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磁軌(gui)炮(pao)（Rail Gun），也叫(jiao)軌(gui)道(dao)炮(pao)，是利用(yong)(yong)電磁發射技(ji)術制成(cheng)的(de)(de)(de)一種先進的(de)(de)(de)動(dong)能殺傷武器．與傳統(tong)(tong)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)炮(pao)將火藥(yao)燃氣壓力作(zuo)用(yong)(yong)于彈(dan)丸不同，軌(gui)道(dao)炮(pao)是利用(yong)(yong)電磁系統(tong)(tong)中(zhong)電磁場的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)力，其作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)時間要長(chang)得多，可大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提(ti)高彈(dan)丸的(de)(de)(de)速(su)度和射程。

軌(gui)(gui)道炮(pao)因其強大的威(wei)力而引起了世界(jie)各國(guo)軍(jun)事家們(men)的關(guan)注(zhu)．自(zi)80年代初(chu)期(qi)以來，電磁軌(gui)(gui)道炮(pao)在未來武(wu)器的發展計劃(hua)中，已(yi)成為越(yue)(yue)來越(yue)(yue)重(zhong)要的部(bu)分。

主要定義

軌(gui)道炮(pao)（Rail Gun）：或譯做磁(ci)(ci)(ci)軌(gui)炮(pao)、導軌(gui)炮(pao)，是(shi)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)炮(pao)的(de)(de)一(yi)種。電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)炮(pao)是(shi)利(li)用電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)力產(chan)生動(dong)能推進(jin)(jin)彈(dan)(dan)丸(wan)的(de)(de)一(yi)種先進(jin)(jin)的(de)(de)動(dong)能殺傷武(wu)器，與傳統的(de)(de)大(da)炮(pao)將火藥燃氣壓(ya)力作(zuo)用于彈(dan)(dan)丸(wan)不同(tong)，電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)炮(pao)是(shi)利(li)用電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)系統中電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)場的(de)(de)作(zuo)用力，其作(zuo)用的(de)(de)時間要長得多，可大(da)大(da)提高彈(dan)(dan)丸(wan)的(de)(de)速(su)度(du)(du)和射程(cheng)．因(yin)而引起了世(shi)界各(ge)國軍事家(jia)們的(de)(de)關(guan)注。自(zi)80年代初期以來(lai)，電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)炮(pao)在(zai)未來(lai)武(wu)器的(de)(de)發(fa)展計劃中，已成(cheng)為越來(lai)越重要的(de)(de)部分。軌(gui)道炮(pao)由兩條(tiao)平(ping)行的(de)(de)導軌(gui)組(zu)成(cheng)，彈(dan)(dan)丸(wan)夾在(zai)兩條(tiao)導軌(gui)之間。兩軌(gui)接(jie)入電(dian)(dian)源，電(dian)(dian)流(liu)經一(yi)導軌(gui)流(liu)向彈(dan)(dan)丸(wan)再流(liu)向另一(yi)導軌(gui)產(chan)生強磁(ci)(ci)(ci)場，磁(ci)(ci)(ci)場與電(dian)(dian)流(liu)相互作(zuo)用，產(chan)生強大(da)的(de)(de)安培力推動(dong)彈(dan)(dan)丸(wan)，達(da)到很(hen)高的(de)(de)速(su)度(du)(du)（理(li)論上可以到達(da)亞光速(su)）

理論計算

軌道炮推動彈丸的力主要是洛倫茲力，基本計算過程與高中的“通電鐵棒在磁場中運動”一樣：式中F是(shi)(shi)洛倫茲(zi)力，I是(shi)(shi)通電(dian)導體棒（炮彈）的電(dian)流(liu)，L是(shi)(shi)導體棒長(chang)度沿著電(dian)流(liu)方向的向量，B是(shi)(shi)磁場方向。

對于個人實驗的小型電磁炮項目，磁場B可以完全由通電導軌提供。這時的磁場可以認為是兩根電流相反的半無窮長度平行直導線磁場的疊加。其值為：式中μ0是(shi)(shi)真空(kong)磁導(dao)率(lv)，I是(shi)(shi)電流，S是(shi)(shi)兩導(dao)軌(gui)間距。上(shang)式認為導(dao)軌(gui)寬度不大，磁場沿著導(dao)體棒方向處處相等。回代F公式可得(de)l是電流方向(xiang)的單(dan)位(wei)向(xiang)量，z是垂(chui)直(zhi)導軌平(ping)面往上的單(dan)位(wei)向(xiang)量，兩者(zhe)相叉乘得到沿著(zhu)導軌向(xiang)前的力。可以看出力只與電流大小(xiao)的平(ping)方成正比，而且1000安培的電流只能(neng)產(chan)生0.1N的力。

如果僅僅圍(wei)繞以上設(she)定設(she)計電(dian)磁(ci)炮(pao)裝置，采用(yong)鋁制長方體作為彈(dan)丸，彈(dan)重1g，如通(tong)10A電(dian)流(liu)，受力10-5N。如軌道長1m，終點動能為10-5J，終點速(su)度為0.14m/s，基本看(kan)不出彈(dan)丸在運(yun)動。

導體棒切割磁(ci)感線還(huan)會在(zai)棒上形成反電(dian)動勢E=BLV，進一步降低終點(dian)效率，彈丸(wan)速(su)度越(yue)快這一效應(ying)越(yue)明顯。

為了(le)提高出(chu)口初(chu)速(su)度，可以考慮以下做(zuo)法：

用電(dian)容(rong)等(deng)快速放(fang)電(dian)裝置(zhi)提(ti)供瞬時(shi)大電(dian)流。更大的電(dian)流對供能(neng)，放(fang)電(dian)，安全等(deng)裝置(zhi)都提(ti)出了更高的要求，這(zhe)也是現代軍(jun)用電(dian)磁炮的技(ji)術瓶頸(jing)之一。

