丸(wan)速度越快這一效(xiao)應越明顯(xian)。

為了提高出口初(chu)速度，可以考慮以下做法：

用電(dian)(dian)容等(deng)快速(su)放電(dian)(dian)裝置提(ti)供瞬時(shi)大電(dian)(dian)流。更(geng)大的電(dian)(dian)流對供能，放電(dian)(dian)，安全等(deng)裝置都提(ti)出(chu)了更(geng)高的要求(qiu)，這也是現代(dai)軍用電(dian)(dian)磁炮的技術瓶頸之一。

外(wai)接平行(xing)勻強磁場(chang)(chang)。通過(guo)帶(dai)鐵芯的(de)馬蹄形磁鐵等機(ji)構外(wai)加勻強磁場(chang)(chang)可以在不依(yi)賴過(guo)度地向導軌提供電(dian)流(liu)的(de)情況下獲得更大的(de)加速磁場(chang)(chang)。

增長磁(ci)軌(gui)。終點動能與磁(ci)軌(gui)長度的平方(fang)根成(cheng)正比。

采用(yong)輕質(zhi)的彈丸(wan)(wan)。動能(neng)相同的情況下(xia)，終點速(su)度(du)與彈丸(wan)(wan)質(zhi)量的平方根(gen)成反比。

發展歷史

發明

電(dian)(dian)(dian)磁軌(gui)道(dao)(dao)炮(pao)是法國人維勒魯伯(bo)于1920年發明(ming)。二戰(zhan)中(zhong)，德國漢斯勒博士開(kai)展了對電(dian)(dian)(dian)磁軌(gui)道(dao)(dao)炮(pao)的(de)全面研(yan)究。到(dao)1944年，他研(yan)制出長2米、口徑(jing)20毫(hao)米的(de)軌(gui)道(dao)(dao)炮(pao)，能把重10克(ke)的(de)圓柱(zhu)體鋁(lv)彈丸加(jia)速(su)(su)到(dao)1.08千米/秒(miao)。1945年他又將2門軌(gui)道(dao)(dao)炮(pao)串聯起來，使炮(pao)彈初速(su)(su)度達到(dao)了1.21千米/秒(miao)。二戰(zhan)期間，日本(ben)研(yan)究感應加(jia)速(su)(su)式電(dian)(dian)(dian)磁炮(pao)，并把2千克(ke)的(de)彈丸加(jia)速(su)(su)到(dao)335米/秒(miao)。二戰(zhan)之后相(xiang)當長的(de)一段時內，因材料(liao)和電(dian)(dian)(dian)力(li)等關(guan)鍵問(wen)題無法從根本(ben)上解決，致使電(dian)(dian)(dian)磁軌(gui)道(dao)(dao)炮(pao)研(yan)究中(zhong)斷了很(hen)久(jiu)。

發展

從(cong)70年(nian)代起，隨著(zhu)一些(xie)技(ji)術(shu)(shu)難題(ti)相繼被解決，使得電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)研(yan)制得以(yi)(yi)東山再起。1970年(nian)德國(guo)(guo)的(de)(de)(de)哈布和齊默爾曼用(yong)單極(ji)線圈炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)把1.3克的(de)(de)(de)金屬(shu)環加(jia)速到490米(mi)/秒。1978年(nian)，澳大(da)利亞國(guo)(guo)立(li)大(da)學物理學家(jia)(jia)理查德·馬歇爾和約翰巴伯等人使用(yong)5米(mi)長的(de)(de)(de)導軌炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)，以(yi)(yi)可供1.6兆(zhao)安電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)550兆(zhao)焦耳(er)雙(shuang)層單極(ji)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機為(wei)電(dian)(dian)(dian)源，取得了將質量3.3克的(de)(de)(de)塑料彈丸以(yi)(yi)5900米(mi)/秒的(de)(de)(de)高(gao)速發(fa)射成(cheng)功的(de)(de)(de)突破性(xing)進展(zhan)(zhan)。澳大(da)利亞的(de)(de)(de)成(cheng)功進展(zhan)(zhan)，給各(ge)國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)研(yan)制者以(yi)(yi)巨大(da)的(de)(de)(de)鼓舞。1978年(nian)，美國(guo)(guo)國(guo)(guo)防(fang)部先后(hou)成(cheng)立(li)了電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)發(fa)展(zhan)(zhan)研(yan)究(jiu)(jiu)顧(gu)問(wen)委(wei)員(yuan)會和技(ji)術(shu)(shu)工作組，開始(shi)評估電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)技(ji)術(shu)(shu)現狀(zhuang)及應(ying)用(yong)潛力(li)，并建議集中和協調國(guo)(guo)家(jia)(jia)的(de)(de)(de)資(zi)金來發(fa)展(zhan)(zhan)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)。20世(shi)紀80年(nian)代美國(guo)(guo)國(guo)(guo)防(fang)委(wei)員(yuan)會得出“未來高(gao)性(xing)能(neng)(neng)武器必然以(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)為(wei)基礎”的(de)(de)(de)結論(lun)。1991年(nian)，美國(guo)(guo)防(fang)部成(cheng)立(li)了“電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)聯合委(wei)員(yuan)會”，協調軍隊、能(neng)(neng)源部、國(guo)(guo)防(fang)原子能(neng)(neng)局(ju)及戰略防(fang)御(yu)倡(chang)議機構分散進行的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)研(yan)究(jiu)(jiu)工作。1992年(nian)，美國(guo)(guo)已(yi)把一門口徑90毫米(mi)、炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)口動能(neng)(neng)9兆(zhao)焦的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)樣炮(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)(pao)推到尤馬靶(ba)場(chang)進行試(shi)驗。

