軌道炮
關(guān)注創(chuàng)建者：AlainZhou 創(chuàng)建時(shí)間：2018-12-14
軌道炮的視頻教程
寧博士CAE：LS DYNA電磁軌道炮多物理場耦合動(dòng)力學(xué)仿真分析
寧博士CAE：LS DYNA電磁軌道炮多物理場耦合動(dòng)力學(xué)仿真分析案例賞析
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軌道炮的實(shí)例教程
網(wǎng)上流傳的中國電磁炮上艦的照片。筆者作為電磁炮愛好者，曾經(jīng)自行設(shè)計(jì)制造過電磁炮的工程模型。
現(xiàn)就網(wǎng)上流傳的圖片資料，對目前這門炮嘗試進(jìn)行一些分析！
圖片：網(wǎng)上流傳的中國電磁炮裝艦樣機(jī)，注意炮管中后部凸起部分及下部支撐結(jié)構(gòu)。
針對這臺(tái)原型機(jī)，目前比較大的一個(gè)爭議就是這門電磁炮的種類。
通常意義上的電磁炮包括：軌道炮，重接炮以及線圈炮三種形式。但從實(shí)質(zhì)上說，重接炮是線圈炮的一種特殊種類。從目前的照片來看，基本可以排除重接炮的可能，因?yàn)橹亟?em>炮的彈丸為實(shí)心的非鐵磁材料的良導(dǎo)體。從未來裝備部隊(duì)的角度來看，研發(fā)這樣一種彈種單一的武器顯然不利于部隊(duì)遂行多任務(wù)的要求。
圖片：重接炮基本構(gòu)型
目前相對主流的意見是軌道炮。
因?yàn)橄鄬τ诰€圈炮，世界各國在軌道炮上投入的資源更多，相關(guān)技術(shù)也比較成熟。2014年美軍在圣地亞哥海軍基地港口的聯(lián)合高速船USS Millinocket（JHSV 3）上展出的BAE系統(tǒng)公司制造的電磁炮原型機(jī)即為軌道炮。此前陸上試驗(yàn)的型號(hào)也是軌道炮。
摸著鷹醬屁股過河的兔子，這次上艦的會(huì)不會(huì)也是軌道炮呢？
圖片：BAE系統(tǒng)公司制造的電磁軌道炮原型機(jī)
我認(rèn)為未必。
根據(jù)圖片判斷，從炮管中段向后明顯的凸起部分，而軌道炮的炮管是兩段相互平行的均勻金屬導(dǎo)軌。從此前BAE系統(tǒng)公司展示的原型機(jī)中我們也可以看到這點(diǎn)。
對于這部分凸起是散熱系統(tǒng)的質(zhì)疑，其實(shí)也并不可靠。固然軌道炮運(yùn)行需要較高的電流和電壓，同時(shí)會(huì)發(fā)生劇烈的燒蝕，但其發(fā)熱量遠(yuǎn)未達(dá)到需要如此龐大的散熱系統(tǒng)的地步。況且如果是散熱系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)有冷卻液回路連接到炮塔內(nèi)部，但從目前的圖片分析并未發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)構(gòu)。所以基本排除了是電磁軌道炮加散熱系統(tǒng)的假設(shè)。
展開 軌道電磁炮技術(shù)的多場耦合及溫度仿真
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號(hào)：CAE_ANSYS)
電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)動(dòng)能殺傷武器。與傳統(tǒng)大炮將燃?xì)鈮毫ψ饔糜趶椡璨煌姶?em>炮是利用電磁系統(tǒng)中電磁場產(chǎn)生的洛倫茲力來對金屬炮彈進(jìn)行加速，使其達(dá)到打擊目標(biāo)所需的動(dòng)能，與傳統(tǒng)的化學(xué)推動(dòng)的大炮相比，電磁炮可大大提高彈丸的速度和射程。
2007年1月16日，美國海軍研究辦公室剪彩用一門90毫米口徑的試驗(yàn)型電磁炮發(fā)射1發(fā)高速炮彈穿透了儀式彩帶。這發(fā)炮彈在炮口的初始動(dòng)能達(dá)到7.4兆焦，初速度達(dá)每秒2146米；2008年，美國海軍測試的電磁炮樣炮的動(dòng)能達(dá)到10.64兆焦，初速達(dá)到每秒2520米；2010年12月，美國海軍的電磁炮測試中，一門測試的電磁炮取得了33兆焦的最大動(dòng)能，創(chuàng)下了已經(jīng)公開的電磁炮的世界紀(jì)錄。
電磁炮的基本原理如圖所示，利用兩根通電平行金屬軌道產(chǎn)生的電磁力來推動(dòng)無裝藥炮彈射擊.