外(wai)接平行(xing)勻強(qiang)磁場(chang)。通過帶鐵芯的馬蹄形(xing)磁鐵等機構外(wai)加(jia)勻強(qiang)磁場(chang)可以在不依賴過度(du)地向導軌提供電流的情(qing)況(kuang)下獲得更大的加(jia)速磁場(chang)。

增長磁軌(gui)。終點動能與磁軌(gui)長度的平方(fang)根成正比。

采用(yong)輕質的(de)(de)彈丸(wan)。動能(neng)相同(tong)的(de)(de)情況下，終點速度與彈丸(wan)質量的(de)(de)平方根成(cheng)反(fan)比。

發展歷史

發明

電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)是法(fa)國人維勒(le)魯伯于1920年發(fa)明(ming)。二戰中(zhong)，德(de)國漢斯勒(le)博士(shi)開展(zhan)了對電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)的(de)全(quan)面(mian)研(yan)(yan)究。到(dao)(dao)1944年，他(ta)研(yan)(yan)制出長(chang)2米(mi)、口徑20毫米(mi)的(de)軌道炮(pao)，能(neng)把(ba)重10克的(de)圓(yuan)柱體鋁彈丸加(jia)(jia)速(su)到(dao)(dao)1.08千(qian)米(mi)/秒。1945年他(ta)又(you)將2門軌道炮(pao)串聯起(qi)來(lai)，使炮(pao)彈初速(su)度達(da)到(dao)(dao)了1.21千(qian)米(mi)/秒。二戰期間，日本(ben)研(yan)(yan)究感應加(jia)(jia)速(su)式電(dian)磁(ci)炮(pao)，并把(ba)2千(qian)克的(de)彈丸加(jia)(jia)速(su)到(dao)(dao)335米(mi)/秒。二戰之后相當長(chang)的(de)一段時內，因材料和電(dian)力(li)等關(guan)鍵問題無法(fa)從根本(ben)上解決，致(zhi)使電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)研(yan)(yan)究中(zhong)斷了很久(jiu)。

發展

從70年(nian)(nian)代起，隨著(zhu)一(yi)些技(ji)(ji)術難題相繼被解決(jue)，使(shi)得電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)的(de)研制得以(yi)(yi)東山(shan)再(zai)起。1970年(nian)(nian)德國(guo)(guo)(guo)的(de)哈布和(he)齊默爾(er)曼用(yong)單極線圈炮(pao)(pao)(pao)把(ba)1.3克的(de)金屬環加速到(dao)490米(mi)(mi)/秒。1978年(nian)(nian)，澳大(da)利亞(ya)國(guo)(guo)(guo)立大(da)學物理(li)學家理(li)查德·馬歇(xie)爾(er)和(he)約翰巴伯(bo)等人(ren)使(shi)用(yong)5米(mi)(mi)長(chang)的(de)導軌炮(pao)(pao)(pao)，以(yi)(yi)可供(gong)1.6兆安電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)550兆焦耳雙層單極發電(dian)(dian)(dian)(dian)機為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)源，取(qu)得了(le)(le)將(jiang)質量3.3克的(de)塑料(liao)彈丸(wan)以(yi)(yi)5900米(mi)(mi)/秒的(de)高速發射成(cheng)功(gong)的(de)突破性進(jin)展。澳大(da)利亞(ya)的(de)成(cheng)功(gong)進(jin)展，給各國(guo)(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)研制者以(yi)(yi)巨大(da)的(de)鼓(gu)舞。1978年(nian)(nian)，美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)防(fang)部先后(hou)成(cheng)立了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)發展研究顧問(wen)委(wei)員(yuan)會和(he)技(ji)(ji)術工(gong)作組，開始評(ping)估電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)技(ji)(ji)術現狀及應用(yong)潛力，并建議(yi)集中和(he)協調國(guo)(guo)(guo)家的(de)資(zi)金來(lai)發展電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)。20世紀80年(nian)(nian)代美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)防(fang)委(wei)員(yuan)會得出“未來(lai)高性能(neng)(neng)武器必然以(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)為(wei)(wei)基礎”的(de)結(jie)論。1991年(nian)(nian)，美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)防(fang)部成(cheng)立了(le)(le)“電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)聯合委(wei)員(yuan)會”，協調軍隊(dui)、能(neng)(neng)源部、國(guo)(guo)(guo)防(fang)原子能(neng)(neng)局及戰略防(fang)御倡議(yi)機構(gou)分散進(jin)行(xing)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)炮(pao)(pao)(pao)研究工(gong)作。1992年(nian)(nian)，美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)已把(ba)一(yi)門(men)口徑90毫(hao)米(mi)(mi)、炮(pao)(pao)(pao)口動(dong)能(neng)(neng)9兆焦的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)炮(pao)(pao)(pao)的(de)樣炮(pao)(pao)(pao)推到(dao)尤馬靶場進(jin)行(xing)試驗。

突出優點

電(dian)磁軌道炮(pao)(pao)有一(yi)(yi)些突出(chu)優點：一(yi)(yi)是(shi)彈(dan)(dan)(dan)(dan)丸速(su)(su)度(du)(du)快，精(jing)度(du)(du)高，射程(cheng)遠，威力大。彈(dan)(dan)(dan)(dan)丸約能在6分(fen)鐘(zhong)內飛(fei)(fei)行(xing)200海里，初始速(su)(su)度(du)(du)達到2500米/秒，比普通槍彈(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)速(su)(su)度(du)(du)快2至3倍。帶(dai)有巨大動能的(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)(dan)丸通過直接撞擊(ji)目標將(jiang)其(qi)摧毀，威力極(ji)大。同時極(ji)高的(de)(de)飛(fei)(fei)行(xing)速(su)(su)度(du)(du)可(ke)以減少炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)飛(fei)(fei)行(xing)時間，使(shi)炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)不(bu)易受到干擾，保證了(le)炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)精(jing)度(du)(du)。二是(shi)炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)體(ti)積(ji)小，重量輕(qing)。電(dian)磁炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)幾乎(hu)不(bu)使(shi)用(yong)推進劑，減少了(le)裝藥(yao)量，所以炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)體(ti)積(ji)只是(shi)傳(chuan)統(tong)120毫米火炮(pao)(pao)炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)八(ba)分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)，重量是(shi)其(qi)十分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)，這(zhe)樣可(ke)顯著(zhu)提高武(wu)器系統(tong)的(de)(de)攜彈(dan)(dan)(dan)(dan)量，減少后(hou)勤負擔。艦船一(yi)(yi)次一(yi)(yi)般(ban)只能攜帶(dai)70枚制導(dao)導(dao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)，而電(dian)磁軌道炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)則能輕(qing)易地一(yi)(yi)次裝載幾百枚。三是(shi)生存(cun)能力強。炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)幾乎(hu)不(bu)裝填炸藥(yao)，又可(ke)減少炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)(dan)(dan)在制造、運輸、儲存(cun)方面(mian)的(de)(de)安全(quan)隱患。

