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【科普向】关于目前人类的电磁炮技术发展

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这段时间吧里关于MAC炮的讨论较多,大家虽踊跃发言但也是神论和各种“500年后”和“游戏设定”齐飞,故楼主我决定讲此篇较为权威的关于人类目前的电磁炮科技数的帖子发到此,科普下现有水平以展望“500年后”的UNSC黑科技(大雾),随便说明,此贴为严谨的讨论向,任何“500年后的事现在说不清”和“这是游戏”等逗比言论禁止在此贴出现,出现即炸。。


IP属地:新西兰来自手机贴吧1楼2014-04-16 00:19回复
    1967年,苏联专家鲍恩达列托夫用1cm长的单级脉冲感应线圈炮把2g铝环加速到5km/s。1972年,NASA提出电刷换向的螺旋线圈炮;而麻省理工则研制出第一台类似同步直线电动机的线圈炮。
    基于上述的工作成就和脉冲功率技术学科的发展,使电磁炮技术在70年代有了重大突破。1978年澳大利亚国立大学的马歇尔等公布了其研究成果:用550MJ单机发电机和等离子体电枢,在5m长的导轨炮上把3g聚碳酸酯弹丸加速到了5.9km/s的初速。这一重大成就,从实验上证明了用电磁力可将较重的弹丸推进到高速的可能性,为电磁炮的发展作出了开拓性的贡献。从此,电磁炮的研制工作开始迈入了新阶段。
    马歇尔等人的划时代性成就,使世界各国的科学家受到极大鼓舞和启发,同时引起各国军方的浓厚兴趣,于是纷纷投入大量财力人力对电磁炮进行研究,并建立了不少电磁炮实验室。美国、前苏联、澳大利亚、英国、法国、中国、日本等十几个国家,目前老美处于领先地位。
    1978年,为了评估电磁炮技术及其应用潜力,在美国陆军装备研究发展中心的倡议下,成立了有关电磁炮研究的国家咨询委员会和技术学部。国防高级研究计划所(DARPA)成为各大学和公司电磁炮研究的主要支持者。


    IP属地:新西兰来自手机贴吧4楼2014-04-16 00:22
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      2025-07-17 01:00:26
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      电磁炮的发展
      电磁炮的研制早在1945年始于德国,设计者O.Muck,他是实际研制电磁炮的第一人,他在此之前曾从事线圈炮和导轨炮的研制工作。1956年,美国通用动力公司的Yoler设计出一种多级加速结构的电磁炮,可不断加速膛内弹丸。同年,一位名叫Bloxsom的人设计出另一种电热炮,并申请了专利和发表了论文,他采用电弧加热氦气的方案,把直径3mm的尼龙环加速到2.99km/s。1960年,美国国防部发表了《电弧炮的研究报告》,并且由空军导弹局组织实施研制;在这种炮的药室内装有充作“发射药”的氢化锂,用已充电的电容器组向药室放电,结果把10mg的尼龙弹丸加速到4.9km/s。尽管以上的工作曾为电磁炮的发展和研制工作作出了一定的贡献,但是由于当时的脉冲功率技术和其他相关学科水平的限制,以及人们急功近利地偏爱导轨炮,总希望完全脱离化学火炮的工作模式,从而冷落了电磁炮的研究。直到前苏联、美国、前西德和以色列等在研究导轨炮和线圈炮的同时,从对比中发现了电磁炮的实用性。此后,人们再次对电热炮热衷起来,并在技术上有了重大突破,使电磁炮的发展在80年代得到转机。
      当初苏联曾在其FST-2坦克上实验了135mm口径的电热炮,据称初速已经达到2.5km/s,有可能在90年代电热炮先于导轨炮或线圈炮装备在类似FST坦克上。


      IP属地:新西兰来自手机贴吧7楼2014-04-16 00:24
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        中国科学院合肥等离子体物理研究所,1988年研制了一台等离子体箍缩型电热炮,作为该所导轨炮的前级注入炮使用。此电热炮系用大电流加热后膛的铝箔,使其电爆炸产生等离子体,借助等离子体的箍缩效应,把30g的弹丸加速到570m/s;当在后膛再填加800mg速燃火药时,将50g弹丸加速到700m/s。。中国工程物理研究院流体物理研究所1991年制作了一门液体工质间热式电热炮,即液体工质的CAP炮,炮口径为23mm,已把20g弹丸加速到1850m/s;这门CAP炮的工作流体是过氧化氢等轻工质,用塑料袋封装后置入燃烧室的,电源为充电的电容器组。(这里是电热炮,虽不是电磁炮但也是一个科技树上点亮的,土鳖的电磁炮技术貌似一直没公开。。)


