电磁炮的原理非常简单,19世纪,英国科学家法拉第发现,电磁炮原理示意图位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律人们发明了如今广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。 那么如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。在1980年,美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮基本就是这样的结构。它把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米。如果是在真空中,这个速度还可提高到每秒8~10千米,这已经超过了第一宇宙速度,具备了作为一种新型航天发射装置的理论资格。
电磁炮,也叫
“电磁轨道炮”
。
电磁炮的工作原理
电磁炮纯粹是一种电气武器,它通过一对金属轨道来加速具有传导性的射弹。这一对金属轨道非常光滑,允许大电流通过并通过“炮弹”形成回路。“炮弹”相当于电磁铁,通过它的大电流与轨道所产生的强大磁场发生作用,并产生强大的作用力,为“炮弹”加速。其典型特征是不必使用燃料推进,而且发射速度远比火力武器要快。
电磁炮的工作原理示意图
向左转|向右转
电磁炮的运行需要经过以下三个步骤:
1)炮弹——通常是子弹或者导弹——被固定在电枢内,电枢可以传导电流,它们被固定在两排金属轨道之间。
2)巨大的电流通过轨道,从而产生强大的磁场,足以推动电枢以极快的速度前进。
3)炮弹与电枢分离,并将以7倍于声音的速度行进,射程可达100英里。
如果提供强大的电流,比如达到100万安培,电磁轨道炮将对射弹产生巨大的推力,其速度可以达到每秒数千米。在先前的实验当中,科学家已经获得了20千米/秒的射弹速度。它的缺点是:由于推进过程中会产生大量热量,因此轨道易于被腐蚀。电磁轨道炮通常需要经常更换轨道,或者使用导电的耐磨材料。
说白了,电磁炮就是一个
“直线电机
”
。
利用电磁强大速度冲击力,一般能达到20马赫
电磁炮射程可达100公里、甚至达200公里以上,速度可达7马赫,相较之下传统火炮发射普通炮弹射程一般只有几十公里
电磁炮的原理