登陆注册
9191100000005

第5章 急速破袭——动能武器(3)

1989年6月,欧洲国际计划组织同意投资1.355亿美元用于欧洲防御长期合作倡议工程,电动炮技术是其中研究的一个重要领域。1980年初,英国RARDE开始小规模实施电动炮研究计划。在福特·霍尔斯特德实验室,由单极电机驱动的6.7兆焦轨道炮曾成功地发射了一发长25毫米、重数克的等离子体电枢型炮弹,它的速度达到了4.2千米/秒。该装置长91米,据称电机转动时间小于美国同类电机。当时,英国也曾有过于乐观的期望,计划于1987年进行技术可行性演示,包括建造可装备到“奇伏坦”坦克上的电磁炮。可是时至今日,配备电磁炮的坦克也未建成。

德—法圣路易斯研究所于1987年开始从事电磁加速器的研究。目前,500千焦的15毫米圆形管轨道炮系统已经研制出来,用它可将3.2重的炮弹加速到4千米/秒以上。除此之外,该研究所还对各类开关装置以及等离子电枢的特性进行了研究。

在荷兰,据报道已研制出欧洲第一个而且在世界上也是独一无二的多管发射装置。荷兰科学家从20世纪70年代末开始非公开地研究电磁炮,直到1982年才得到政府赞助。由W.科尔克特博士等人创立的物理脉冲实验室于1987年在德尔夫特正式使用,一个6.7兆焦重复使用的轨道炮于1988年6月安装在该实验室的试验装置上。它由紧凑型单极电机和同轴电感器提供电源,使用一种由巴伯博士首次发明的重复开关。同年8月,荷兰研究小组以10千赫兹的发射率成功地进行了5发弹的点射试验。之后,他们还用管长3米、边长为15毫米的正方形加速器进行了两次点射试验。

前苏联从20世纪60年代开始研究动能武器,他们主要从事电磁轨道炮和超高速炮弹的研究。前苏联已成功发射了铅和钼粒子,速度达到25千米/秒(在太空可达到60千米/秒)。

目前,从事电磁炮技术研究的国家有:美国、俄罗斯、澳大利亚、日本、德国、英国、法国、荷兰等。迄今为止,研究试验中的电磁炮口径已从20毫米增到90毫米,炮弹质量也从1克提高到2千克;电源功率从4兆焦扩大到60兆焦,正按计划突破千兆焦耳级大关;就炮弹所携带的动能而言,由美国DARPA、国防核武器局和陆军共同负责的“MiramarB”工程在麦克斯韦实验室进行试验的结果表明,“MiramarB”炮已使1.08千克重的聚碳酸酯弹丸获得2.6千米/秒的速度,并穿破了13厘米厚的钢板。他们认为,弹丸的速度一旦达到3.4千米/秒,就不会留下完整的钢板,只能残存一些破碎钢片。由此可见,炮弹的速度之快、其末端动能之大是前所罕见的,这正是武器专家们热衷于研究它的重要原因之一。

2.电热炮的发展

电热炮是20世纪80年代之后才出现的一种新概念火炮,美国ARDEC、美国联合防务公司(原FMC公司)和GTIdevices公司都在探索、研究它。

在直热式电热炮中,为了减小等离子体的高温效应对弹丸的影响,在弹丸和电爆炸材料(产生等离子体的工质)之间用流体工质隔离,电加热产生的等离子体推动流体工质,流体工质再推动弹丸。在这种电热炮中,由于流体工质是惰性的,推进弹丸的能量全部来自电能,这种电热炮又被称作“纯”电热炮。在1995年,德国进行的105毫米电热炮试验已能够把2千克的弹丸加速到2400米/秒。由于从电能转化为机械能的效率很低,为“纯”电热炮提供能量的高功率脉冲电源的体积甚至和电磁炮电源相当,“纯”电热炮不能成为未来坦克炮的可行选择,因此,人们把注意力全部放到电热化学炮的研究上。电热化学炮的发展经历了液体发射药电热化学炮和固体发射药电热化学炮两个阶段。

(1)液体发射药电热化学炮

把“纯”电热炮的惰性流体工质替换成含能的流体工质,便是大家熟知的液体发射药电热化学炮。除电能外,流体工质发生化学反应提供弹丸运动所需要的大部分能量。同电磁炮相比,电热化学炮需要的电能大为减少,使得电热化学炮变得实用性更强。美国FMC公司的电热化学炮就是电热炮和液体发射药火炮融合的产物,曾一度被认为可以应用于坦克上。同其他使用含能流体工质的电热化学炮相似,FMC公司的电热化学炮像整装的液体发射药火炮,这类火炮的内弹道存在压力波,不能保证内弹道的一致性,这是采用流体工质电热化学炮要克服的最大障碍。

(2)固体发射药电热化学炮

20世纪90年代初,以色列索伦克核研究中心率先从事用于坦克炮的固体发射药电热化学炮的研究。后来美国也介入该研究领域。最近几年,德国和法国也从事了固体发射药电热化学炮的研究。

固体发射药电热化学炮的概念是这样形成的:为了增加传统固体发射药火炮的初速,发射药在炮膛内燃烧的同时,注入由高功率脉冲电源产生的等离子体。这样做能使炮口速度达2~2.5千米/秒。不过,对等离子体发生器产生等离子体的时机有严格要求。