結構原理

電(dian)磁(ci)炮(pao)聽起來(lai)(lai)很神(shen)秘，其(qi)實它(ta)的結構(gou)和原(yuan)理很簡(jian)單．電(dian)磁(ci)炮(pao)是利用(yong)電(dian)磁(ci)力代替火(huo)藥(yao)爆(bao)炸力來(lai)(lai)加速彈丸的電(dian)磁(ci)發射(she)系統，它(ta)主(zhu)要由(you)電(dian)源、高速開關、加速裝置和炮(pao)彈四部分組成．世界上所研制的電(dian)磁(ci)炮(pao)，根據結構(gou)和原(yuan)理的不同，可(ke)分為以下(xia)幾種類型：

線圈炮型

線(xian)(xian)圈(quan)炮(pao)又稱交(jiao)流(liu)(liu)同軸(zhou)(zhou)線(xian)(xian)圈(quan)炮(pao)．它是(shi)電(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)炮(pao)的(de)(de)最早形式，由(you)加(jia)(jia)速(su)線(xian)(xian)圈(quan)和彈(dan)丸線(xian)(xian)圈(quan)構成．根據通電(dian)(dian)線(xian)(xian)圈(quan)之間磁(ci)(ci)(ci)(ci)場的(de)(de)相互(hu)作用原理(li)而工作的(de)(de)．加(jia)(jia)速(su)線(xian)(xian)圈(quan)固定在炮(pao)管中，當(dang)它通入交(jiao)變電(dian)(dian)流(liu)(liu)時，產生(sheng)的(de)(de)交(jiao)變磁(ci)(ci)(ci)(ci)場就(jiu)會(hui)在彈(dan)丸線(xian)(xian)圈(quan)中產生(sheng)感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)(liu)．感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場與加(jia)(jia)速(su)線(xian)(xian)圈(quan)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場互(hu)相作用，產生(sheng)安培(pei)力，使彈(dan)丸加(jia)(jia)速(su)運動并發射出(chu)(chu)去(qu)．一般(ban)普通實(shi)驗室做出(chu)(chu)的(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)炮(pao)不產生(sheng)洛倫(lun)茲力,產生(sheng)洛倫(lun)茲力的(de)(de)是(shi)單級同軸(zhou)(zhou)線(xian)(xian)圈(quan)炮(pao),一般(ban)的(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)炮(pao)是(shi)給(gei)線(xian)(xian)圈(quan)通電(dian)(dian)使之中心有磁(ci)(ci)(ci)(ci),將目標(biao)導體吸引至中心再由(you)慣性所(suo)致而拋射出(chu)(chu)彈(dan)體,由(you)于電(dian)(dian)容瞬間斷電(dian)(dian),因而不會(hui)產生(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力將炮(pao)彈(dan)吸引回去(qu),一般(ban)的(de)(de)小型(xing)線(xian)(xian)圈(quan)炮(pao)模型(xing)都是(shi)這樣的(de)(de).

軌道炮型

軌(gui)道炮是利用軌(gui)道電流間(jian)相互作用的安(an)培力把彈(dan)(dan)丸發(fa)射(she)出去．它由(you)兩條平(ping)行的長直導軌(gui)組成，導軌(gui)間(jian)放置一質量較小的滑(hua)塊作為彈(dan)(dan)丸．當兩軌(gui)接入電源時(shi)(shi)，強大的電流從一導軌(gui)流入，經滑(hua)塊從另一導軌(gui)流回(hui)時(shi)(shi)，在(zai)兩導軌(gui)平(ping)面(mian)間(jian)產生強磁場，通(tong)電流的滑(hua)塊在(zai)安(an)培力的作用下，彈(dan)(dan)丸會以很大的速度射(she)出，這就(jiu)是軌(gui)道炮的發(fa)射(she)原理．質量越(yue)(yue)大動能越(yue)(yue)大,威力越(yue)(yue)大,耗能量越(yue)(yue)大.

重接炮型

重(zhong)接(jie)炮是一種多(duo)級(ji)加速(su)的無(wu)接(jie)觸電(dian)磁(ci)(ci)發(fa)射裝置(zhi)，沒有(you)炮管，但要(yao)求(qiu)彈丸(wan)在(zai)進(jin)入重(zhong)接(jie)炮之(zhi)前應有(you)一定的初速(su)度．其結構和工作(zuo)原理(li)是利用兩個矩形(xing)線圈上(shang)下分置(zhi)，之(zhi)間有(you)間隙(xi)．長方(fang)形(xing)的“炮彈”在(zai)兩個矩形(xing)線圈產生(sheng)的磁(ci)(ci)場中受到強磁(ci)(ci)場力的作(zuo)用，穿過間隙(xi)在(zai)其中加速(su)前進(jin)．重(zhong)接(jie)炮是電(dian)磁(ci)(ci)炮的最新發(fa)展形(xing)式(shi)．