突出優點

電磁(ci)軌道(dao)炮(pao)(pao)(pao)有(you)一(yi)些突出(chu)優點：一(yi)是(shi)彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)(wan)速度快，精度高(gao)(gao)，射程遠(yuan)，威力大(da)。彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)(wan)約(yue)能在6分(fen)鐘(zhong)內飛行200海里(li)，初(chu)始速度達到2500米/秒，比(bi)普(pu)通(tong)槍彈(dan)(dan)(dan)的(de)速度快2至(zhi)3倍。帶(dai)有(you)巨大(da)動(dong)能的(de)彈(dan)(dan)(dan)丸(wan)(wan)通(tong)過直接撞(zhuang)擊目標將其(qi)摧毀，威力極(ji)大(da)。同時極(ji)高(gao)(gao)的(de)飛行速度可(ke)(ke)以(yi)減(jian)少(shao)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)的(de)飛行時間(jian)，使(shi)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)不(bu)易受到干擾，保證了炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)的(de)精度。二是(shi)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)體積(ji)小，重量輕。電磁(ci)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)幾乎不(bu)使(shi)用推進劑，減(jian)少(shao)了裝藥量，所以(yi)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)的(de)體積(ji)只是(shi)傳統(tong)120毫米火炮(pao)(pao)(pao)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)的(de)八(ba)分(fen)之一(yi)，重量是(shi)其(qi)十分(fen)之一(yi)，這樣(yang)可(ke)(ke)顯著提(ti)高(gao)(gao)武器系統(tong)的(de)攜彈(dan)(dan)(dan)量，減(jian)少(shao)后勤負擔。艦船一(yi)次一(yi)般只能攜帶(dai)70枚制導導彈(dan)(dan)(dan)，而電磁(ci)軌道(dao)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)則能輕易地(di)一(yi)次裝載幾百枚。三是(shi)生存能力強。炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)幾乎不(bu)裝填炸藥，又(you)可(ke)(ke)減(jian)少(shao)炮(pao)(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)在制造、運輸、儲存方面(mian)的(de)安(an)全隱患(huan)。

結構原理

電(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)聽起(qi)來(lai)很(hen)神秘，其實它的結(jie)構和原(yuan)理很(hen)簡單．電(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)是利(li)用電(dian)磁(ci)(ci)力(li)(li)代替火藥爆炸(zha)力(li)(li)來(lai)加速(su)(su)(su)彈(dan)丸的電(dian)磁(ci)(ci)發射(she)系(xi)統，它主要由電(dian)源、高速(su)(su)(su)開(kai)關、加速(su)(su)(su)裝置和炮(pao)(pao)彈(dan)四部分組成．世界上所研制(zhi)的電(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)，根據結(jie)構和原(yuan)理的不(bu)同，可(ke)分為(wei)以(yi)下幾種類型：

線圈炮型

線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)炮(pao)(pao)又稱(cheng)交流(liu)(liu)同軸線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)炮(pao)(pao)．它是(shi)電(dian)(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)的(de)最早形(xing)式(shi)，由(you)加速線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)和彈(dan)丸(wan)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)構成．根據通(tong)電(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)之間磁(ci)場(chang)的(de)相互作(zuo)用(yong)原理而(er)工作(zuo)的(de)．加速線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)固(gu)定在(zai)炮(pao)(pao)管中，當它通(tong)入交變(bian)電(dian)(dian)流(liu)(liu)時，產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)交變(bian)磁(ci)場(chang)就會(hui)(hui)在(zai)彈(dan)丸(wan)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)中產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)(liu)．感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)磁(ci)場(chang)與加速線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)磁(ci)場(chang)互相作(zuo)用(yong)，產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)安(an)培(pei)力，使彈(dan)丸(wan)加速運動并(bing)發射(she)出(chu)去(qu)．一(yi)(yi)般(ban)(ban)普(pu)通(tong)實驗室做出(chu)的(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)炮(pao)(pao)不(bu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)洛(luo)(luo)倫茲力,產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)洛(luo)(luo)倫茲力的(de)是(shi)單級同軸線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)炮(pao)(pao),一(yi)(yi)般(ban)(ban)的(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)炮(pao)(pao)是(shi)給線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)通(tong)電(dian)(dian)使之中心有磁(ci),將目標(biao)導(dao)體吸引(yin)至中心再(zai)由(you)慣性(xing)所(suo)致而(er)拋(pao)射(she)出(chu)彈(dan)體,由(you)于電(dian)(dian)容瞬(shun)間斷(duan)電(dian)(dian),因而(er)不(bu)會(hui)(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)磁(ci)力將炮(pao)(pao)彈(dan)吸引(yin)回(hui)去(qu),一(yi)(yi)般(ban)(ban)的(de)小型線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)炮(pao)(pao)模型都(dou)是(shi)這樣的(de).

軌道炮型

軌(gui)(gui)道(dao)炮是利用軌(gui)(gui)道(dao)電流(liu)間相互作(zuo)用的(de)(de)安培力把彈丸發射(she)出(chu)去．它由兩(liang)條平(ping)行(xing)的(de)(de)長直導(dao)軌(gui)(gui)組成，導(dao)軌(gui)(gui)間放(fang)置一(yi)(yi)質量(liang)較(jiao)小的(de)(de)滑(hua)(hua)塊(kuai)作(zuo)為彈丸．當(dang)兩(liang)軌(gui)(gui)接入電源時(shi)，強大(da)的(de)(de)電流(liu)從(cong)一(yi)(yi)導(dao)軌(gui)(gui)流(liu)入，經(jing)滑(hua)(hua)塊(kuai)從(cong)另(ling)一(yi)(yi)導(dao)軌(gui)(gui)流(liu)回時(shi)，在(zai)(zai)兩(liang)導(dao)軌(gui)(gui)平(ping)面間產生強磁場(chang)，通電流(liu)的(de)(de)滑(hua)(hua)塊(kuai)在(zai)(zai)安培力的(de)(de)作(zuo)用下(xia)，彈丸會以很(hen)大(da)的(de)(de)速(su)度射(she)出(chu)，這(zhe)就是軌(gui)(gui)道(dao)炮的(de)(de)發射(she)原理(li)．質量(liang)越大(da)動能越大(da),威力越大(da),耗能量(liang)越大(da).

重接炮型

重接(jie)炮是一種(zhong)多級加(jia)速的無接(jie)觸電磁發(fa)(fa)射裝(zhuang)置(zhi)，沒有(you)炮管，但要求彈丸在(zai)進入(ru)重接(jie)炮之前應有(you)一定的初速度．其結構和工作原理是利(li)用兩(liang)個矩形(xing)線圈(quan)上下(xia)分置(zhi)，之間有(you)間隙(xi)．長方形(xing)的“炮彈”在(zai)兩(liang)個矩形(xing)線圈(quan)產生的磁場中受(shou)到強磁場力的作用，穿過間隙(xi)在(zai)其中加(jia)速前進．重接(jie)炮是電磁炮的最新發(fa)(fa)展形(xing)式．

特點用途

特點

電(dian)磁炮與常規火炮相比(bi)，有(you)以(yi)下(xia)特點：

電(dian)(dian)磁炮利用電(dian)(dian)磁力所作的(de)功作為發射能量，不會產生強(qiang)大的(de)沖(chong)擊波和(he)彌漫的(de)煙(yan)霧(wu)，因而具有良好的(de)隱蔽性．電(dian)(dian)磁炮可根據目標的(de)性質和(he)距離，調節、選擇適(shi)當(dang)的(de)能量來調整彈(dan)丸(wan)的(de)射程(cheng)．

