轨道炮的发展历史是怎样的?

轨道炮是法国人维勒鲁伯在1920年发明的。1944年,汉斯勒博士研制出长2米、口径20毫米的轨道炮,可将重10克的圆柱形铝弹加速到1.08千米/秒;1945年,他将两个轨道炮串联起来,使弹丸速度达到1.21 km/s。

二战期间,日本也研究了感应加速电磁炮,将2公斤弹丸加速到335米/秒,但由于无法解决材料、电等关键问题,电磁炮的研究陷入了瓶颈。

1978,澳大利亚国立大学物理学家理查德?马歇尔、约翰·巴伯等人使用5米长的轨道炮,以每秒5900米的高速发射质量为3.3克的塑料弹丸。美国海军将轨道炮作为其三大重点发展项目之一,计划从2018开始装备未来的轨道炮对陆攻击驱逐舰。

一艘大型驱逐舰获取了300公里外敌方指挥部的位置坐标,却没有发射价值百万美元的战斧巡航导弹摧毁目标。而是从炮管的超导电磁轨道上发射了一枚长约一米,重约20公斤的炮弹。这种炮弹的动力源既不是火药,也不是燃料,而是战舰发动机注入火炮的电能。炮弹以超过7倍音速的速度从枪里出来。飞出地球大气层,然后在卫星的指引下重新进入大气层,直奔目标。它不可思议的速度让它有足够的动能让目标瞬间消失。

普通舰炮射程只有20公里,精度很差。巡航导弹虽然有效射程超过300公里,但价格昂贵,一艘船最多只能携带70枚。因为不能在海上装卸,补给时必须返回港口。

轨道炮具有射程远、成本低、交通便利、配套设施齐全等诸多优势,被美国国防部寄予厚望。轨道炮甚至被美国陆军视为2020年后陆军战车主战武器的候选技术方案。

但电磁发射的技术研究可能还要持续20年以上,因为没有哪艘战舰能够产生并储存发射所需的电能。以前驱逐舰上90%的能量都是用来供给推进系统的。此外,面临的挑战还包括:确保准确命中目标的高精度控制技术,以及炮弹承受巨大加速度的能力。

由于与目标的距离超过300公里,这种枪无法像普通枪管那样瞄准,需要进行气动修正。当炮弹在空中时,它的运行方向必须由卫星的指令来修正。同时,炮弹出舱时的加速度将达到地球重力加速度的45000倍,炮弹上携带的电子设备必须承受这种加速度。另外,很难使转子在桶内高速运动。