特點用途

特點

電磁炮與常規火炮相比，有(you)以下(xia)特(te)點：

電磁(ci)炮利用電磁(ci)力所作的功作為(wei)發射(she)能(neng)(neng)量(liang)(liang)，不會產生強大的沖擊波和(he)彌漫的煙(yan)霧(wu)，因而具有良好的隱蔽性．電磁(ci)炮可根據目標的性質和(he)距離(li)，調(diao)節、選擇適當的能(neng)(neng)量(liang)(liang)來調(diao)整彈丸的射(she)程．

電磁(ci)炮(pao)沒有圓形炮(pao)管，彈丸體(ti)積小(xiao)(xiao)，重量輕，使(shi)其在飛(fei)行時的(de)空(kong)氣阻(zu)力(li)很小(xiao)(xiao)，因而電磁(ci)炮(pao)的(de)發射穩定(ding)性好，初速(su)度(du)(du)高(gao)，射程遠．由于電磁(ci)炮(pao)的(de)發射過程全部由計(ji)算機控制，彈頭(tou)又裝有激光制導或(huo)其他制導裝置，所以具有很高(gao)的(de)射擊(ji)精度(du)(du)．

從發射能量的(de)成本來看，常(chang)規火炮(pao)(pao)的(de)發射藥產(chan)生每兆焦耳能量需10美(mei)元(yuan)，而(er)電(dian)磁炮(pao)(pao)只需0.1美(mei)元(yuan)．而(er)且電(dian)磁炮(pao)(pao)還可以省(sheng)去火炮(pao)(pao)的(de)藥筒和(he)發射裝置(zhi)，故(gu)而(er)重量輕、體積(ji)小、結(jie)構簡單、運(yun)輸(shu)以及(ji)后勤保(bao)障等方(fang)面更為安全可靠和(he)方(fang)便(bian)．

用途

電磁炮作為發展(zhan)中的高技術兵器，其軍(jun)事用(yong)途(tu)十(shi)分廣泛．

（一(yi)(yi)）用于天基反導系統(tong)：電磁炮由(you)于初速度極高，可(ke)(ke)用于摧毀空間的(de)低(di)軌道(dao)衛星和導彈，還可(ke)(ke)以(yi)攔截由(you)艦只(zhi)和裝(zhuang)甲車發射的(de)導彈．因此，在美(mei)國的(de)“星球大戰”計(ji)劃中，電磁軌道(dao)炮成為一(yi)(yi)項主(zhu)要研究的(de)任務．

（二）用于(yu)防(fang)空系(xi)統：美軍認為(wei)(wei)可用電磁炮代替高射(she)武器和防(fang)空導彈遂行(xing)防(fang)空任務．美國正(zheng)在研(yan)制長7.5米、發(fa)射(she)速度為(wei)(wei)500發(fa)/分、射(she)程(cheng)達幾(ji)十千(qian)米的電磁炮，準備(bei)替代艦(jian)上的“火神——方陣防(fang)空系(xi)統”．用它不僅能打擊臨空的各種飛機，還能在遠距離攔截空對艦(jian)導彈．英(ying)國也正(zheng)在積(ji)極研(yan)制用于(yu)裝甲車的防(fang)空電磁炮．

（三）用于反裝甲武(wu)器(qi)：美國的(de)(de)(de)打靶試驗(yan)證明，電磁(ci)炮是(shi)對付(fu)坦克裝甲的(de)(de)(de)有效手段．發射質(zhi)量為50克、速度為3km/s的(de)(de)(de)炮彈，可穿(chuan)(chuan)透(tou)25.4mm厚的(de)(de)(de)裝甲．有關資料還報(bao)道，用一種(zhong)電磁(ci)炮做試驗(yan)，完(wan)全(quan)可以穿(chuan)(chuan)透(tou)模擬的(de)(de)(de)T－72、T－80坦克的(de)(de)(de)裝甲厚度．由此可見，電磁(ci)炮具有很強的(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)透(tou)能(neng)力，是(shi)非常優良(liang)的(de)(de)(de)反裝甲武(wu)器(qi)．

（四）用于(yu)改裝常規火炮：隨著電(dian)磁發射技術的(de)發展，在(zai)普通火炮的(de)炮口加裝電(dian)磁加速(su)系統，可大(da)大(da)提高(gao)火炮的(de)射程．美國利用這一技術，已將火炮射程加大(da)到150km．

(五) 變殺人工(gong)具為(wei)交通工(gong)具，對(dui)于月(yue)球開發，采用(yong)軌(gui)道炮(pao)技(ji)術發射(she)月(yue)基貨(huo)運(yun)飛船返回地球，將大大減少燃(ran)料消耗(hao)，飛船僅(jin)攜帶少量的(de)調姿和變軌(gui)用(yong)的(de)燃(ran)料。從(cong)而(er)為(wei)月(yue)地貨(huo)運(yun)運(yun)輸提供一個廉價(jia)、可重復利(li)用(yong)的(de)發射(she)平(ping)臺。

研發進展

一(yi)艘大型驅逐艦獲得了300公里外敵軍指揮部的(de)(de)位置坐(zuo)標(biao)，不過它并沒有(you)(you)發射價值一(yi)百萬(wan)美元(yuan)的(de)(de)戰斧(fu)巡航導彈(dan)來(lai)摧毀目標(biao)，而是(shi)從炮(pao)管的(de)(de)超(chao)導電磁軌道中發射出一(yi)枚長約1米，重約20千克(ke)的(de)(de)炮(pao)彈(dan)，這種炮(pao)彈(dan)的(de)(de)動(dong)力(li)來(lai)源既非火藥(yao)，也不是(shi)燃料，而是(shi)來(lai)自軍艦發動(dong)機(ji)為(wei)大炮(pao)注入的(de)(de)電能，炮(pao)彈(dan)以超(chao)過7倍音速(su)的(de)(de)速(su)度脫(tuo)膛而出，它那令人難以置信的(de)(de)速(su)度使(shi)它擁有(you)(you)足夠的(de)(de)動(dong)能讓目標(biao)在瞬(shun)間灰飛煙滅。