電(dian)磁炮(pao)沒有圓形炮(pao)管，彈丸體(ti)積小，重(zhong)量輕，使其(qi)在(zai)飛行時(shi)的空氣阻力很小，因而電(dian)磁炮(pao)的發(fa)射穩定性好，初速度高，射程遠．由于(yu)電(dian)磁炮(pao)的發(fa)射過程全部由計算(suan)機控制，彈頭又裝有激光制導或其(qi)他制導裝置，所以(yi)具(ju)有很高的射擊精(jing)度．

從發射能(neng)量的(de)成本來看(kan)，常規火炮(pao)的(de)發射藥產生每兆焦耳能(neng)量需10美元，而(er)電磁炮(pao)只(zhi)需0.1美元．而(er)且(qie)電磁炮(pao)還可(ke)以(yi)(yi)省去火炮(pao)的(de)藥筒(tong)和發射裝置，故而(er)重量輕、體積小、結(jie)構簡單、運輸(shu)以(yi)(yi)及后勤(qin)保障等(deng)方面更為安(an)全可(ke)靠和方便．

用途

電(dian)磁(ci)炮作為發(fa)展中的(de)高技(ji)術兵器，其(qi)軍事用途(tu)十分廣泛．

（一）用于天基反導(dao)(dao)系統：電(dian)磁炮由于初速度極高，可用于摧毀(hui)空間(jian)的低軌(gui)道(dao)衛星和導(dao)(dao)彈，還可以攔截由艦只和裝甲車發射(she)的導(dao)(dao)彈．因此，在美國的“星球大戰”計劃(hua)中，電(dian)磁軌(gui)道(dao)炮成為一項主要(yao)研究(jiu)的任務．

（二(er)）用于防(fang)空(kong)系統：美軍認為(wei)可用電(dian)磁炮(pao)代替高(gao)射武器和防(fang)空(kong)導彈(dan)遂行(xing)防(fang)空(kong)任務．美國正在(zai)研(yan)制長7.5米(mi)、發射速度(du)為(wei)500發/分、射程(cheng)達(da)幾十(shi)千(qian)米(mi)的(de)電(dian)磁炮(pao)，準備替代艦上的(de)“火神——方陣防(fang)空(kong)系統”．用它不(bu)僅能打(da)擊臨空(kong)的(de)各種飛機，還能在(zai)遠距(ju)離攔(lan)截空(kong)對艦導彈(dan)．英國也正在(zai)積極研(yan)制用于裝甲車的(de)防(fang)空(kong)電(dian)磁炮(pao)．

（三(san)）用于反裝甲(jia)武器：美(mei)國的(de)打靶試驗(yan)證明(ming)，電磁(ci)炮(pao)(pao)是(shi)對付坦克裝甲(jia)的(de)有效手段．發射質量為(wei)50克、速度為(wei)3km/s的(de)炮(pao)(pao)彈(dan)，可(ke)穿透(tou)25.4mm厚的(de)裝甲(jia)．有關資料還報道，用一(yi)種(zhong)電磁(ci)炮(pao)(pao)做試驗(yan)，完全可(ke)以(yi)穿透(tou)模擬(ni)的(de)T－72、T－80坦克的(de)裝甲(jia)厚度．由(you)此可(ke)見，電磁(ci)炮(pao)(pao)具有很強的(de)穿透(tou)能(neng)力，是(shi)非常優良的(de)反裝甲(jia)武器．

（四）用(yong)于改(gai)裝常(chang)規火(huo)(huo)炮(pao)(pao)：隨著電磁發(fa)射(she)(she)技術的(de)發(fa)展，在普通(tong)火(huo)(huo)炮(pao)(pao)的(de)炮(pao)(pao)口(kou)加裝電磁加速系統(tong)，可大大提高火(huo)(huo)炮(pao)(pao)的(de)射(she)(she)程(cheng)．美(mei)國利用(yong)這一技術，已將(jiang)火(huo)(huo)炮(pao)(pao)射(she)(she)程(cheng)加大到150km．

(五) 變殺人工具為(wei)交通工具，對于月球開(kai)發(fa)，采用軌(gui)道炮技術發(fa)射(she)(she)月基貨運飛船返(fan)回地球，將大大減少燃料消耗(hao)，飛船僅攜帶少量(liang)的(de)調姿和變軌(gui)用的(de)燃料。從而為(wei)月地貨運運輸提供一個廉價、可(ke)重(zhong)復利用的(de)發(fa)射(she)(she)平(ping)臺(tai)。

研發進展

一(yi)(yi)艘大(da)型(xing)驅(qu)逐艦(jian)獲得了300公(gong)里外敵軍(jun)指揮部的(de)位置坐標，不過它并(bing)沒(mei)有發(fa)射價值一(yi)(yi)百萬美元的(de)戰斧(fu)巡航導彈(dan)來(lai)摧毀目(mu)標，而是從(cong)炮管的(de)超導電磁軌道(dao)中發(fa)射出(chu)一(yi)(yi)枚長約1米(mi)，重(zhong)約20千克的(de)炮彈(dan)，這種炮彈(dan)的(de)動(dong)力來(lai)源既非火藥，也不是燃料，而是來(lai)自軍(jun)艦(jian)發(fa)動(dong)機(ji)為大(da)炮注入的(de)電能，炮彈(dan)以超過7倍(bei)音速的(de)速度(du)脫(tuo)膛而出(chu)，它那令人難以置信(xin)的(de)速度(du)使它擁(yong)有足夠的(de)動(dong)能讓目(mu)標在瞬間灰(hui)飛煙滅(mie)。

電磁軌道炮的(de)炮管由(you)兩條(tiao)長約6米(mi)的(de)平行導軌組成，之(zhi)間通過一個光滑的(de)轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)相連，電流從一條(tiao)軌道流出，經過轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)后再由(you)另一條(tiao)軌道流回(hui)，這(zhe)條(tiao)回(hui)路產(chan)生(sheng)磁場推(tui)動轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)，進而再推(tui)動位于轉(zhuan)子(zi)(zi)(zi)前方(fang)的(de)炮彈飛(fei)出軌道。

普(pu)通艦(jian)(jian)炮的射程只(zhi)有20千米，而(er)且(qie)準確度很差，巡(xun)航導彈(dan)的有效(xiao)射程雖然超過了300千米，但它們造價昂貴，而(er)且(qie)一艘艦(jian)(jian)艇最多只(zhi)能(neng)攜(xie)帶70枚，由于無法在海上裝卸，補(bu)(bu)充時還必須返回港口。電磁軌(gui)道炮則以(yi)射程遠、成(cheng)本低、運(yun)輸以(yi)及補(bu)(bu)充便(bian)利等多項優勢而(er)被美(mei)國國防部寄予厚望(wang)。電磁軌(gui)道炮甚至還被美(mei)國陸(lu)軍看(kan)成(cheng)是2020年后陸(lu)軍戰車主要(yao)武器的候選(xuan)技術(shu)方案。