炮彈的出口速度理論上最大可達(dá)到7馬赫，射程最遠(yuǎn)超過400公里，目前多國海軍都在積極發(fā)展電磁軌道炮，電磁炮是用電磁系統(tǒng)中的電磁場所產(chǎn)生的洛倫茲力來推動(dòng)炮彈發(fā)射。理論上，只要足夠的電力，足夠的線圈，足夠硬度和熔點(diǎn)的材料，電磁炮的威力就沒有極限。但是由于炮彈后面部分必須為導(dǎo)體，傳遞導(dǎo)軌兩側(cè)的電流，電流過大導(dǎo)致導(dǎo)軌發(fā)熱嚴(yán)重，兩次發(fā)射必須有足夠的時(shí)間間隔，以降溫和為電容充電，準(zhǔn)備下一次的發(fā)射。
展開 據(jù)日本防務(wù)規(guī)劃，未來將在27DDG驅(qū)逐艦上試驗(yàn)電磁軌道炮和近防型固態(tài)激光發(fā)射器。日本防衛(wèi)省技術(shù)研究與設(shè)計(jì)局從2008年開始研制實(shí)用型的固態(tài)激光武器，安裝在軍艦和陸上的輪式重型平臺(tái)上，以打擊反艦導(dǎo)彈、對陸攻擊巡航導(dǎo)彈或其他高精度打擊武器。如果裝備在27DDG驅(qū)逐艦上取代傳統(tǒng)的近防炮，將有效提升該艦的近防水平。
未來，這2艘27DDG導(dǎo)彈驅(qū)逐艦將與前6艘已服役的“宙斯盾”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦一起，共同承擔(dān)利用高性能雷達(dá)發(fā)現(xiàn)彈道導(dǎo)彈、并在距地面200~300千米的大氣層外實(shí)施攔截的戰(zhàn)略防御任務(wù)。同時(shí)，利用海軍協(xié)同交戰(zhàn)系統(tǒng)加強(qiáng)與美國海軍的作戰(zhàn)協(xié)作，作美國海軍的“馬前卒”。（王笑夢）
來源：新華社
展開 電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動(dòng)能殺傷武器．與傳統(tǒng)的大炮將火藥燃?xì)鈮毫ψ饔糜趶椡璨煌姶?em>炮是利用電磁系統(tǒng)中電磁場的作用力，其作用的時(shí)間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程．因而引起了世界各國軍事家們的關(guān)注．自80年代初期以來，電磁炮在未來武器的發(fā)展計(jì)劃中，已成為越來越重要的部分。
利用電磁力(洛侖茲力)沿導(dǎo)軌發(fā)射炮彈的武器。它主要由能源、加速器、開關(guān)三部分組成。 能源通常采用可蓄存10～100兆焦耳能量的裝置。目前實(shí)驗(yàn)用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發(fā)電機(jī)，其中單極發(fā)電機(jī)是近期內(nèi)最有前途的能源。加速器是把電磁能量轉(zhuǎn)換成炮彈動(dòng)能，使炮彈達(dá)到高速的裝置。主要有：使用低壓直流單極發(fā)電機(jī)供電的軌道炮加速器和離散或連續(xù)線圈結(jié)構(gòu)的同軸同步加速器兩大類。開關(guān)是接通能源和加速器的裝置，能在幾毫秒之內(nèi)把兆安級(jí)電流引進(jìn)加速器中，其中的一種是由兩根銅軌和一個(gè)可在其中滑動(dòng)的滑塊組成。早在19世紀(jì)，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)在磁場中的電荷和電流會(huì)受到洛侖茲力的作用。20世紀(jì)初，有人提出利用洛侖茲力發(fā)射炮彈的設(shè)想。在兩次世界大戰(zhàn)中，法國、德國和日本都曾研究過電磁炮。第二次世界大戰(zhàn)以后，其他國家也進(jìn)行過這方面的研究。自70年代初以來，與電磁發(fā)射有關(guān)的技術(shù)取得了重大進(jìn)展。澳大利亞國立大學(xué)建造了第一臺(tái)電磁發(fā)射裝置，將 3克重的塑料塊（炮彈）加速到6000米／秒的速度。此后，澳、美科學(xué)家制造了不同類型的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并進(jìn)行過多次發(fā)射實(shí)驗(yàn)。用單極發(fā)電機(jī)供電的電磁炮，已能把318克重的炮彈加速到4200米／秒的速度。磁通壓縮型電磁炮已能將 2克重的炮彈加速到11000米／秒的速度。