電磁(ci)軌道(dao)(dao)炮(pao)的(de)炮(pao)管(guan)由兩條長約6米的(de)平(ping)行(xing)導(dao)軌組成，之(zhi)間通(tong)過(guo)(guo)一個光(guang)滑的(de)轉(zhuan)子相(xiang)連(lian)，電流從一條軌道(dao)(dao)流出，經過(guo)(guo)轉(zhuan)子后再(zai)由另一條軌道(dao)(dao)流回(hui)，這(zhe)條回(hui)路產生磁(ci)場推動(dong)轉(zhuan)子，進而再(zai)推動(dong)位于轉(zhuan)子前方(fang)的(de)炮(pao)彈(dan)飛出軌道(dao)(dao)。

普通艦炮(pao)的射程(cheng)只有20千米，而且準確度很差，巡(xun)航導彈(dan)的有效射程(cheng)雖(sui)然超過了300千米，但它們造(zao)價昂(ang)貴，而且一艘艦艇最(zui)多只能攜帶(dai)70枚，由于無法(fa)在海上裝卸，補充時還必須返回港口(kou)。電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)則(ze)以射程(cheng)遠、成本低(di)、運輸以及補充便利等多項優勢而被美國(guo)國(guo)防部寄(ji)予(yu)厚望。電(dian)磁(ci)軌道炮(pao)甚至還被美國(guo)陸軍(jun)看成是2020年(nian)后陸軍(jun)戰(zhan)車主(zhu)要武器的候選技術方案。

不過電磁發射在技術上(shang)的(de)(de)(de)研究工作可能(neng)還要(yao)持續(xu)20多年，因為還沒(mei)有(you)哪(na)艘軍艦能(neng)產(chan)生(sheng)并且儲存開(kai)炮(pao)(pao)所(suo)需的(de)(de)(de)電能(neng)。在過去(qu)，驅逐艦上(shang)90%的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)都用(yong)于供給推進系(xi)統。除此之外，面臨的(de)(de)(de)挑戰還包括：確(que)保準確(que)命中目標(biao)的(de)(de)(de)高精度(du)控(kong)制技術，炮(pao)(pao)彈(dan)對(dui)巨大(da)加(jia)(jia)速(su)度(du)的(de)(de)(de)承受(shou)能(neng)力等。由于距離目標(biao)超(chao)過了300千米(mi)，所(suo)以這種炮(pao)(pao)不能(neng)像普通槍管一樣去(qu)瞄準，而需要(yao)空氣動(dong)力學的(de)(de)(de)校正，炮(pao)(pao)彈(dan)到了空中也(ye)必須由來自衛(wei)星的(de)(de)(de)指令對(dui)其(qi)運(yun)行方向進行修正。同時，炮(pao)(pao)彈(dan)在出膛時的(de)(de)(de)加(jia)(jia)速(su)度(du)會達到地(di)球重力加(jia)(jia)速(su)度(du)的(de)(de)(de)45000倍(bei)，炮(pao)(pao)彈(dan)上(shang)攜帶的(de)(de)(de)電子器件(jian)必須經受(shou)得住這種加(jia)(jia)速(su)度(du)。此外，要(yao)使轉(zhuan)子在炮(pao)(pao)管中高速(su)運(yun)動(dong)也(ye)很(hen)困難。

美國海軍正與英(ying)國國防部一道研制這種電(dian)磁(ci)(ci)軌道炮(pao)，他們準備把驅逐艦(jian)變成一個(ge)超長的(de)機(ji)關槍，在(zai)一分鐘(zhong)內就可以(yi)發射(she)12發這種廉(lian)價的(de)炮(pao)彈(dan)。位于英(ying)國柯爾庫布(bu)里的(de)一家工(gong)廠(chang)已經在(zai)2003年按(an)1∶8的(de)比例生(sheng)產(chan)出了這種電(dian)磁(ci)(ci)軌道炮(pao)的(de)樣品，并在(zai)試驗中射(she)出了以(yi)6倍音速穩定飛行的(de)炮(pao)彈(dan)。不(bu)過據(ju)美國海軍海洋系(xi)統司令(ling)部的(de)羅(luo)杰·麥金尼斯上校估計，美國的(de)電(dian)磁(ci)(ci)軌道炮(pao)最早(zao)也要到2015年才能交付使用。

經(jing)過多年的努(nu)力，用于電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮的科學技術取得了(le)相當大(da)的進(jin)展，已經(jing)可以在軍(jun)事應用中進(jin)行實(shi)踐探索(suo)，并為研(yan)究電(dian)磁(ci)軌道(dao)炮作戰(zhan)系統奠定了(le)堅(jian)實(shi)的基礎(chu)。