不過(guo)電磁發射在技術上(shang)的(de)(de)研究(jiu)工作可能(neng)還要持續20多年，因為還沒有(you)哪艘軍艦能(neng)產生并且(qie)儲存(cun)開炮(pao)所需的(de)(de)電能(neng)。在過(guo)去(qu)，驅(qu)逐艦上(shang)90%的(de)(de)能(neng)量都用于供給推進(jin)系(xi)統。除此之外，面臨的(de)(de)挑戰(zhan)還包括：確保準確命中目標的(de)(de)高(gao)精度(du)控(kong)制(zhi)技術，炮(pao)彈(dan)對巨(ju)大加速(su)(su)度(du)的(de)(de)承受能(neng)力(li)(li)等。由(you)于距離目標超過(guo)了(le)300千米，所以這種(zhong)炮(pao)不能(neng)像普通(tong)槍管一樣(yang)去(qu)瞄準，而需要空氣動力(li)(li)學(xue)的(de)(de)校正，炮(pao)彈(dan)到了(le)空中也(ye)必須(xu)(xu)由(you)來自衛星的(de)(de)指(zhi)令對其運行方向進(jin)行修正。同(tong)時，炮(pao)彈(dan)在出膛時的(de)(de)加速(su)(su)度(du)會達(da)到地(di)球重力(li)(li)加速(su)(su)度(du)的(de)(de)45000倍，炮(pao)彈(dan)上(shang)攜(xie)帶的(de)(de)電子(zi)器件必須(xu)(xu)經(jing)受得住這種(zhong)加速(su)(su)度(du)。此外，要使轉(zhuan)子(zi)在炮(pao)管中高(gao)速(su)(su)運動也(ye)很困難。

美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)海(hai)軍(jun)正與英(ying)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)防部一道研制這種(zhong)電(dian)磁軌道炮(pao)(pao)，他們準備把驅(qu)逐艦變(bian)成一個(ge)超長的(de)(de)(de)機關(guan)槍，在(zai)一分鐘內就可以發射(she)12發這種(zhong)廉價的(de)(de)(de)炮(pao)(pao)彈。位于英(ying)國(guo)(guo)(guo)柯爾庫布里的(de)(de)(de)一家工廠已經在(zai)2003年按1∶8的(de)(de)(de)比例生產(chan)出(chu)了(le)這種(zhong)電(dian)磁軌道炮(pao)(pao)的(de)(de)(de)樣品，并在(zai)試驗中射(she)出(chu)了(le)以6倍音速穩(wen)定飛行的(de)(de)(de)炮(pao)(pao)彈。不過(guo)據美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)海(hai)軍(jun)海(hai)洋系統(tong)司令部的(de)(de)(de)羅杰·麥金尼斯上校估計，美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)電(dian)磁軌道炮(pao)(pao)最早(zao)也要到(dao)2015年才能交付使用。

經(jing)過多年(nian)的(de)努(nu)力，用于電磁軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)的(de)科學技術取(qu)得(de)了相當大的(de)進展，已經(jing)可以在軍事應用中進行實踐探索，并為研究(jiu)電磁軌道(dao)(dao)炮(pao)(pao)作戰系統(tong)奠定了堅實的(de)基礎(chu)。

一是(shi)美(mei)(mei)國(guo)防部決(jue)定研究(jiu)(jiu)DDG-1000綜合電(dian)(dian)(dian)力(li)系統艦，為(wei)新一代電(dian)(dian)(dian)能武器(qi)系統包括軌(gui)道炮(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)(jiu)打開方便之門。因為(wei)軌(gui)道炮(pao)(pao)(pao)所(suo)需要的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)取決(jue)于發(fa)(fa)射彈丸的(de)(de)(de)(de)速(su)率。綜合電(dian)(dian)(dian)力(li)系統艦的(de)(de)(de)(de)額定電(dian)(dian)(dian)功率為(wei)80兆(zhao)(zhao)瓦，具有(you)足夠的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)維持(chi)15-30兆(zhao)(zhao)瓦的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道炮(pao)(pao)(pao)6-12發(fa)(fa)/分鐘的(de)(de)(de)(de)速(su)度發(fa)(fa)射彈丸。同(tong)時(shi)軌(gui)道炮(pao)(pao)(pao)不需要火藥和(he)其(qi)它(ta)含能爆炸物，從(cong)而提高(gao)(gao)了(le)(le)(le)艦只的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)，并減少(shao)后勤保(bao)障的(de)(de)(de)(de)費(fei)用。二是(shi)精確(que)制(zhi)導(dao)(dao)技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)推(tui)動電(dian)(dian)(dian)磁軌(gui)道炮(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，美(mei)(mei)軍在(zai)制(zhi)導(dao)(dao)、導(dao)(dao)航和(he)控(kong)制(zhi)系統技(ji)(ji)術應(ying)(ying)用的(de)(de)(de)(de)增加為(wei)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)體積更(geng)小、殺(sha)傷力(li)更(geng)高(gao)(gao)且費(fei)用更(geng)小的(de)(de)(de)(de)彈丸提供了(le)(le)(le)機會。這種趨勢(shi)僅從(cong)費(fei)用少(shao)、速(su)度高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)軌(gui)道炮(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)彈丸的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)中(zhong)受益。三是(shi)炮(pao)(pao)(pao)管壽(shou)命的(de)(de)(de)(de)延長。德克(ke)薩(sa)斯大學(xue)(xue)先進技(ji)(ji)術學(xue)(xue)院為(wei)美(mei)(mei)陸軍研究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)(de)炮(pao)(pao)(pao)管壽(shou)命技(ji)(ji)術取得重大進展(zhan)(zhan)。電(dian)(dian)(dian)樞與導(dao)(dao)軌(gui)接觸面受兩種磨損(sun)現(xian)象的(de)(de)(de)(de)影響，限制(zhi)了(le)(le)(le)炮(pao)(pao)(pao)管的(de)(de)(de)(de)壽(shou)命：一種是(shi)刨削現(xian)象，另一種是(shi)平移現(xian)象。美(mei)(mei)國(guo)的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術人員(yuan)完全(quan)了(le)(le)(le)解(jie)了(le)(le)(le)導(dao)(dao)致高(gao)(gao)速(su)刨削的(de)(de)(de)(de)物理原(yuan)因，找到解(jie)決(jue)該問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料。在(zai)炮(pao)(pao)(pao)口(kou)，當電(dian)(dian)(dian)樞從(cong)金(jin)屬與金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)接觸轉(zhuan)變到電(dian)(dian)(dian)弧接觸時(shi)，相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)等(deng)離子會損(sun)壞軌(gui)道。德克(ke)薩(sa)斯大學(xue)(xue)高(gao)(gao)技(ji)(ji)術學(xue)(xue)院已經展(zhan)(zhan)示(shi)了(le)(le)(le)成(cheng)功處理平移問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)方法。

