【解密电炮】电磁武器全面开花 为何“尝鲜”的却是战舰？

第二次世界大战是最后一次使用舰炮来决定结果，标志着战列舰的最终撤退。此后，舰载机和火箭武器基本取代了舰炮，战舰主炮主要用于自卫和地面攻击任务。相比之下，地面装甲部队主要依靠火炮作为主要的杀伤手段。但是令人惊讶的是，为什么战舰成为第一个装备电磁武器的平台？原因必须从函数开始。

图为电热枪测试平台。

目前，地面战装甲部队主要使用三种供电方式，即蓄电池、发动机发电和热电池。在目前的情况下，世界上大多数主战坦克依靠前两种方式为其武器系统供电。装甲部队的发动机将多余的电力充入电池组，为必要时使用大型耗能设备提供能量基础。然而，这个系统远远不能满足电磁武器的需要。原因是大多数电磁武器的发射能量是由电力提供的。目前，装甲技术装备的主要能量来源仍然是化学能推进剂。电力主要用于供应各种传感器和转台电机，其能耗完全不同于同一个数量级。

图为美国军事实验用马赫7电磁炮。

目前，电磁武器最有前途的电源是热电池技术。这项技术以前用于导弹等火箭武器。一次性电池在加热时提供足够的能量，确保高能耗传感器的正常使用，如空对空导弹等小型平台上的有源雷达。与常规锂电池、铅酸电池和银锌一次性电池等普通电池相比，热电池技术具有更高的能量密度，更适合为高能设备供电。

图为航空热电池。

然而，热电池技术也有其固有的缺点，主要是由于其惊人的热值。在使用固体燃料的空对空导弹上，热电池的热值显然比其固体燃料火箭发动机的热值低得多，而且热值完全可以接受。然而，对于地面装甲部队来说，柴油发动机和汽油发动机等内燃机的热值自然低于几乎爆炸性的固体燃料火箭发动机，地面装甲部队的热电池的热值极其惊人。这不仅要求使用热电池的电磁武器必须配置特殊的冷却措施，而且会严重影响使用热电池的装甲部队的红外特性。对于带有被动红外传感器或热成像的现代主战坦克，传统的内燃机主战坦克可以在4000-6000米处找到，并引导其他单位发动攻击。然而，如果使用热电池，其热量产生的突然增加将与环境不同步，并且完全有可能被8-10公里外的敌方坦克探测到并引导近距离空中支援。

图为美国M1主战坦克的内部，可以看到非常拥挤。

对于地面装置，使用飞轮电池或超导电池可能是唯一可行的解决方案。超导电池的能量密度比最先进的锂电池高几个数量级，而飞轮电池比超导电池高一个数量级。只有当能量极其充足时，电磁武器才能被用作装甲部队的“杀手”，而不是枪口速度远低于现有火炮的“花瓶”。然而，即使这两种电池在技术上已经是原型，它们仍然远远不能满足军事装备的最低要求。在很长一段时间内，在地面装甲部队中使用电磁武器是不可能的。

该图显示了飞轮储能装置。

但是对于战舰来说，情况就大不相同了。目前，主要战舰的主炮重量高达数十吨。以俄罗斯的956“现代”级驱逐舰为例。它配备了两支AK-130主炮，每支重达90吨。有足够的空间为电磁武器准备数百个锂电池组和相应的电容器。这艘战舰充足的电力供应可以在航行中为所有电池完全充电，并在战时充分发挥其战斗力。然而，对于现阶段还不成熟的电磁炮来说，有足够的实验和改造空间是非常重要的。然而，更可靠的电力集成系统已经出现在现代战舰上。在英国的45级驱逐舰中，英国最先实现了电力推进和电力集成系统的效用。该系统可以有效地集中船上的所有电气设备，从而实现最有效的能量存储和利用。显然，装备有能量集成系统的战舰非常适合使用高耗能电磁武器。(本文中的图片来自互联网)

制作:中国科普

作者:毛猎鹰工作室

规划:赵清健

监督人:光明网络科普部

焦点

战列舰:一种从航海时代就开始使用的战舰，主要依靠火炮的左右炮击来执行战斗任务。

固体燃料火箭发动机:使用固体推进剂颗粒的火箭发动机，体积小，结构简单，准备时间短。