電磁軌道炮存在的缺陷

電磁軌道炮的缺點之一是對供電要求很高，而且要求幾乎在瞬間產生非常大的電流。于是，大型電磁軌道炮，尤其是32MJ以上的電磁軌道炮至少在相當長的時期內不大可能用空中平臺發射，只能在大型水面戰艦上使用。但是目前水面部隊大大小小的戰艦也將難以裝備電磁軌道炮，除非戰艦的發電能力顯著增加。美國海軍計劃在2016年演示并在21世紀20年代初期將可能成熟的32MJ電磁軌道炮需要15~30MW的功率，才能達到每分鐘6~10次的最大發射率。這是比計劃中的Flight-III DDG-51型（12MW）導彈驅逐艦和現在的Flight-IIA DDG-51型導彈驅逐艦或導彈巡洋艦（兩者都是9MW）的總輸出功率還大。較小的電磁軌道炮可以由儲能設備，例如電容器供電，就可能直接利用這些艦上電氣系統支持，但在需要重新充電之前其射擊次數是有限的，這限制了它在持續作戰時的使用。

電磁軌道炮存在的另一個問題是大電流對導軌的燒蝕嚴重，因為在發射時它的炮彈必須在用作電極的導軌上滑行，由于電磁軌道炮是在兆安級的強脈沖電流的條件下加速彈丸的，導軌材料要能經受瞬時極大的熱流沖擊。如果要將炮彈加速到極高的速度，不可避免地會導致軌道嚴重燒蝕而影響其使用壽命。因此，對其所用材料的要求很嚴格，包括導軌材料、絕緣材料、彈丸材料等。導軌材料首先要有好的抗燒蝕性能，在高溫下能保持較強的硬度，且不變形。同時其導電性能要好，以及滑動摩擦系數要小。與導軌、電樞接觸的絕緣材料應具有較強的抗電弧燒蝕性能。

電磁軌道炮的彈丸材料必須能夠承受膛內加速時所產生的比傳統火炮高得多的加速度（約為重力加速度的幾十萬倍），還要考慮到與目標的高速撞擊，其硬度是十分重要的。而且，當彈丸高速飛行時，它在空氣中摩擦產生的熱，也將會使普通材料的彈丸熔化掉。所以，彈丸材料不僅硬度要高，還要耐燒蝕。為此，近年來科學工作者做了很多改進工作。例如，有的軌道炮為了減小電流，在軌道炮的導軌外面增加多匝線圈以增強磁場，即稱之為線圈炮。線圈炮中的彈丸不直接同炮膛摩擦與接觸，彈丸是靠磁懸浮力運動的，因而炮管與彈丸之間不存在摩擦。而且加速力施加于整個彈丸上，從而提高了能量利用率。但線圈炮的發射初速度不如軌道炮高，它適用于尺寸和質量較大的彈丸，如用于彈射飛行器等。

電磁軌道炮的應用前景

由于上面提到的電磁軌道炮研制過程中遇到的一些技術問題，如電源及材料方面的問題尚未取得突破性的進展，到現在，也就是2016年，美國海軍電磁炮項目仍然停留在32MJ炮口動能階段。美國“戰略與預算評估中心（CSBA）”的高級職員布萊恩·克拉克（Bryan Clark）提出：美國海軍應將用于防御性防空戰的32MJ電磁軌道炮整合到能夠同航母突擊群（CSG）或兩棲作戰小組（ARG）一起部署的艦船上，這些艦船具有足夠的重量和空間余量用于安裝電磁軌道炮和相關的發電和冷卻系統。理想的情況是電磁軌道炮將裝備在新的大型水面戰艦上以提供防御性防空戰和遠程面對空的火力，但這種情況直到21世紀30年代才有可能實現，十年后的電磁軌道炮很可能會準備就緒進入艦隊。在21世紀20年代，如聯合高速船（JHSV）或瀕海戰艦（LCS）等艦船可能通過增加艦載額外的電源和冷卻能力來裝備32MJ的電磁軌道炮。這將使得防御性防空作戰成為那些特定艦船的主要任務，而該艦船將被重新分配到與大型水面戰艦一起行動，以保護航母突擊群（CSG）或兩棲作戰組（ARG）。

大于32MJ的電磁軌道炮，雖不是防御性防空戰所需要的，但它是一種有效的對面攻擊的武器。朱姆沃爾特級（Zumwalt-class）驅逐艦（DDG-1000）將是對面攻擊電磁軌道炮的好平臺。DDG-1000用于全艦系統的電力，包括推進系統，共78.6MW。64MJ電磁軌道炮專門用于對地攻擊，它將需要約50～60MW電力用于持續射擊。這將能在對地巡航導彈的二分之一到三分之一的射程內實施精確打擊，但具有更大的威力并以更高的概率搶先于敵人的防御，這是由于電磁軌道炮的彈丸小，而且以高超聲速抵達。這種整合工作也為將在21世紀30年代海軍的下一艘大型水面戰艦上整合電磁軌道炮提供了一個寶貴的起點。可見，美國的電磁軌道炮研究工作重點首先考慮應用于軍艦上。

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