2001年11月，美海(hai)軍高技術研究所通(tong)過參數(shu)研究和建模(mo)活動(dong)(dong)取得了(le)新型電磁軌道炮系(xi)統(tong)的(de)(de)主要(yao)性能(neng)(neng)參數(shu)：軌道炮是可以(yi)安裝在水面艦只(zhi)上，其重量(liang)相當(dang)于(yu)為155毫米高級火炮系(xi)統(tong)，能(neng)(neng)夠以(yi)63兆焦耳初始(shi)動(dong)(dong)能(neng)(neng)和2500米/秒（7.5馬赫）的(de)(de)初速度發射20公斤的(de)(de)彈(dan)(dan)丸。高速彈(dan)(dan)丸只(zhi)需要(yao)6分鐘就達到(dao)200海(hai)里(li)以(yi)外的(de)(de)目標，并能(neng)(neng)以(yi)5馬赫的(de)(de)速度對目標實行動(dong)(dong)能(neng)(neng)碰撞(zhuang)。研究還估計了(le)脈沖形成網絡（PFN）能(neng)(neng)夠產生(sheng)彈(dan)(dan)丸所需要(yao)的(de)(de)初始(shi)動(dong)(dong)能(neng)(neng)和速度。

隨(sui)著美海(hai)軍啟動DDG-1000的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)深(shen)入，美海(hai)軍計劃把(ba)電磁炮安(an)裝(zhuang)到(dao)該平(ping)臺上(shang)去，并(bing)于(yu)2003年授予BAE系統(tong)公(gong)司武器系統(tong)分(fen)部一份合(he)同，進行為期6個月的(de)(de)(de)(de)(de)將軌(gui)(gui)道(dao)炮合(he)成到(dao)新型驅逐艦上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)。經過(guo)研究(jiu)，BAE系統(tong)公(gong)司認(ren)為，擁有81兆瓦電能的(de)(de)(de)(de)(de)DDG-1000綜(zong)合(he)電力(li)系統(tong)艦可以為兩(liang)門軌(gui)(gui)道(dao)炮提供(gong)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)電力(li)。在艦只以10-18節的(de)(de)(de)(de)(de)速度航行時，軌(gui)(gui)道(dao)炮可以每分(fen)鐘(zhong)發射(she)10-12發炮彈。軌(gui)(gui)道(dao)炮的(de)(de)(de)(de)(de)重量和體積都適合(he)于(yu)安(an)裝(zhuang)在水面(mian)(mian)艦只上(shang)，合(he)成工(gong)作面(mian)(mian)臨(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)主要工(gong)程問題只是軌(gui)(gui)道(dao)炮產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)能管理。

軌道炮研(yan)究(jiu)史上(shang)一(yi)個重大里程(cheng)碑是美(mei)(mei)(mei)海軍(jun)2003年4月在蘇格蘭柯爾庫布里郡成(cheng)功完(wan)成(cheng)90毫米口徑電(dian)磁(ci)炮如何發射高超音速彈藥的(de)(de)海上(shang)演(yan)示驗(yan)(yan)證(zheng)試(shi)驗(yan)(yan)。此(ci)(ci)次試(shi)驗(yan)(yan)是美(mei)(mei)(mei)海軍(jun)海上(shang)系(xi)統(tong)(tong)司(si)令部與英國奎奈蒂克(ke)公司(si)電(dian)磁(ci)炮工(gong)廠(chang)共(gong)同完(wan)成(cheng)，試(shi)驗(yan)(yan)使用的(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)是一(yi)臺(tai)只有(you)未來(lai)原型機1/8大小的(de)(de)樣(yang)機，但是以(yi)2500米/秒以(yi)上(shang)初速度(du)(du)（確切的(de)(de)速度(du)(du)仍是機密的(de)(de)）發射了(le)彈丸。包括美(mei)(mei)(mei)海軍(jun)艦隊司(si)令羅伯(bo)特·耐(nai)特上(shang)將(jiang)及(ji)海軍(jun)研(yan)究(jiu)局局長杰伊·科恩(en)少將(jiang)在內(nei)的(de)(de)諸多美(mei)(mei)(mei)國海軍(jun)高級官(guan)員到場觀看了(le)此(ci)(ci)項擁有(you)廣(guang)闊前景的(de)(de)技術驗(yan)(yan)證(zheng)試(shi)驗(yan)(yan)。此(ci)(ci)次試(shi)驗(yan)(yan)是為海軍(jun)火力改革(ge)和轉變新一(yi)代(dai)艦炮海軍(jun)水面作戰艦艇的(de)(de)角色而發展(zhan)的(de)(de)電(dian)能武器所邁出(chu)的(de)(de)關鍵(jian)一(yi)步。

美(mei)(mei)海軍(jun)海上系統(tong)司(si)令(ling)部將在(zai)庫(ku)爾克布里(li)的試驗結果提交(jiao)到美(mei)(mei)海軍(jun)海上研(yan)究(jiu)顧問委員會電(dian)磁(ci)炮(pao)技術研(yan)究(jiu)小組。該小組在(zai)2004年2月公(gong)布了一份評估報(bao)(bao)告。該報(bao)(bao)告認(ren)為電(dian)磁(ci)炮(pao)是(shi)一種(zhong)具有(you)潛力的轉型武器，并建議海軍(jun)啟動(dong)一項風險減(jian)少研(yan)究(jiu)計劃(hua)(hua)確(que)保(bao)該種(zhong)武器適用于未來驅逐艦計劃(hua)(hua)。該小組還認(ren)為電(dian)磁(ci)炮(pao)是(shi)一種(zhong)對200海里(li)以外(wai)目標實施(shi)致命(ming)打擊的革命(ming)性電(dian)磁(ci)炮(pao)作戰系統(tong)，并且同時具有(you)增大(da)彈藥儲量、提高發全、減(jian)少費(fei)用和后(hou)勤保(bao)障(zhang)需求等優勢。放棄這項研(yan)究(jiu)是(shi)一大(da)錯誤(wu)。