        IP属地:新西兰来自手机贴吧9楼2014-04-16 00:30
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          电炮的分类
          在脉冲功率技术中,电炮可谓后起之秀。电炮技术设计许多学科理论,诸如电学、磁学、等离子体物理、工程力学、化学、材料学、量子力学、计算物理、固体物理、核物理和流体力学等。电炮技术又是多学科的交叉渗透,并非是简单的机-电一体化的混合体。因此现在和未来必然产生一些新的机-电构型问题和一些混乱的术语问题。随着电炮技术的成就,用一些较准确的术语从实质上对各种电炮的发射概念进行分类十分必要。1987年,Weldon在“非导轨型电磁加速器讨论会”【1】上仅对电磁炮进行了本质分类,他以电枢的激励、定子场控制和工作方式把电磁炮分为导轨型和线圈型。他没考虑电热炮的参与,这显然是不完整的。由于电热炮已经成为电炮家族的重点要成员,必须对电炮有一个新的系统的科学分类。
          电炮的分类方法有很多种,诸如以炮的形式、电源性质(阻抗或交直流)、射弹与炮管有无接触、射弹受力部分(弹底还是沿长度)、加速度比高还是低、循环功率的高低等方面分类。但最能体现实质的应从工作原理分类,在工作原理相同的情况下,按工作方式分类。据此,我们把电炮分为:
          电炮:电磁炮(导轨炮、线圈炮、重接炮)
          电热炮(直热式/纯电热炮、间热式/电热-化学炮)
          混合炮(形体混合炮、原理混合炮)
          电炮的定义:
          我们可以这样来定义电炮:电炮是全部或部分地利用电能为射弹提供推力的超高速电(磁)发射装置;电磁炮是借助电磁力推进射弹的电磁发射器;电热炮是全部或部分利用电能加热工质而推动射弹的电热发射器(或电热-化学发射器);混合电炮是各种电炮或化学发射器以其形体或以其工作原理混合的一类混成电(磁发射器)。
          就目前水平而言,电磁炮、电热炮和混合电炮分别包括以下炮种——
          1.导轨炮包括:简单导轨炮;分散馈电(分散储能、分散电流)导轨炮;串联增强(层叠式、平面式和保护板式)型导轨炮;外场增强(常规导体和超导体)型导轨炮;炮口分流型导轨炮;多轨(原口径和方口径)型导轨炮;保护板增强型导轨炮;;超导悬浮电枢型导轨炮;同轴轨型导轨炮;以及多相型导轨炮等。
          2.线圈炮包括:电刷换向的螺旋线圈炮;无刷螺旋线圈炮;直流电枢分立驱动(单相和双相)型线圈炮;单级脉冲感应型线圈炮;同


          IP属地:新西兰来自手机贴吧11楼2014-04-16 00:32
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            步感应型线圈炮;异步感应型线圈炮;磁化弹丸行波型线圈炮;磁阻线圈炮(目前见到网络上DIY最多的就是这种)等等。
            3.重接炮包括:板状弹丸型重接炮;柱状弹丸型重接炮。
            4.直热式电热炮包括:细管侧放电型电热炮;等离子体药筒型电热炮;等离子体箍缩型电热炮;爆炸导体型电热炮;侧注入等离子体型电热炮等等。
            5.间热式电热炮包括:电子束电热炮;随行电极电热炮;药室放电型电热炮;固体工质CAP(燃烧增强等离子体)电热炮;液体工质CAP电热炮等等。
            6.形体混合电炮包括:电热-导轨炮;导轨-线圈炮;火炮-导轨炮等多种。
            7.原理混合电炮包括:磁通聚集加强炮;“火炮”馈电的导轨炮;电磁火箭炮(导轨式和线圈式)等多种。


            IP属地:新西兰来自手机贴吧12楼2014-04-16 00:32
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              文章至此大体结束,还有一些过于专业的分支陈述并没有发过来(文科生表示压力。。)此文虽是以“电磁炮”为题但实际上是陈述了目前包括电磁炮和等离子电热炮在类的人类电炮的发展水平,也对展望(捕风捉影)人类未来的科技树点亮乃至“500年后”UNSC点歪的黑科技提供了比较靠谱的干货支持。


              IP属地:新西兰来自手机贴吧13楼2014-04-16 00:37
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                好东西啊,果断复制黏贴收藏之,干货必须顶啊


                15楼2014-04-16 00:42
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                  2025-07-17 00:54:26
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                  IP属地:四川来自Android客户端16楼2014-04-16 01:17
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                    作为根据,收藏了


                    IP属地:广东来自Android客户端17楼2014-04-16 07:01
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                      只提到了现实世界的电磁炮发展,但对Halo的MAC线则几乎没有说明。不能不说是你懒呢还是不知道如何写呢…


                      IP属地:陕西来自WindowsPhone客户端18楼2014-04-16 07:26
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                        看完全篇都不认识"炮"这个字了


                        IP属地:湖南来自WindowsPhone客户端19楼2014-04-16 08:00
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                          屌爆了


                          来自Android客户端20楼2014-04-16 09:05
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                            马克,另外请楼主解释下电磁炮有何优势,可以令这么多科学家如此热衷。


                            IP属地:湖北来自Android客户端21楼2014-04-16 09:43
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                              2025-07-17 00:48:26
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                              果然这种干货贴没人看。。然后继续跑去各种贴里去瞎YY却根本不了解现有的技术发展。。


                              IP属地:新西兰来自手机贴吧22楼2014-04-16 12:25
                              收起回复