电炮是利用电能加速超高速投射体的一种高速动能武器，用于舰艇防空、反导和陆、空军反装甲作战，包括利用洛伦兹力加速投射体的电磁炮和利用电流产生热能使液体或固体气化产生压力加速投射体的电热炮。

简介

原理(导轨炮 线圈炮)

分类

应用

问世

意义

简介

电磁炮采用电磁推进技术，将带有通电中枢的投射体置于电磁推进装置、直线加速器或其它直线磁场内，利用电磁相互作用力即洛伦兹力使投射体加速向前运动。这个投射体可以是炮弹、导弹、火箭、卫星等，其控制和电子系统要能够承受1～106g加速度的冲击。

电磁炮初速高，在地面发射的投射体初速一般不超过5～10km/s。若速度过大，则空气阻力大而使速度下降过快和烧蚀过大。电磁炮作为近程防空武器有很大的优越性，在5km的射程内，若用初速为4km/s的电磁炮攻击飞行速度500m/s的飞机时仅需2s左右，其脱靶误差可降低90%，击毁概率接近100%。

电磁炮分为导轨炮和感应炮。导轨炮由两根平行的导轨发射。带有中枢的炮弹在导轨之间滑动、发射时，加速器将巨大的瞬时电流经过一根导轨经中枢流向另一根导轨时，在导轨之间形成强磁场，中枢受洛伦兹力推动炮弹前进。

电热炮有一个类似常规炮的圆筒形炮膛，在炮膛的后端装有特殊材料（如聚乙烯），在电弧作用下蒸发膨胀，形成等离子体推动炮弹前进。它可作为电磁炮的前置级，也可单独成武器。电热炮作为一种反应极快的攻防两用的高速动能战术武器，用于增程的反装甲作战，射程3～5km。

美、俄等国都投入大量资金和人力进行电磁炮和电热炮研究，并取得了重大进展。1977年首次把3g投射体加速到5.9km/s的初速。1989年把重1.1kg的投射体加速到3.5km/s的初速。近几年来，在美陆军进行的试验中，已经能以2.732km/s的初速发射2.3kg的投射体，电热炮的初速达10km/s。德国已研制出20mm和45mm口径的试验用电热炮，投射体初速分别为2.374km/s和2.54km/s。

90年代初，美国电炮技术就已经取得重大进展。电磁轨道炮和电热炮的出口动能达到约10MJ，初速约3km/s。美国陆军聚焦技术计划（FTP）要求大约用5年时间，投资5亿美元将出口动能提高到20MJ，初速达到3～4km/s，投资2.2亿美元，制造一种预研样机并使其具有一定的重复发射能力；然后再用两年时间进行试验和改进，进入全尺寸技术演示验证阶段，执行先进技术演示（ATD）计划，从一般性武器化研究转向满足于防空、反导、反装甲和其它武器系统使用要求。

原理

使用电能代替或者辅助化学推进剂发射炮弹的装置为 电炮。电炮能突破常规炮弹初速低于2000米/秒的界限，因此炮弹速度高，射程远，精度高，动能（破坏力）大。电 炮可分为电磁炮和电热炮两大类。电磁炮完全依靠电磁能发射炮弹，又分为导轨炮和线圈炮两种。

导轨炮

炮弹位于两根平行的铜制导轨中间，当强电流从一根导轨经炮弹底部的电枢流向另一根导轨时， 在两根导轨之间形成强磁场，磁场与流经电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力（洛仑兹力），推动炮弹从导轨之间发射出去，理论上初速可达6000～8000米/秒。导轨炮 的优点是结构简单。