2007年1月16日，美(mei)(mei)(mei)(mei)國海(hai)軍研究辦公室(shi)（ONR）在(zai)弗吉尼(ni)亞州海(hai)軍水(shui)面作戰中心(xin)達爾(er)格倫分部舉(ju)行新型(xing)(xing)電(dian)磁(ci)裝置交付(fu)儀(yi)(yi)式。美(mei)(mei)(mei)(mei)海(hai)軍沒有采(cai)用剪刀剪彩(cai)這(zhe)一(yi)傳統的(de)做法，而是打破慣例，用一(yi)門(men)90毫米(mi)口徑的(de)試驗型(xing)(xing)電(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)發(fa)射(she)1發(fa)高速(su)炮(pao)(pao)彈穿透了儀(yi)(yi)式彩(cai)帶。這(zhe)發(fa)炮(pao)(pao)彈在(zai)炮(pao)(pao)口的(de)初(chu)始動(dong)能達到7.4兆焦耳，初(chu)速(su)度達2146米(mi)/秒。但意義更(geng)為重大(da)的(de)是，這(zhe)部新型(xing)(xing)電(dian)磁(ci)炮(pao)(pao)的(de)交付(fu)再一(yi)次證實美(mei)(mei)(mei)(mei)海(hai)軍對高能電(dian)磁(ci)軌(gui)道(dao)炮(pao)(pao)充(chong)滿信心(xin)。美(mei)(mei)(mei)(mei)海(hai)軍將把這(zhe)種電(dian)磁(ci)軌(gui)道(dao)炮(pao)(pao)作為轉型(xing)(xing)武器方案，通過發(fa)射(she)投放高速(su)彈丸對遠距離目標實施精確(que)打擊來(lai)變革美(mei)(mei)(mei)(mei)海(hai)軍的(de)海(hai)上攻擊行動(dong)。

達爾格(ge)倫分部的(de)(de)發射試(shi)驗裝置的(de)(de)交付僅是(shi)(shi)一個開端，美(mei)海軍(jun)的(de)(de)目(mu)(mu)標(biao)是(shi)(shi)研制能(neng)夠從離(li)海岸(an)300多(duo)海里的(de)(de)戰(zhan)艦上(shang)持續發射精確(que)彈(dan)(dan)藥(yao)的(de)(de)戰(zhan)術系統。盡管這種彈(dan)(dan)藥(yao)只含有(you)少量或是(shi)(shi)幾乎不(bu)含有(you)高(gao)爆材(cai)料，但通(tong)過(guo)彈(dan)(dan)丸(wan)的(de)(de)高(gao)速度(du)碰撞(zhuang)能(neng)夠對(dui)目(mu)(mu)標(biao)造成毀壞。電(dian)磁軌(gui)道炮(pao)(pao)克服了(le)(le)常規(gui)大(da)炮(pao)(pao)在射程短(duan)(duan)、飛(fei)行(xing)(xing)時間短(duan)(duan)和對(dui)殺(sha)傷力有(you)限等(deng)方面的(de)(de)局限性。由(you)于電(dian)磁炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)沒有(you)爆炸材(cai)料，從而消除了(le)(le)生產(chan)、運輸、處理和存(cun)儲炸藥(yao)的(de)(de)需求。此(ci)外(wai)，超(chao)(chao)遠的(de)(de)射程、極短(duan)(duan)的(de)(de)飛(fei)行(xing)(xing)時間和高(gao)殺(sha)傷性都極大(da)地提升美(mei)海軍(jun)未(wei)(wei)來遠程作戰(zhan)的(de)(de)攻擊(ji)力。通(tong)過(guo)使(shi)用極高(gao)電(dian)流產(chan)生強大(da)的(de)(de)電(dian)磁力，美(mei)海軍(jun)未(wei)(wei)來的(de)(de)電(dian)磁軌(gui)道炮(pao)(pao)能(neng)以(yi)超(chao)(chao)過(guo)7馬(ma)(ma)赫的(de)(de)速度(du)發射彈(dan)(dan)丸(wan)，彈(dan)(dan)丸(wan)首先迅(xun)速進(jin)入(ru)外(wai)大(da)氣層空間，進(jin)行(xing)(xing)無阻(zu)力飛(fei)行(xing)(xing)，隨后再(zai)次進(jin)入(ru)大(da)氣層以(yi)5馬(ma)(ma)赫以(yi)上(shang)的(de)(de)速度(du)打擊(ji)目(mu)(mu)標(biao)。

美海軍(jun)研究辦公室努力推動電(dian)磁(ci)軌道炮的研究達到軍(jun)事使用階段，并計劃(hua)在2020-25年間裝備(bei)部(bu)隊。

2005年8月，美海(hai)軍(jun)(jun)啟動(dong)一個名為(wei)“創(chuang)新海(hai)軍(jun)(jun)樣機”的(de)(de)(de)(de)項(xiang)目(mu)，并希望(wang)通過(guo)對(dui)這(zhe)個過(guo)渡項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)(de)投資，獲得相對(dui)成熟的(de)(de)(de)(de)技術，以便在未(wei)來(lai)4至(zhi)8年里轉入軌道炮的(de)(de)(de)(de)全面研究和發(fa)展。“創(chuang)新海(hai)軍(jun)(jun)樣機”項(xiang)目(mu)比傳(chuan)統(tong)武(wu)器裝(zhuang)備(bei)要“奇異”得多，并存(cun)在高度(du)的(de)(de)(de)(de)風(feng)險，它還在根本上偏離(li)了(le)既定需求和作戰概念。因此(ci)，這(zhe)項(xiang)研究沒(mei)有(you)美海(hai)軍(jun)(jun)的(de)(de)(de)(de)高級領導(dao)人的(de)(de)(de)(de)批準是不可能發(fa)展的(de)(de)(de)(de)。