在最新的固体电热化学炮中,由于原来的等离子体注入器被功率点火器取代,对电能的需求又有所降低。每发射击所需要的电能已减少到0.5兆焦,脉冲电流已降到10~30千安之间(以往为3~4兆安),这使得把固体电热化学炮应用到装甲车辆的问题迎刃而解。

安装有等离子体发生器的固体电热化学炮与传统固体发射药火炮相比有如下优点:首先,等离子体点火使火炮有较高的装填密度。对于给定尺寸的火炮来说,装填密度的提高意味着发射药做功能力的增大、弹丸初速的提高。其次,固体发射药电热化学炮能够使用稳定性更高的发射药。而用传统的点火方式点燃稳定性好的固体发射药是很困难的。

等离子体点火系统的不断改进可能使现有的坦克火炮的炮口动能增加25%。这意味着用固体电热化学炮发射现有制式坦克炮的炮弹,能够使初速由1750米/秒提高到1950米/秒。

同类推荐
  • 仿生试验

    仿生试验

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 青少年最应了解的生物奇谜

    青少年最应了解的生物奇谜

    本书以图文并茂的形式介绍当代青少年最应了解的各类生物奇谜,以猎奇的视角和科学的态度普及科学知识,弘扬科学精神。本书为青少年知识读物。
  • 上下而求索(科学知识大课堂)

    上下而求索(科学知识大课堂)

    为了普及科学知识,探索科学发展的历程,领略科学丰富多彩的趣味,弘扬科学名家的丰功伟绩,学习科学家不懈的创新精神与无私的奉献精神,培养青少年科学、爱科学的浓厚兴趣,并密切结合青少年朋友日常的生活与学习特点,我们组织编写了这套《科学知识大课堂》。作为一套普及科学知识的通俗读物,本书有别于专业的学术论著,侧重于知识性、趣味性、实用性,注重对青少年科技素质的培育、科学兴趣的培养、科学精神的塑造与科学方法的启迪,不求面面俱到,但求言之有物,物有所指,指有所发。
  • 一本书读通世界地理

    一本书读通世界地理

    本书以独特的视角为读者选取了当今世界最著名的上百个不可不知的地方,以山川、河流、盆地、岳陵、沙漠、瀑布等为分界点,分块成章,使读者一目了解,更可以直接进入自己喜欢的地方。
  • 百慕大未解之谜

    百慕大未解之谜

    本书围绕百慕大三角海域发生的一切神秘现象展开,对这些神秘现象加以解释,网罗所有与这些神秘现象有关的可能因素,带领读者领略百慕大三角的神秘。
热门推荐
  • 潇洒四季满年华(指导学生身心健康发展故事集)

    潇洒四季满年华(指导学生身心健康发展故事集)

    学生时代,是一个充满理想的季节,也是人体发育的转折关键期,这一时期,如何正确认识和对待自己的生理变化,怎样面对生活和生理的各种烦恼,是决定青少年身心是否健康的关键。
  • 回不去的故乡之

    回不去的故乡之

    热爱生活与家乡的现代农村青年人的感想与困惑。
  • 续传灯录

    续传灯录

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 深情不负盼君归

    深情不负盼君归

    世间诸多结局,也只是道者讲述自己倒叙记忆故事中的一段。他佛号是非,一个十五岁出家,二十岁便已成为敦煌高僧。他名为萧锦鸿,淮安公主的夫君。官宦世家子弟。二人的故事,发生在那一年…
  • 恶魔校草的甜心小丫头

    恶魔校草的甜心小丫头

    “不是很厉害么?嗯?”一个美男子在她眼前,擒住她的下巴对她说道。“不不不,我怎么会很厉害呢?”他把她逼至墙角,说道:“既然你不厉害……呵呵……”眼前的男子邪魅的一笑。[宝宝们,入坑就憋走了,支持爱吃瓜的兔兔吧]
  • 相思谋:妃常难娶

    相思谋:妃常难娶

    某日某王府张灯结彩,婚礼进行时,突然不知从哪冒出来一个小孩,对着新郎道:“爹爹,今天您的大婚之喜,娘亲让我来还一样东西。”说完提着手中的玉佩在新郎面前晃悠。此话一出,一府宾客哗然,然当大家看清这小孩与新郎如一个模子刻出来的面容时,顿时石化。此时某屋顶,一个绝色女子不耐烦的声音响起:“儿子,事情办完了我们走,别在那磨矶,耽误时间。”新郎一看屋顶上的女子,当下怒火攻心,扔下新娘就往女子所在的方向扑去,吼道:“女人,你给本王站住。”一场爱与被爱的追逐正式开始、、、、、、、
  • 释天纭录

    释天纭录

    当身世成谜的少年,来到繁华如故的皇都,是劫还是缘?
  • 顽神——少年独白

    顽神——少年独白

    有种人叫做少年,有种孤独叫做少年的孤独,有种热血叫做少年的热血,有种梦想叫做少年的梦想。这是一个关于少年的故事。这是一个关于神魔的世界。
  • 异世造化录

    异世造化录

    浩劫将至,末世来袭,诸圣惶恐不安,欲派圣人之徒去挡灭世灾劫,以寻破解之法,却因鸿钧道祖的一纸法旨而改换人选。古武世家玉家少爷,乃古武界第一天才,因一件虚无缥缈的“秘宝”,全族被灭,父母身亡,将死之际,被圣人所救,送往异界,去执行圣人都棘手的任务,独抗灭世之劫。。。。
  • 神通无量

    神通无量

    火眼金睛破虚妄,袖里乾坤纳星河,五色神光落万物,春风化雨润天地···此生之志,唯有长生。