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電磁軌道炮擁有很多優勢,那麼它的缺點究竟有哪些

電磁炮有諸多優勢時,同時也存在一些缺點和技術瓶頸,也正是這些缺點和技術瓶頸讓發展電磁炮一直以來成為海軍發展建設中一個爭論性較大的話題,就全世界普遍採用的電磁軌道炮的缺點突出表現在電源儲備小型化、發射器降損耗、制導彈藥抗過載三個方面。

電源儲備小型化。電力的特點是即產即用,想要存儲非常困難。以手機為例,全世界手機軟硬體發展都非常迅速,但續航能力一直得不到提升,衡量電池存儲能力的兩個物理量分別是儲能密度和功率目的,指在1千克電磁內能存儲多大的能量和功率。目前最為先進的鋰電池儲能密度接近1兆焦/千克,功率密度在千瓦/千克級,特別是高功率脈衝電源的功率密度和儲能密度都遠遠低於傳統火炮發射葯。

目前一般的火炮發射葯功率密度和儲能密度是高功率脈衝電源的幾千倍,這就導致電源系統龐大、笨重,結構負責、採購和維修成本高居不下。未來發展電磁炮必須要解決這一問題,製造出儲能密度達到10千焦/千克,功率密度達到1兆瓦/千克的「電子火藥」,這可能是個長期的過程,目前暫時還沒看到該技術解決的希望。

發射器長壽命技術。電磁炮雖然打擊精確、威力巨大,但也和傳統火炮一樣存在炮管壽命問題,電磁軌道炮的經典結構為導軌、電樞、能量源,早期的電磁軌道炮使用等離子體電樞,只能進行單次發射,發射時會產生高溫電弧,燒蝕導軌,使其難以被再次使用,且炮口動能難以提升。進入90年代,美國逐步採用固體電樞技術,解決了電弧燒蝕和高速刨削等問題,這讓電磁軌道炮的使用壽命躍升到數百發。但這也僅僅是針對炮口動能32兆焦以下的電磁炮實現的指標,要達到在64兆焦發射能量級,並具備發射數百次不更換導軌的性能,那麼電磁炮就能完美的完成近程反裝甲、防空反導和遠程火力壓制等作戰任務,大大降低作戰成本。

制導彈藥抗過載。電磁炮初速大、打擊精度高,但畢竟是無制導彈藥,隨著射程的逐漸拓展,打擊精確度就要下降,特別是空氣阻力大小和速度的平方成正比,小型無控彈丸的影響甚大,使其難以擊中目標。最重要的是,對於地平線以下的目標,電磁炮根本難以精確命中,這就對那些超低空突防的飛機和水面艦艇的威脅降低了幾個數量級,為此,為電磁炮研發和製造制導炮彈修正飛行彈道是十分必要的。

但要注意的是,電磁炮彈丸發射出去後是一個無動力系統,在發射一刻速度達到最大值,即在導軌運動的短短時間內,軌道必須將其加速到最大速度,這就勢必讓其承受巨大的重力加速度。舉例來說, 對於100千米射程的電磁炮彈丸,在發射導軌上要承受30000G的過載,而現有的電子設備最多只能在20000G的過載下保持有效工作,要達到遠程火力壓制理想的400千米射程,電子設備抗過載能力更要達到40000G,這是目前技術難以想像的。

對於電磁軌道炮的技術改進一直在進行,如雷聲公司向美國海軍提交了一種採用新型「脈衝電源模塊」(Pulse power module)的電磁炮,可以大幅度減少發射過程中因為無法被用於發射彈丸而浪費變成廢熱的電能,但仍然距離理想電源系統相距甚遠。從技術發展趨勢而言,電源系統的矛盾勢必將長期存在,也是三大技術瓶頸里最難解決的問題,而發射器長壽命技術則是研製電磁軌道炮最急迫要解決的技術之一,否則電磁炮就不可能真正上艦成為武器,制導彈藥抗過載則是解決電磁炮超越地平線打擊和遠程打擊必須解決的技術難題,但沒有該技術,仍然可以將電磁炮用於近程防禦技術。

綜合以上三個技術難題可以看出,美國選擇先發展近程防禦使用的電磁炮無疑是認識到這三個技術難題解決的難度次序,從而將主要精力集中在改進現有電磁炮軌道長壽命技術上,首先實現電磁炮近程防空反導,是花最少的錢辦最大的事。

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