美(mei)(mei)(mei)海(hai)(hai)軍計劃對“創(chuang)新海(hai)(hai)軍樣機(ji)”項目投入2.7億美(mei)(mei)(mei)元的(de)(de)資金，主要(yao)解決在(zai)四(si)個方(fang)面(mian)的(de)(de)技術(shu)(shu)難題：發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置、彈(dan)丸(wan)、脈(mo)沖形成(cheng)網(wang)絡和(he)(he)艦只合(he)成(cheng)。美(mei)(mei)(mei)海(hai)(hai)軍研(yan)究辦公室在(zai)項目第一階(jie)段(duan)的(de)(de)主要(yao)研(yan)究工(gong)作集中在(zai)發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置和(he)(he)彈(dan)丸(wan)。研(yan)究的(de)(de)重(zhong)點是(shi)先(xian)進密封發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置技術(shu)(shu)，以(yi)及(ji)電磁(ci)軌(gui)道(dao)炮(pao)(pao)系統(tong)的(de)(de)適合(he)體(ti)積(ji)、重(zhong)量(liang)，以(yi)便合(he)成(cheng)到(dao)艦只，同時經受發(fa)(fa)射(she)(she)時產生的(de)(de)巨大(da)電磁(ci)沖力(li)。第二階(jie)段(duan)的(de)(de)研(yan)究工(gong)作是(shi)將發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)置和(he)(he)彈(dan)丸(wan)合(he)成(cheng)，形成(cheng)一整(zheng)套的(de)(de)系統(tong)。在(zai)第一階(jie)段(duan)，美(mei)(mei)(mei)海(hai)(hai)軍將研(yan)究一種能(neng)夠進行多次(ci)發(fa)(fa)射(she)(she)的(de)(de)炮(pao)(pao)管(guan)。這種炮(pao)(pao)管(guan)能(neng)夠保持軌(gui)道(dao)的(de)(de)斥力(li)。美(mei)(mei)(mei)海(hai)(hai)軍還將解決熱能(neng)管(guan)理問(wen)題，將炮(pao)(pao)口初(chu)始動能(neng)從8兆(zhao)焦耳提(ti)升(sheng)到(dao)32兆(zhao)焦耳，最(zui)后達到(dao)64兆(zhao)焦耳。在(zai)彈(dan)丸(wan)方(fang)面(mian)，美(mei)(mei)(mei)海(hai)(hai)軍需要(yao)研(yan)究提(ti)高軌(gui)道(dao)炮(pao)(pao)發(fa)(fa)射(she)(she)生存力(li)（因(yin)為彈(dan)丸(wan)可能(neng)經受45000g的(de)(de)重(zhong)力(li)加(jia)速度，并(bing)且遇到(dao)潛在(zai)的(de)(de)電磁(ci)干涉效應），解決高速制(zhi)導飛行和(he)(he)殺傷力(li)機(ji)制(zhi)等(deng)問(wen)題。其(qi)它(ta)的(de)(de)重(zhong)要(yao)研(yan)究項目還包(bao)括炮(pao)(pao)管(guan)幾(ji)何(he)學、先(xian)進材料（包(bao)括合(he)成(cheng)材料）、密封技術(shu)(shu)和(he)(he)制(zhi)造技術(shu)(shu)。

美海軍水面(mian)作戰(zhan)中心達爾(er)格倫分部的(de)電磁(ci)發射裝(zhuang)置(zhi)(zhi)是支(zhi)持(chi)“創新海軍樣(yang)機”項目(mu)的(de)關(guan)鍵技術裝(zhuang)置(zhi)(zhi)。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)安裝(zhuang)了100兆焦耳的(de)電容器（由(you)通(tong)用原子(zi)公(gong)司研(yan)究）和經過整修的(de)、由(you)麥克斯威爾(er)技術公(gong)司根據國防威脅減少局的(de)指令從(cong)1986至1999年間(jian)研(yan)制的(de)“綠色農場電子(zi)炮(pao)研(yan)究和發展裝(zhuang)置(zhi)(zhi)”上的(de)90毫米(mi)發射炮(pao)管。電磁(ci)發射裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在(zai)2006年10月(yue)開始(shi)試驗并試運(yun)行，并在(zai)2007年1月(yue)正式(shi)啟用。

為了支(zhi)持(chi)“創(chuang)新海(hai)軍(jun)樣機”項目，美海(hai)軍(jun)水面作戰中心達爾格倫分(fen)部(bu)(bu)(bu)在2008財(cai)年底前將加大(da)存儲的(de)(de)電能(neng)、改良發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)終端區以裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)配一(yi)門32兆(zhao)焦耳(er)的(de)(de)初始動能(neng)的(de)(de)軌(gui)道(dao)炮。BAE系統公司武器系統分(fen)部(bu)(bu)(bu)已經(jing)根據一(yi)份(fen)540萬美元的(de)(de)合同設(she)計和(he)整修(xiu)32兆(zhao)焦耳(er)的(de)(de)實驗發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)。該(gai)發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)預計在2007年6月底在美海(hai)軍(jun)水面作戰中心達爾格倫分(fen)部(bu)(bu)(bu)安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)完畢并進行試運行。據BAE系統公司稱，這個(ge)固定(ding)的(de)(de)實驗發(fa)(fa)射(she)(she)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)炮管采用層壓(ya)鋼板密封，用于(yu)炮管壽命(ming)的(de)(de)研究的(de)(de)。來(lai)自美國政府實驗室、工業(ye)部(bu)(bu)(bu)門和(he)學(xue)術界的(de)(de)代(dai)表(biao)組成的(de)(de)一(yi)個(ge)委(wei)員會為研究活(huo)動提供支(zhi)持(chi)。

美海(hai)軍研(yan)究(jiu)辦公(gong)室(shi)計劃到(dao)2008財年第三季度末對32兆焦耳(er)的軌道炮進(jin)行試驗(yan)。如果研(yan)究(jiu)成果通過鑒定，研(yan)究(jiu)將(jiang)于2009年8月(yue)轉入第二(er)階段，并(bing)計劃在2010財年底(di)進(jin)行32兆焦耳(er)發射(she)裝(zhuang)置炮管的100發射(she)擊展示(shi)和32兆焦耳(er)先(xian)進(jin)炮管密封狀(zhuang)況展示(shi)。