一是(shi)(shi)美(mei)(mei)國防(fang)部決定(ding)研(yan)究DDG-1000綜(zong)合電(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)(tong)艦，為(wei)(wei)新一代電(dian)(dian)能武(wu)器系統(tong)(tong)包(bao)括軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究打開(kai)方便(bian)之(zhi)門。因為(wei)(wei)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)(pao)所需要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)(li)取決于發(fa)(fa)射彈丸(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率。綜(zong)合電(dian)(dian)力(li)(li)系統(tong)(tong)艦的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)額定(ding)電(dian)(dian)功(gong)率為(wei)(wei)80兆瓦(wa)(wa)，具(ju)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)(li)維持15-30兆瓦(wa)(wa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)(pao)6-12發(fa)(fa)/分(fen)鐘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)發(fa)(fa)射彈丸(wan)。同時軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)(pao)不需要火藥和(he)其它含能爆(bao)炸物，從而提高(gao)了(le)(le)(le)(le)艦只的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)，并減少后勤保障(zhang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)費(fei)用(yong)。二是(shi)(shi)精確(que)制(zhi)導技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)推動電(dian)(dian)磁軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，美(mei)(mei)軍(jun)在制(zhi)導、導航和(he)控制(zhi)系統(tong)(tong)技術應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)為(wei)(wei)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)體積更小(xiao)、殺傷力(li)(li)更高(gao)且費(fei)用(yong)更小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈丸(wan)提供(gong)了(le)(le)(le)(le)機會。這種趨勢僅從費(fei)用(yong)少、速(su)度(du)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)炮(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈丸(wan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)中受益(yi)。三是(shi)(shi)炮(pao)(pao)管(guan)壽命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)延長。德(de)克薩斯(si)大(da)學先進技術學院為(wei)(wei)美(mei)(mei)陸(lu)軍(jun)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)炮(pao)(pao)管(guan)壽命(ming)技術取得重(zhong)大(da)進展(zhan)(zhan)。電(dian)(dian)樞(shu)與導軌(gui)(gui)接觸面受兩(liang)種磨(mo)損(sun)現(xian)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響，限制(zhi)了(le)(le)(le)(le)炮(pao)(pao)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壽命(ming)：一種是(shi)(shi)刨削(xue)現(xian)象，另一種是(shi)(shi)平移現(xian)象。美(mei)(mei)國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術人員(yuan)完(wan)全(quan)了(le)(le)(le)(le)解了(le)(le)(le)(le)導致高(gao)速(su)刨削(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理原因，找到解決該問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料。在炮(pao)(pao)口，當電(dian)(dian)樞(shu)從金(jin)屬與金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)接觸轉變到電(dian)(dian)弧接觸時，相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)等離子會損(sun)壞(huai)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)。德(de)克薩斯(si)大(da)學高(gao)技術學院已(yi)經展(zhan)(zhan)示了(le)(le)(le)(le)成功(gong)處理平移問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法。

2001年11月，美海軍高技術研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)(suo)通過(guo)參數(shu)研(yan)(yan)究(jiu)和(he)建(jian)模活動取(qu)得了(le)新型電磁軌(gui)道(dao)(dao)炮(pao)系統的(de)主要(yao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)參數(shu)：軌(gui)道(dao)(dao)炮(pao)是可以安裝(zhuang)在水(shui)面艦只(zhi)(zhi)上，其(qi)重量相當于為(wei)155毫米(mi)高級火(huo)炮(pao)系統，能(neng)(neng)(neng)夠以63兆焦耳初始(shi)動能(neng)(neng)(neng)和(he)2500米(mi)/秒（7.5馬(ma)赫）的(de)初速度發射20公斤的(de)彈(dan)丸。高速彈(dan)丸只(zhi)(zhi)需要(yao)6分鐘就達到200海里以外的(de)目標，并能(neng)(neng)(neng)以5馬(ma)赫的(de)速度對(dui)目標實(shi)行動能(neng)(neng)(neng)碰撞(zhuang)。研(yan)(yan)究(jiu)還估計了(le)脈沖形成網絡(luo)（PFN）能(neng)(neng)(neng)夠產生彈(dan)丸所(suo)(suo)需要(yao)的(de)初始(shi)動能(neng)(neng)(neng)和(he)速度。

隨著美海(hai)軍(jun)啟動DDG-1000的(de)研究(jiu)的(de)深入，美海(hai)軍(jun)計劃把電磁炮(pao)(pao)安裝到該平臺上去，并于2003年授予BAE系(xi)(xi)統(tong)公司(si)武器系(xi)(xi)統(tong)分部一份合同(tong)，進行為期6個月的(de)將軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)(pao)合成到新型驅逐艦(jian)上的(de)研究(jiu)。經過(guo)研究(jiu)，BAE系(xi)(xi)統(tong)公司(si)認(ren)為，擁有(you)81兆瓦(wa)電能的(de)DDG-1000綜合電力(li)系(xi)(xi)統(tong)艦(jian)可以(yi)為兩門軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)(pao)提供足夠的(de)電力(li)。在(zai)艦(jian)只(zhi)以(yi)10-18節(jie)的(de)速度航行時(shi)，軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)(pao)可以(yi)每分鐘發(fa)射10-12發(fa)炮(pao)(pao)彈。軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)(pao)的(de)重(zhong)量和體積都適合于安裝在(zai)水面(mian)艦(jian)只(zhi)上，合成工作面(mian)臨的(de)主要工程問題只(zhi)是軌(gui)(gui)道(dao)炮(pao)(pao)產生的(de)熱能管理。

軌道炮研究史上(shang)一個(ge)重大里程碑是(shi)美(mei)(mei)海(hai)(hai)(hai)軍2003年4月(yue)在蘇格蘭柯(ke)爾庫布(bu)里郡成功完成90毫(hao)米(mi)(mi)口徑電磁(ci)炮如何發射高(gao)超音(yin)速(su)彈藥的(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)上(shang)演示驗(yan)(yan)證試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。此(ci)次(ci)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)是(shi)美(mei)(mei)海(hai)(hai)(hai)軍海(hai)(hai)(hai)上(shang)系統司(si)(si)令部與英國(guo)奎奈(nai)蒂克公(gong)司(si)(si)電磁(ci)炮工(gong)廠共同完成，試(shi)(shi)驗(yan)(yan)使用的(de)(de)(de)系統是(shi)一臺只(zhi)有未來原型(xing)機1/8大小的(de)(de)(de)樣機，但是(shi)以(yi)2500米(mi)(mi)/秒以(yi)上(shang)初(chu)速(su)度（確切的(de)(de)(de)速(su)度仍是(shi)機密的(de)(de)(de)）發射了彈丸。包括美(mei)(mei)海(hai)(hai)(hai)軍艦隊司(si)(si)令羅伯特·耐特上(shang)將(jiang)(jiang)及海(hai)(hai)(hai)軍研究局局長杰伊(yi)·科(ke)恩(en)少將(jiang)(jiang)在內(nei)的(de)(de)(de)諸多美(mei)(mei)國(guo)海(hai)(hai)(hai)軍高(gao)級官員到場觀看了此(ci)項擁有廣闊前景的(de)(de)(de)技術驗(yan)(yan)證試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。此(ci)次(ci)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)是(shi)為海(hai)(hai)(hai)軍火力改革(ge)和轉變新一代艦炮海(hai)(hai)(hai)軍水面作(zuo)戰(zhan)艦艇(ting)的(de)(de)(de)角色(se)而(er)發展的(de)(de)(de)電能武器所(suo)邁出的(de)(de)(de)關鍵一步。

