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激光炮和电磁炮哪个开发的可行性更高,战场实用性更强?

作者:机械网
文章来源:本站

  以前读过某军事知识刊物,有专家介绍说:21世纪是激光武器的天下!谁能全面而完善的掌握了激光武器,谁就能稳掌制海权与制空。还说激光武器还可以对宇宙空间飞行器,带来致命的威胁!

  由此可见,发射成本低,能量可调控的激光武器才是雄霸天下的超级武器!在可以预见的未来,激光武器不仅可以执行反导任务,还可以装配于空中战机上,用来执行空中作战或者防御性任务。而且超级大国也早就实验过,通过机载激光发射器,攻击在轨卫星的尝试。

  而电磁武器虽然也是发展趋势,但却因受制于能量输出太大,过于耗费电力能源,因而还不能够被随心所欲的运用到各种军事项目上。目前仍然主要被运用于核动力航空母舰,或者其他自备能源充沛的海军武器上!

  激光武器和电磁炮都是属于现在前沿发展项目,两者有一个共同点就是:都是使用电能作为能源,都具有耗电巨大,储能设备过于庞大,难以小型化的共同弊端。

  激光武器于上世纪六十年代开始研发,到现在高功率固态激光武器的最大杀伤功率只有150千瓦左右,只能在20公里左右距离内击落无人机,而且持续照射时间需5秒以上。要实现有效近程拦截弹道导弹的功率,起码需要达到1000千瓦左右,这个目标多么遥远!短期内是难以实现的。

  我国的电磁炮虽然已试验成功,除了设备庞大笨重外,发射的弹丸如何做到精确击中视距外目标也是一个非常大的难题。如果弹丸安装制导设备,则成本大幅飙升;如果没有制导设备,又无法保证精确命中视距外目标,现在最大射程300公里内,又有何意义呢?视距内使用的话,普通舰炮更加灵活,而且普通炮弹能够打击障碍物背后的目标,而电磁炮弹丸如何能做到?所以,电磁炮要想实用化还有很大的改进空间,改进后的成本与舰炮成本谁更有优势还很难说呢!因此,电磁轨道炮也如激光武器一样还有很长的路要走。

  激光炮和电磁炮都是新式武器,相对于传统的火药推进武器来说,激光炮和电磁炮的最大优势是速度大幅提升,尤其是激光炮,可以以光速打击目标,机会没有规避的可能。但是不论是电磁炮还是激光炮,目前都还未达到规模化应用的程度,从应用前景来说,个人认为激光炮的前景更开阔一些。

  首先说一下电磁炮,电磁炮是指利用电磁感应原理为弹丸加速从而实现打击远距离目标的效果。电磁炮有多种形式,目前最具实际应用价值的是电磁轨道炮,包括美国、中国、土耳其等国研发的电磁炮均是这种形式。其中,美国在电磁轨道炮方面是起步最早的,也是最先进行了实弹设计测试,2010年的试射中将弹丸加速到了5倍音速以上,理论上可以达到200海里的射程。不过由于使用成本过于高昂,目前美国的电磁炮项目已经暂停,原计划装备电磁炮的DDG1000驱逐舰也改为了150mm传统舰炮。

  激光炮是近些年各主要军事强国重点研发的下一代武器之一,相对于电磁炮,激光炮的速度更快、打击精度更高。美国在激光武器方面也同样走在世界前列,并在大型飞机上安装机载大型激光器进行了拦截试验,军舰上也已经开始试装激光近程拦截系统。激光武器有一个最大的缺点,就是在空气中传播是衰减很快,而且很易受到气象条件的影响,因此,目前的激光武器也只能在有限的距离内作用,短时间内还无法实现远距离应用。

  从打击范围、速度和精度来说,电磁炮不如日益壮大的导弹类武器,尤其是随着高超音速武器的出现,其威力更是电磁炮所不能比的,因此,个人认为电磁炮的前景并不乐观;而对于激光武器来说,在大气层范围内的近距离拦截方面还是很有前途的,如果未来的对抗发展到大气层以外,激光武器的优势将会更加明显,不论是当前的实战需求还是为了的发展趋势,激光武器都十分有必要,其发展前景远比电磁炮宽广!

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  虽然大家都知道激光炮和电磁炮的威力都要比现阶段的化学跑强大的多,所以一直以来很多国家都在开发自家的激光炮或者电磁炮,比如美国海军曾经开发过的激光反导系统和BAE公司为美国海军开发的电磁炮等,当然最著名的还要数我国此前已经公开亮相过,搭载在国产登陆舰上的电磁炮试验版本了。

  从激光炮和电磁炮两种不同原理的电炮来说,虽然这两种不同类型的新型炮都以电能为基础,但是这两种炮无论是在射程还是在开发难度等方面都是有很大差距存在的:

  比如从射程来说,激光炮是利用高频脉冲电能形成的激光光束射发出去击毁打击目标的,首先因为是以光束形势存在,所以其初速就直接和光速一样高,所以在炮口动能上只要输入功率足够大,激光炮的射程可以说是任何形式的炮都无法比拟的,而且因为其属于光束的形式存在,在应对反导这种需要反应时间特别短的系统要求时,激光炮可以说是最好的反导武器了。

  再一个以电磁炮来说,电磁炮虽然听起来很科幻,但是实际上主要是利用布设在炮管内部的电磁轨道,将金属炮弹发射出去罢了,就像是我们大家更熟悉的磁悬浮列车一样的原理。而电磁炮其实说白了就是利用直线电机将炮弹发射出去,在这一原理下已经有实物出现,比如美国福特级航母使用的电磁弹射器就是直线电机的变种,说白了和电磁炮原理都是一样的,只不过一个发射的是重量几十吨的战机,而另外一个发射的只是重量几十千克的炮弹罢了,当然两种不同物体的发射速度也都不一样。特别是其相比现阶段的化学炮而言,炮弹离开炮管的炮口初速主要取决于电磁轨道的输入功率,也就是说在一定条件下,电磁炮的最远射程直接和炮口初速成正比关系。