线圈炮

炮管由许多个同口径、同轴线圈构成，炮弹上嵌有线圈。当 向炮管的第一个线圈输送强电流时形成磁场，炮弹上的线圈感应产生电流，磁场与感应电流相互作用，推动炮弹 前进；当炮弹到达第二个线圈时，向第二个线圈供电，又推动炮弹前进，然后经常第三个、第四个线圈……直至 最后一个线圈，逐级把炮弹加速到很高的速度。线圈炮的优点是炮弹与炮管（线圈）间没有摩擦，能发射较重的炮弹，电能转换成动能的效率较高，但供电比较复杂。电热炮可细分为纯电热炮（electro thermalgun）和电热化学炮（electro thermal chemicalgun）。向电热炮输入大电流，在炮弹内产生等离 子体，加热分子量小的惰性工作流体使之急速膨胀，把炮弹发射出去，这就是纯电热炮，发射炮弹的能量全部来自 电能。如果用碳氢化合物燃料加过氧化氢氧化剂代替惰性工作流体（也可用铝、钛与水组成的膏剂甚至固态化学物质作工质），在等离子体作用下，工作流体发生化学反应产生能量发射炮弹，这就是电热化学炮。这种炮的发 射能量20%来自电能，80%来自化学反应。电热炮的优点是可用常规火炮改装，能将重量较大的炮弹发射到2200～ 2500米/秒的高速。电热炮的炮弹速度比电磁炮的炮弹速度慢，而且可以控制，所以可发射制导炮弹。研制电炮首 先要解决能量密度的脉冲电源问题，其次要有能承受百万安培强电流的材料和结构，还要研制电流的输送和控 制方法、高速飞行时炮弹的稳定性等技术问题，以及如何把各部分综合成武器的问题。电磁炮目前尚处于研究 阶段，离实战要求还有相当的距离。美国曾用电磁炮发射一颗3克重的弹妨丸，速度达到11000米/秒；美国和以 色列联合研制的电热化学炮，1993年进行首次发射，炮弹重6.7公斤，初速达2000米/秒。电炮将来可能用作坦克主 炮、反坦克武器和舰艇的近程防御武器。美国还在进行用电炮发射卫星和用作舰载飞机起飞的弹射装置的研究 。

分类

电热炮可细分为纯电热炮（electrothermal gun）和电热化学炮（electrothermal chemical gu-n）。电炮可分为电磁炮和电热炮两大类。电磁炮完全依靠电磁能发射炮弹，又分为导轨炮和线圈炮两种。

向电热炮输入大电流，在炮弹内产生等离子体，加热分子量小的惰性工作流体使之急速膨胀，把炮弹发射出去，这就是纯电热炮，发射炮弹的能量全部来自电能。如果用碳氢化全物燃料加过氧化氢氧化剂代替惰性工作流体（也可用铝、钛与水组成的膏剂甚至固态化学物质作工质），在等离子体作用下，工作流体发生化学反应产生能量发射炮弹，这就是电热化学炮。这种炮的发射能量20%来自电能，80%来自化学反应。电热炮的优点是可用常规火炮改装，能将重量较大的炮弹发射到2200-2500米/秒的高速。电热炮的炮弹速度比电磁炮的炮弹速度慢，而且可以控制，所以可发射制导炮弹。

研制电炮首先要解决能量密度高的脉冲电源问题，其次要有能承受百万安培强电流的材料和结构，还要研究电流的输送和控制方法、高速飞行时炮弹的稳定性等技术问题，以及如何把各部分综合成武器的问题。

电炮将来可能用作坦克主炮、反坦克武器和舰艇的近程防御武器。美国还在进行用电炮发射卫星和用作舰载飞机起飞的弹射装置的研究。

应用

美国电炮的应用如下：

1.战区弹道导弹防御战术弹道导弹典型的助推段飞行时间是50～150s。要实现助推段拦截，防御系统由探测到发射的反应时间一般不应超过10～20s。电炮的一个重要特点是初速快。假定射弹的初速能达到4km/s，射弹飞行30～130s，若大气阻力和飞行路径弯曲造成的距离损失因目标导弹迎着射弹飞行而能得到补偿，它大致可拦截120～520km以远处发射的仍处于助推段的战术弹道导弹。助推段反导要采用受控弹头，需要解决耐冲击负载、高速末段寻的、破坏机制一系列问题等。美国有这方面的技术储备，也许在下世纪初能形成助推段反导的电磁炮演示能力。美国陆军认为，根据聚焦技术计划，若装备10辆电磁炮坦克，分散配置，足以覆盖450000km2的伊拉克领土。它除用于助推段反导外，还可攻击导弹发射架之类的地面目标。

在电炮用于战区反导方面，美国陆军与以色列也有合作。其中包括租用以色列105mm电热炮进行外场发射试验，该炮的射弹质量1.5kg，出口速度2.5km/s。美国陆军设想将以色列的电热炮与美国通用电气公司的D-2射弹结合起来，进一步发展成战区导弹防御武器。