在(zai)(zai)評估BAE系(xi)統(tong)公(gong)(gong)(gong)司(si)、通(tong)用(yong)原力(li)(li)公(gong)(gong)(gong)司(si)和(he)(he)(he)(he)諾思羅普格(ge)魯曼公(gong)(gong)(gong)司(si)在(zai)(zai)2005年(nian)10月至2006年(nian)3月間(jian)進(jin)行的(de)理論設計研(yan)究(jiu)后，美(mei)海軍研(yan)究(jiu)辦公(gong)(gong)(gong)室2006年(nian)6月選擇了(le)BAE系(xi)統(tong)公(gong)(gong)(gong)司(si)和(he)(he)(he)(he)通(tong)用(yong)原子(zi)公(gong)(gong)(gong)司(si)對32焦(jiao)耳軌(gui)道(dao)炮進(jin)行30個月的(de)技(ji)術(shu)發(fa)(fa)(fa)展和(he)(he)(he)(he)初步(bu)設計的(de)研(yan)究(jiu)，為實戰部署64兆焦(jiao)耳動能的(de)戰術(shu)系(xi)統(tong)做(zuo)準備。BAE系(xi)統(tong)公(gong)(gong)(gong)司(si)已經(jing)獲得了(le)930萬美(mei)元的(de)合(he)同(tong)，負責電磁軌(gui)道(dao)炮的(de)樣炮技(ji)術(shu)和(he)(he)(he)(he)初步(bu)設計。通(tong)用(yong)原子(zi)公(gong)(gong)(gong)司(si)獲得了(le)960萬美(mei)元的(de)合(he)同(tong)，協(xie)同(tong)波(bo)音公(gong)(gong)(gong)司(si)、L-3通(tong)信公(gong)(gong)(gong)司(si)、SPARTA復合(he)材(cai)料公(gong)(gong)(gong)司(si)和(he)(he)(he)(he)杰克森工(gong)程公(gong)(gong)(gong)司(si)，共同(tong)研(yan)究(jiu)和(he)(he)(he)(he)發(fa)(fa)(fa)展電磁軌(gui)道(dao)炮發(fa)(fa)(fa)射(she)裝置所需(xu)技(ji)術(shu)。另外由(you)波(bo)音公(gong)(gong)(gong)司(si)和(he)(he)(he)(he)Draper公(gong)(gong)(gong)司(si)共同(tong)研(yan)究(jiu)彈(dan)丸和(he)(he)(he)(he)綜(zong)合(he)發(fa)(fa)(fa)射(she)包(bao)的(de)理論，包(bao)括(kuo)綜(zong)合(he)發(fa)(fa)(fa)射(she)包(bao)炮管的(de)動力(li)(li)學、飛行彈(dan)體和(he)(he)(he)(he)空氣熱(re)力(li)(li)學特征、殺傷力(li)(li)和(he)(he)(he)(he)發(fa)(fa)(fa)射(she)生存力(li)(li)、制(zhi)導(dao)和(he)(he)(he)(he)導(dao)航和(he)(he)(he)(he)控(kong)制(zhi)。

至于高(gao)級脈沖(chong)力量研(yan)(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)由美陸軍負責進(jin)行(xing)(xing)，計劃在08財年進(jin)行(xing)(xing)展示。其它的(de)研(yan)(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)還包括高(gao)能密(mi)度電容器和(he)多次發射活動的(de)熱能管理。

如(ru)果(guo)“創(chuang)新(xin)海(hai)軍樣機”項目通過09年的評估，那么第(di)1階段的工(gong)作將于(yu)2011年結束，第(di)2階段的工(gong)作將持續至2015財年。如(ru)果(guo)研究工(gong)作一切進展順利，海(hai)軍海(hai)上系(xi)統(tong)(tong)司令(ling)部可以在(zai)2015財年對(dui)電磁軌道炮進行(xing)全(quan)方位(wei)的研究和發展。64兆焦耳(er)的電磁軌道炮的戰術系(xi)統(tong)(tong)的海(hai)上展示(shi)將會在(zai)2016財年進行(xing)，并(bing)能在(zai)2020-26年裝備(bei)。

2012年2月28日，美國軍方官員宣布，美海軍工程師在弗吉尼亞州的達爾格倫對地作戰中心成功試射第一部由軍工企(qi)業(ye)制造(zao)的(de)電磁軌道炮原(yuan)型，將開發這(zhe)種具有(you)超遠射程新型武器的(de)工作推進了一步。根據(ju)海軍公布的(de)信息，炮彈初速(su)可達每秒7000米至(zhi)8000米，能夠打擊90公里(li)至(zhi)180公里(li)外的(de)目標。

電磁炮項(xiang)目(mu)經理羅杰(jie)·埃利斯說，這(zhe)次試射(she)的(de)主要(yao)目(mu)的(de)是評估原型炮的(de)炮管壽命和(he)整體結構。他說，這(zhe)將(jiang)讓海軍(jun)距離(li)未來的(de)戰術武器系統(tong)更(geng)近一步。如果(guo)開(kai)發成熟，電磁炮將(jiang)能(neng)大大加強(qiang)海軍(jun)的(de)多任務能(neng)力。其遠(yuan)超普通艦載火炮的(de)初速與射(she)程(cheng)意(yi)味著海軍(jun)可為陸(lu)上(shang)軍(jun)事行動實施精確遠(yuan)程(cheng)火力支援，攔截來襲的(de)敵方(fang)巡(xun)航導彈(dan)或(huo)彈(dan)道導彈(dan)，以及(ji)攻擊敵方(fang)艦只等(deng)。

由(you)英國BAE軍械研制公(gong)司(si)美國分部制造的(de)這(zhe)部動能為(wei)32兆焦的(de)電(dian)磁軌道炮(pao)“原(yuan)(yuan)型(xing)機(ji)”在一(yi)周內已經進行6次試(shi)射(she)，試(shi)射(she)拉開了為(wei)期兩個月的(de)評估(gu)過程。在這(zhe)一(yi)過程中，海軍方面將評估(gu)BAE制造的(de)這(zhe)部電(dian)磁炮(pao)原(yuan)(yuan)型(xing)與通用(yong)原(yuan)(yuan)子能系統公(gong)司(si)制造的(de)另(ling)一(yi)部電(dian)磁炮(pao)原(yuan)(yuan)型(xing)。通用(yong)原(yuan)(yuan)子能系統公(gong)司(si)的(de)原(yuan)(yuan)型(xing)炮(pao)預計將于(yu)4月完(wan)工。

應用事例

美海軍“21世紀海上力(li)量”構想(xiang)中(zhong)的海上打擊概念，曾將電磁軌道炮(pao)列(lie)為未(wei)來海軍裝備發展的一項亮點。

2014年7月11日，美(mei)國海(hai)軍研究(jiu)局(ju)（ONR）已經將兩套電磁軌(gui)道(dao)炮(pao)原型機(ji)安(an)裝到“米利諾基特”號聯合(he)高速船（JHSV）上(shang)，這艘船駐扎在圣(sheng)迭(die)戈海(hai)軍基地內(nei)，電磁軌(gui)道(dao)炮(pao)原型機(ji)已經在實(shi)驗(yan)室條件下成(cheng)功進行了多(duo)次測(ce)試(shi)和發射。

2015年3月(yue)2日，美國海軍一種以(yi)7倍(bei)聲速(su)發(fa)射炮彈的新式武(wu)器首次公(gong)開(kai)展出。研究(jiu)人員將(jiang)這種軌道炮描(miao)述為(wei)“星(xing)球(qiu)大戰(zhan)技術”。它能以(yi)7倍(bei)聲速(su)發(fa)射炮彈，可穿透(tou)100英里（約合160公(gong)里）遠的混凝(ning)土。

2016年7月13日(ri)， 據(ju)俄(e)羅(luo)(luo)斯衛星網報(bao)道，俄(e)羅(luo)(luo)斯工程師研制的電磁軌道炮加(jia)速器在俄(e)羅(luo)(luo)斯科(ke)學院高(gao)溫(wen)聯合研究所進行了首次測試，它(ta)能使物體達到第一宇(yu)宙速度。