  当然从电磁炮和激光炮两种炮的开发可行性和战场利用前景来说,这两种炮其实属于并列独行的分支,并不存在谁取代谁的可能。因为激光炮由于发射出去的是高能激光束,对于目标的摧毁要取决于功率大小。但是因为激光束要想实现传统化学炮弹的摧毁能力,其输出功率至少要达到1*10^13以上才能说相当,但是这么大的输出功率存在着很大的问题,所以在激光武器的使用上,主要应用场景还是用于战机空战格斗时代替机炮/或者是用于陆地/海上防空反导使用,也就是说现阶段的激光炮受限于自身缺点只用用于被动拦截。

  而电磁炮和传统火炮相比只是利用电磁轨道将传统火炮的发射药包所取代,主要目的还是提升炮弹的射程,所以说白了发射的炮弹威力是可以不用改变的,而且因为炮弹炮口初速的提升,不光射程相比现阶段的100公里出头提升到四五百公里远,而且由于速度的增加所带来的动能的提升,炮弹内部装药量可以大幅度缩减,继而增加更远的射程优势。也就是说电磁炮和现代火炮用于进攻,摧毁敌方的工事装甲目标时的威力是有很大提升的。所以这也是为什么我说电磁炮和激光炮不存在谁取代谁的核心原因所在,就是因为一个主要用于进攻加防守,而另外一个现阶段只能用于拦截。

  当然不管是电磁炮还是激光炮都存在着很多的缺点,首先以激光炮来说的话,由于激光炮研发在电能储能设备和化学能激光头上的研发难度下,主要现阶段存在着电能储能设备体积过大/单次储能功率有限的缺点,以及现阶段使用的激光头使用的化学燃料不光是剧毒燃料制成,而且在每次点燃发射后需要立即降温处理,所以这就存在一个很大的缺点就是这种化学能激光头不光会极大危害到己方人员的生命安全,而且一旦冷却不及时便会直接发生爆炸。

  而电磁炮因为将炮弹加速的电磁轨道布设在炮管内部,所以在加速过程中,直线电机的固定轨道和动能器之间会因为高速摩擦而产生高温烧蚀情况,所以就需要在发射过程中和发射后立即对炮管加速轨道进行冷却处理,毕竟不解决炮管烧蚀冷却问题便不能将电磁炮的射程提升至更高。

  当然不管是电磁炮还是激光炮最大的核心还是在电能储能设备的功率大小和体积上,因为储能设备的储能功率不够大,就直接限制了激光炮和电磁炮的动能大小,再一个是电能储能设备的体积很大也限制了两种炮的发展,因为以现阶段的技术储能功率的增加势必也会带来体积和重量的增加。

  不过从两种炮的开发可行性来说,现阶段还是电磁炮更具优势一些,毕竟从实例来说,很多国家已经开发出射程上百公里的电磁炮,而且摆在电磁炮面前的技术难度越来越低,只要能够解决输出功率和冷却问题,那么也就离电磁炮实战化不远了;

  但是激光炮虽然早在冷战时期就出现过,美苏两国当年还曾都开发过基于大型客机平台而言的空基反导平台,但是这么多年过去了仍然没有正式试验型号的激光炮出现。

  而且从战场实用性来说,电磁炮的实用性更高,因为技术难度较低,而且只是利用电磁技术改变了发射方式,所以在发射弹药的多用性上更具优势,比如可以直接利用电磁炮发射制导炮弹或者侦察用的无人机等各种类型的炮弹,但是激光炮就只能用于要地防空了。

  虽然激光炮和电磁炮都属于电磁动力的武器。但是两者的杀伤原理是不一样的。

  激光炮是靠热能融化目标。而电磁炮是靠电能加速弹丸,代替的是发烧药,但是能量却远远大于发射药。

  激光炮的能量投射虽然理论上可以达到很远。但是实际在地球大气当中各种灰尘和水汽等等的阻碍,实际上射程并不是很理想。受到雨雪,灰尘等等影响非常大。

  而且目前,有鉴于技术的现状,功率并不能做的很大。所以目前激光炮的射程仅仅局限于百十公里级。再远的话,激光的功率和控制系统的精度。就远远达不到要求了。所以激光炮未来的发展趋势,还是会向近防武器系统方向发展。用它来拦截蜂群无人机和高超音速武器非常好用。

  而电磁炮是属于能量加速武器。通过强大的洛伦兹力,可以加速炮弹,导弹,飞机,甚至火箭这些实体。利用电能的瞬间释放,代替发射药达到更强大的功率。

  根据目前的技术条件来看,电磁炮加速弹丸,达到射程300km,还是问题不大的。但是目前的问题在于:发射功率过于强大会导致很强的加速度。发射实心弹丸还好。如果发射导弹的话,强大的加速度会损坏导弹的制导系统。当然如果发射导弹,我们可以通过调整电流。来达到不同的发射速度,来满足导弹的发射要求。这些问题后边我相信都会慢慢的解决。

  随着以后未来大型舰船的全电动化。飞机的弹射系统,弹药系统,拦阻系统,等等基本上全部都会是用电来解决的。相信在未来,如果要是航空母舰能向太空发射卫星,也是用的电磁弹射的话,请不要奇怪。因为这就是未来的发展方向。

  用途不同,一个是直射武器,另一个是近距离直射,远距离曲射。一个是纯能量武器,另一个是有实际的炮弹载体,可以实现多功能。

  

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