2.低空近程防空电炮用于低空近程防空，可采用导轨炮发射无控射弹或电热炮发射受控弹头。拦截的目标包括各种战术导弹、无人机、直升机和低空飞行的固定翼飞机。

研究表明，采用无控射弹在命中概率保持不变的前提下，为了增加拦截距离，最有效的途径是提高射弹初速，而不是增加射弹质量，对出口动能的要求明显下降。因此，采用无控射弹进行低空近程防空时，一般用初速高的导轨炮和质量小、形体小的重合金长棒形射弹。无控射弹用于低空近程防空，拦截距离不超过5km，射弹初速3～4km/s，射弹质量约100g，一次连射不少于10～20发。

用电热炮发射质量较大的受控弹头，拦截高速机动的低空近程目标的研制也已取得进展。美国食品机械与化学公司1993年曾向美海军水面作战中心(NSWC)交付了一门口径60mm的电热炮，能以200发/min的发射频率连续发射10发质量为2.75kg的可控炮弹，初速1.4km/s，出口动能约2.7MJ。该炮拟用作舰艇近程防空，拦截高速机动的反舰导弹。美空军计划用该电热炮装备A-10那样的近距支援飞机，以摧毁5km以外的地面装甲目标。1994年后开始打靶试验，一组发射5发弹，炮弹飞离炮口后按指令控制飞行，命中概率达到90%。

电炮可能用作坦克主炮、反坦克武器和舰艇的近程防御武器。美国还在进行用电炮发射卫星和用作舰载飞机起飞的弹射装置的研究。

问世

西方媒体把中国磁流体喷水推进潜艇炒的沸沸扬扬，磁流体喷水推进潜艇的技术是目前世界最先进的潜艇技术，现今只有德国掌握。西方之所以关心中国的磁流体喷水推进潜艇，是因为崛起的新中国海军正走向大洋，正对他们的海上霸权提出挑战。然而西方媒体忘记了一件重要的事情，磁流体喷水推进潜艇的主要技术超导技术正在被中国用于超高速电炮的设计。2006年8月，中国军方在内蒙古炮兵靶场对超高速电炮进行了首次实验，25公斤的弹丸被发射到250公里以外的预定区域，实验获得圆满成功。目前，中国设计师正在对超高速电炮进行改进，主要是加大弹丸的发射重量，以达到发射50公斤级以上制导炮弹的水平。

中国超高速电炮研究已达17年之久，获得突破时间在2001年底。2001年5月，北京有色金属研究总院2001年在京宣布，其承担的国家“九五”重点科研项目“大面积双面高温超导薄膜”通过国家评审验收。北京有色金属研究总院是中国唯一将大面积双面超导薄膜应用于器件的材料研究单位，具有稳定提供一定数量大面积优质双面薄膜的能力，实现了中国高温超导薄膜产业化生产。随即，这项技术被应用于电磁领域，使中国超高速电炮研究突飞猛进。

经过17年的研究和实验，中国的新概念武器“超高速动能电炮”的研制于2006年进入最后试用阶段，即将问世。中国超高速电炮研究，虽起步稍晚，但在其先进的超导技术支持下进展迅速，现在世界一些主要的国家如美、俄等，都在研究这种新概念武器，，中国电磁发射技术并不比先进国家落后，更有可能首先拥有和使用这种超高速动能武器。

意义

在现代技术条件下，若使用电磁发射同样的有效载荷，其成本仅是化学火箭的1/10左右。除了军事用途外，电磁发射技术在航天领域可用作地对空的定向发射和纯有效载荷，也可在天基推动航天器进行轨道转移。在交通领域，用电磁发射原理制造电磁列车，使用原铁路轨道，其成本仅是磁悬浮车的1/4。在工业方面，可用其原理制造电磁抽油机，代替目前油田的机械抽油机，从而大幅提高抽油效率及降低成本。在海军方面，还可以制造磁流体喷水推进舰船。

电炮有能源简易、无污染、成本低、效率高、可控性好、性能稳定、后坐力小、发射时无烟雾火光及冲击波、隐蔽性强等优点，还可在一个多级发射器中同时推进几个射弹，大大增强战斗威力。不仅可发射克级重量的小弹头，还可发射吨级重量的超级射弹，令打击威力和穿透力均大大增强。在实验中，中国电炮已能使能使弹头在离开炮管时就达到每秒3至50公里的高速和超高速。