美(mei)海(hai)(hai)(hai)軍海(hai)(hai)(hai)上(shang)系統(tong)司令部(bu)將在庫爾克布里(li)的(de)試驗結果提交到美(mei)海(hai)(hai)(hai)軍海(hai)(hai)(hai)上(shang)研究(jiu)顧問委員會(hui)電磁炮(pao)技術研究(jiu)小組。該(gai)(gai)小組在2004年2月(yue)公布了一份評估報(bao)告(gao)。該(gai)(gai)報(bao)告(gao)認為(wei)電磁炮(pao)是一種具有潛力的(de)轉型武器，并建(jian)議海(hai)(hai)(hai)軍啟動(dong)一項風(feng)險(xian)減少(shao)研究(jiu)計劃確保該(gai)(gai)種武器適用于未來驅逐艦計劃。該(gai)(gai)小組還(huan)認為(wei)電磁炮(pao)是一種對200海(hai)(hai)(hai)里(li)以外目(mu)標實(shi)施致命打擊的(de)革(ge)命性電磁炮(pao)作戰(zhan)系統(tong)，并且同時具有增大彈(dan)藥(yao)儲量、提高發(fa)全(quan)、減少(shao)費用和(he)后勤保障需求等優勢。放棄(qi)這項研究(jiu)是一大錯(cuo)誤。

2007年1月16日，美國海(hai)軍研究(jiu)辦公室(shi)（ONR）在弗吉尼亞州海(hai)軍水面作戰(zhan)中心達爾格倫分(fen)部舉行新(xin)型電磁裝置交付儀(yi)式(shi)。美海(hai)軍沒(mei)有(you)采用(yong)剪刀(dao)剪彩(cai)這一傳統的(de)做法(fa)，而是(shi)打破(po)慣例(li)，用(yong)一門90毫米(mi)口(kou)徑的(de)試驗型電磁炮(pao)(pao)發射(she)1發高速炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)穿透了儀(yi)式(shi)彩(cai)帶。這發炮(pao)(pao)彈(dan)(dan)在炮(pao)(pao)口(kou)的(de)初(chu)始動能達到7.4兆焦耳，初(chu)速度達2146米(mi)/秒(miao)。但意義(yi)更為重大(da)的(de)是(shi)，這部新(xin)型電磁炮(pao)(pao)的(de)交付再一次證實(shi)美海(hai)軍對高能電磁軌道(dao)炮(pao)(pao)充滿信心。美海(hai)軍將把這種(zhong)電磁軌道(dao)炮(pao)(pao)作為轉型武器方案(an)，通(tong)過發射(she)投放高速彈(dan)(dan)丸對遠距離目標(biao)實(shi)施精確(que)打擊來(lai)變革美海(hai)軍的(de)海(hai)上攻擊行動。

達爾格(ge)倫分(fen)部的發射(she)試驗裝置(zhi)的交付僅是(shi)一個開端，美海(hai)軍的目(mu)(mu)標(biao)是(shi)研制(zhi)能(neng)(neng)夠從離(li)海(hai)岸(an)300多海(hai)里的戰艦(jian)上(shang)持續發射(she)精確(que)彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)的戰術系統。盡管這種彈(dan)(dan)(dan)藥(yao)只含(han)有少量或是(shi)幾乎(hu)不(bu)含(han)有高爆(bao)材(cai)料，但通過(guo)彈(dan)(dan)(dan)丸的高速度碰撞能(neng)(neng)夠對目(mu)(mu)標(biao)造成毀壞。電(dian)(dian)磁(ci)軌道(dao)炮克服了常規大(da)(da)炮在射(she)程短、飛行時間(jian)短和(he)(he)對殺傷(shang)力有限(xian)(xian)等方面(mian)的局限(xian)(xian)性(xing)。由于(yu)電(dian)(dian)磁(ci)炮彈(dan)(dan)(dan)沒(mei)有爆(bao)炸材(cai)料，從而消除了生(sheng)產、運輸、處理和(he)(he)存(cun)儲炸藥(yao)的需求。此外，超遠的射(she)程、極(ji)短的飛行時間(jian)和(he)(he)高殺傷(shang)性(xing)都極(ji)大(da)(da)地提升(sheng)美海(hai)軍未(wei)來遠程作戰的攻擊力。通過(guo)使用極(ji)高電(dian)(dian)流產生(sheng)強大(da)(da)的電(dian)(dian)磁(ci)力，美海(hai)軍未(wei)來的電(dian)(dian)磁(ci)軌道(dao)炮能(neng)(neng)以(yi)超過(guo)7馬赫的速度發射(she)彈(dan)(dan)(dan)丸，彈(dan)(dan)(dan)丸首先迅速進(jin)入外大(da)(da)氣層空間(jian)，進(jin)行無阻力飛行，隨后再次進(jin)入大(da)(da)氣層以(yi)5馬赫以(yi)上(shang)的速度打擊目(mu)(mu)標(biao)。

美海軍研(yan)(yan)究辦公(gong)室努力推(tui)動電磁軌道炮的研(yan)(yan)究達(da)到軍事使用階段，并計劃(hua)在2020-25年間裝備部隊。

