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电磁炮是电炮家族的重要成员。电磁炮是完全依靠电磁能发射弹丸的一类新型超高速发射装置,又称作电磁发射器。电磁炮正是基于这一基本的物理原理而提出并进行研制的,即电磁炮是利用运动电荷或载流导体在磁场中受到的电磁力(通常称它为洛仑兹力)去加速弹丸的。根据工作原理的不同,电磁炮又分为导轨炮和线圈炮两种。
导轨炮的工作原理如图所示。导轨炮是由一对平行的导轨和夹在其间可移动的电枢(弹丸)以及开关和电源等组成。开关接通后,当一股很大的电流从一根导轨经炮弹底部的电枢流向另一根导轨时,在两根导轨之间形成强磁场,磁场与流经电枢的电流相互作用,产生强大的电磁力(洛仑兹力),推动载流电枢(弹丸)从导轨之间发射出去,按目前的工程条件,理论上初速可达6000 m/s~8 000 m/s。
采用电磁发射原理的电磁炮完全可以突破常规火炮的性能极限,因此,电磁炮技术的研究受到了格外的重视,并取得了很大的进展。
目前处于试验阶段,相关数据并未曝光,很难说其炮弹口径是多少。
一、电磁炮的结构和原理
(一)线圈炮:线圈炮又称交流同轴线圈炮.它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成.根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的.加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流.感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生洛仑兹力,使弹丸加速运动并发射出去.
(二)轨道炮:轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去.它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸.当两轨接人电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度射出,这就是轨道炮的发射原理.
(三)电热炮:电热炮的原理完全不同于上述两种电磁炮,其结构也有多种形式.最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端.当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料(如聚乙烯)蒸发.蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速.
(四)重接炮:重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度.其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙.长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进.重接炮是电磁炮的最新发展形式.
电磁炮没有圆形炮管,弹丸体积小,重量轻,使其在飞行时的空气阻力很小,因而电磁炮的发射稳定性好,初速度高,射程远.由于电磁炮的发射过程全部由计算机控制,弹头又装有激光制导或其他制导装置,所以具有很高的射击精度.
重量轻、体积小、结构简单、运输以及后勤保障等方面更为安全可靠和方便
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