展開 據(jù)軍事分析人士稱，鑒于其規(guī)模，055型還可以作為開發(fā)下一代武器的平臺(tái)，如高能激光設(shè)備或電磁軌道炮。
從理論上講，055型是世界上僅次于美國海軍的DDG-1000朱姆級(jí)的第二大型驅(qū)逐艦。
朱姆級(jí)級(jí)是世界上技術(shù)最先進(jìn)的驅(qū)逐艦，排水量為15,000噸。擁有獨(dú)特的船體設(shè)計(jì) - 側(cè)面向內(nèi)傾斜 - 呈角形，雷達(dá)回波率降低，可使其像漁船一樣隱蔽，比小型潛艇更安靜。
朱姆級(jí)還配備了新一代電子系統(tǒng)，主要設(shè)計(jì)為陸地攻擊艦，配備強(qiáng)大的海軍艦炮，包括155毫米先進(jìn)的主炮系統(tǒng)和80套VLS。
055
相比之下，055型專注于防空和反潛任務(wù)，因此擁有比朱姆級(jí)更多的VLS單元和更長的射程。
055的驅(qū)逐艦可能會(huì)扮演類似于美國提康德羅加級(jí)巡洋艦和阿利伯克級(jí)驅(qū)逐艦的角色，而美國的這兩艘船的排水量不到10,000噸。
055型雷達(dá)、電子和導(dǎo)彈系統(tǒng)也使用了比上世紀(jì)80年代和90年代開發(fā)的兩艘美國戰(zhàn)艦更新的技術(shù)。
055型與該地區(qū)部署的其他戰(zhàn)艦相比，特別是 世宗大王號(hào)（DDG-991）和小本子的愛宕級(jí)以及新推出的摩謁級(jí)。 世宗大王號(hào)和愛宕級(jí)驅(qū)逐艦都擁有大約10,000噸的滿載排水量和宙斯盾作戰(zhàn)系統(tǒng)，世宗大王號(hào)還擁有128個(gè)單元的VLS。世宗大王號(hào)和萬春號(hào)驅(qū)逐艦去年曾在西太平洋與卡爾文森號(hào)航空母艦護(hù)航。
但分析人士表示，他們認(rèn)為055型在規(guī)模，雷達(dá)系統(tǒng)性能，導(dǎo)彈能力和多功能性方面超過了這兩個(gè)國家的神盾。
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軌道炮的最新內(nèi)容
重力初始化
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與激光武器類似的電磁軌道炮（一種以洛倫茲力為推動(dòng)，速度極快、威力極大、射程極遠(yuǎn)的大炮）方面，中美各有千秋。
電磁對抗和電子對抗方面，互有優(yōu)劣：
在信息化戰(zhàn)爭的今天，電磁對抗能力越來越重要。美國在科索沃戰(zhàn)爭期間多次使用電磁脈沖炸彈，使南斯拉夫電力部門癱瘓，整個(gè)國家信息系統(tǒng)失靈。因此，這二十多年來我國一直在發(fā)展電磁對抗能力，已經(jīng)取得了巨大成就。
最近，央視曝光的中科院長春光機(jī)所下一代空間望遠(yuǎn)鏡讓外界大吃一驚，其科幻的外形如同星際戰(zhàn)艦、軌道激光炮或者是太陽帆飛船，提出的太空蜘蛛機(jī)器人和在軌組裝技術(shù)，更是大大領(lǐng)先世界先進(jìn)水平。不過，由于目前它還只是一個(gè)規(guī)劃，準(zhǔn)備未來5到10年內(nèi)發(fā)射，很多人在問，它真的能變成現(xiàn)實(shí)嗎？
這個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡也太科幻了
實(shí)際上，它完全可以變成現(xiàn)實(shí)。
