央视《领航》专题片播出了一个中国警方抓捕军工科研人员张建革的片段,这个张建革是什么来头呢?张建革,少年天才,16岁就考入中科大,硕士毕业进入713研究所工作,713研究所是干什么的呢?——它是专门研究尖端武器装备的单位,中国电磁炮的研发就是这个单位负责的,张建革正是因为将中国电磁炮的研发资料透露给美国而被抓捕的。作为713所电磁炮研发的核心技术人员,像2009年横空出世的论文《美国的舰载电磁炮研究》就是他写的,后面张建革还陆续发布了《多圈轨道炮的优缺点分析》、《轨道炮导轨结构优化设计》等重要文章,是名不折不扣的电磁炮高级技术研发人才。

张建革这事是在2015年左右发生的,那个时候美国还在不遗余力地搞电磁炮,在2018年美海军高层还宣布要全力投资电磁轨道炮这种划时代的武器。但在2021年5月美国发布的2022年军事预算草案中,电磁炮项目的预算直接骤降至零,2020年的时候还有1500万美元、2021年有950万美元,美海军发言人康特尼直言美军在电磁炮上积攒的经验和数据,会被美海军研究办公室保留,这样子看来从2005年美国将电磁炮研发项目提上日程,历经16年美国这是明确要放弃电磁炮项目了。

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反观中国在2018年的一次电磁炮试验中,已经能将重40斤的弹头发射到360公里远的地方,发射能量为64MJ(兆焦耳),速度每秒10公里,相比于美国32MJ、发射10公斤的弹头的最好记录,中国现在所掌握的电磁炮技术已经稳居全球第一,话说回来,美国电磁炮项目为什么会下马呢?中国电磁炮什么时候可以投入现役,实战效果如何呢?

老美搞电磁炮搞得比较早,五角大楼早在上世纪八十年代就开始研究了,搞了一批实验室原型,总体来说有这样几个问题——设备性能不稳定、供电系统不过关、冷却时间过长,离实用还比较远。美军研发电磁炮最早是想用在DDG-1000隐身驱逐舰上的,但电磁炮的强磁场极易暴露军舰的位置,这个难题美军至今未能解决。其次电磁炮项目搞了16年,美军即使用尽全力也只将电磁炮的射程提高到了180公里,速度为3马赫,离400公里以上、6马赫的目标仍比较远。还有一个重要的点是,美国电磁炮的射速很慢,一分钟也就1到3次,而且炮管还经常被烧蚀,为什么慢呢?因为美国还没有攻克电磁能量快速吸收与储存系统,现在军舰的电力分配是非常紧张的,解决不了供电问题,军舰上装电磁炮这样的用电大户,跟坦克装空调是一个道理。

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为什么我们要坚持搞电磁炮?首先我们得先了解原理,跟传统火炮不同的地方在于电磁炮炮管中的金属炮弹是靠电磁力加速的,不需要火药,电流通过加速线圈产生磁场,磁场间又会产生安培力也可以说是电磁力,瞬间推动炮弹加速发射,整个过程可以实现无烟低声,能量巨大。20世纪70年代,查理德马歇尔用这种原理将一颗重3克的弹丸加速到了每秒5.9公里,在这个试验成功公布后,各国大为震惊,便纷纷将电磁炮研究提升日程。二战后大口径主炮战列舰之所以退役,就是因为传统炮弹在命中率和射程上无法跟现今制导武器相比,即使美国搞的增程弹药,也仅将射程提高了100公里,而电磁炮射程轻松突破100公里,最高可达三四百公里,这种接近导弹的射程,几乎对传统火炮是碾压式的存在。

我们来看这张图,2018年5月底中国在936坦克登陆舰上搞了个舰载电磁试验炮,电磁炮直接上舰,这说明中国已经解决了舰艇对新式主炮的供电难题,为此科研人员还专门为这款新式电磁装备研制了直流有刷电机,就为了满足耐强磁场和强冲击环境的要求,这里提一下电磁炮、潜艇的无轴泵推技术和中压直流供电系统,都是国宝级专家马伟明院士的成果,像美国在电磁炮试验中至今没有解决的一个大难题——高蓄能快速连续释放技术,中国电磁炮就搞得不错,我们电磁炮能轻松将发射能量提高到32MJ(兆焦耳),达到一分钟10发的高射速,所以我们才敢大胆地将电磁炮直接改装上舰。2020年8月,中国造船集团704所在我国最新型战舰上装备了20兆瓦的涡轮发电机,发电效率达到欧美同类型发电机的三倍,这为国产电磁炮日后上舰打下了基础。

美国为了将电磁炮弄上军舰,专门造了三艘DDG1000,但这种军舰供能非常拉垮,经常出现射一发就没电的尴尬境地,马伟明的中压直流综合电力系统领先美国整整一代,其中有个重要一项就是专门解决高能装备比如电磁炮的上舰难题,而且今后大概率055型万吨驱逐舰将完成全球首个电磁炮上舰部署。

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