2005年(nian)8月，美(mei)(mei)海(hai)軍啟動一個(ge)名為“創新(xin)海(hai)軍樣機(ji)”的項目(mu)，并希望(wang)通(tong)過對這個(ge)過渡項目(mu)的投資，獲得(de)相對成熟的技術，以便在未來4至8年(nian)里轉入軌道炮的全(quan)面研究和(he)發展。“創新(xin)海(hai)軍樣機(ji)”項目(mu)比(bi)傳統武器裝備要(yao)“奇異”得(de)多，并存在高度的風險，它還在根本上(shang)偏離了既定需求和(he)作戰概(gai)念。因(yin)此，這項研究沒(mei)有美(mei)(mei)海(hai)軍的高級(ji)領導人的批準是不可能(neng)發展的。

美(mei)海軍計劃對“創(chuang)新海軍樣機”項目投入(ru)2.7億美(mei)元的(de)資金，主(zhu)要解(jie)決在(zai)(zai)(zai)四個方面(mian)的(de)技術(shu)難(nan)題(ti)：發(fa)(fa)射(she)裝置、彈丸(wan)、脈沖(chong)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)網絡和艦(jian)只合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)。美(mei)海軍研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)辦公室(shi)在(zai)(zai)(zai)項目第一階(jie)段(duan)的(de)主(zhu)要研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工作集(ji)中(zhong)在(zai)(zai)(zai)發(fa)(fa)射(she)裝置和彈丸(wan)。研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)的(de)重(zhong)點是先進(jin)(jin)密(mi)封發(fa)(fa)射(she)裝置技術(shu)，以及電磁軌道(dao)炮系(xi)統(tong)(tong)的(de)適合(he)體積、重(zhong)量，以便合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)到艦(jian)只，同(tong)時經受發(fa)(fa)射(she)時產生的(de)巨(ju)大(da)電磁沖(chong)力(li)。第二階(jie)段(duan)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)工作是將發(fa)(fa)射(she)裝置和彈丸(wan)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)，形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)一整套的(de)系(xi)統(tong)(tong)。在(zai)(zai)(zai)第一階(jie)段(duan)，美(mei)海軍將研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)一種能夠(gou)進(jin)(jin)行(xing)多次發(fa)(fa)射(she)的(de)炮管(guan)。這種炮管(guan)能夠(gou)保持軌道(dao)的(de)斥力(li)。美(mei)海軍還將解(jie)決熱能管(guan)理問(wen)(wen)題(ti)，將炮口初始(shi)動能從(cong)8兆(zhao)焦耳提升(sheng)到32兆(zhao)焦耳，最(zui)后達(da)到64兆(zhao)焦耳。在(zai)(zai)(zai)彈丸(wan)方面(mian)，美(mei)海軍需(xu)要研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)提高軌道(dao)炮發(fa)(fa)射(she)生存力(li)（因為彈丸(wan)可能經受45000g的(de)重(zhong)力(li)加速度，并且遇(yu)到潛在(zai)(zai)(zai)的(de)電磁干涉效應），解(jie)決高速制導飛行(xing)和殺(sha)傷力(li)機制等(deng)問(wen)(wen)題(ti)。其它(ta)的(de)重(zhong)要研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)項目還包(bao)括(kuo)炮管(guan)幾何學、先進(jin)(jin)材料（包(bao)括(kuo)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)材料）、密(mi)封技術(shu)和制造技術(shu)。

美海軍(jun)水面作戰(zhan)中心達(da)爾(er)格倫分部的(de)電磁發射(she)裝(zhuang)(zhuang)置是(shi)支持(chi)“創(chuang)新海軍(jun)樣機”項目的(de)關鍵技術裝(zhuang)(zhuang)置。該(gai)裝(zhuang)(zhuang)置安裝(zhuang)(zhuang)了100兆焦耳的(de)電容(rong)器（由(you)通用原子公(gong)司(si)研(yan)究）和經過整修(xiu)的(de)、由(you)麥克(ke)斯威爾(er)技術公(gong)司(si)根據國防威脅減少局的(de)指(zhi)令從1986至1999年(nian)間研(yan)制的(de)“綠色(se)農場電子炮研(yan)究和發展(zhan)裝(zhuang)(zhuang)置”上的(de)90毫(hao)米發射(she)炮管。電磁發射(she)裝(zhuang)(zhuang)置在2006年(nian)10月開始試(shi)驗并(bing)試(shi)運行，并(bing)在2007年(nian)1月正(zheng)式(shi)啟用。

為了(le)支持“創(chuang)新(xin)海軍(jun)(jun)樣機”項目，美海軍(jun)(jun)水面(mian)作戰中(zhong)心(xin)達爾(er)格倫分部(bu)在2008財年底前將加大存儲的(de)(de)電能、改良發射裝置(zhi)和(he)終端區以裝配一門32兆焦(jiao)耳的(de)(de)初始(shi)動能的(de)(de)軌道(dao)炮(pao)(pao)。BAE系(xi)統(tong)公司(si)武器系(xi)統(tong)分部(bu)已經根據一份540萬美元(yuan)的(de)(de)合(he)同(tong)設計和(he)整修(xiu)32兆焦(jiao)耳的(de)(de)實(shi)驗發射裝置(zhi)。該發射裝置(zhi)預計在2007年6月(yue)底在美海軍(jun)(jun)水面(mian)作戰中(zhong)心(xin)達爾(er)格倫分部(bu)安裝完(wan)畢并進行試(shi)運行。據BAE系(xi)統(tong)公司(si)稱，這個固定的(de)(de)實(shi)驗發射裝置(zhi)的(de)(de)炮(pao)(pao)管(guan)采用層(ceng)壓(ya)鋼(gang)板密封，用于炮(pao)(pao)管(guan)壽命(ming)的(de)(de)研究的(de)(de)。來(lai)自美國政府實(shi)驗室、工業部(bu)門和(he)學(xue)術界的(de)(de)代(dai)表組(zu)成的(de)(de)一個委員會(hui)為研究活動提(ti)供支持。

美海(hai)軍研究辦公(gong)室計(ji)劃到2008財年第三季度末對32兆(zhao)(zhao)焦耳的(de)軌道(dao)炮(pao)進行(xing)試(shi)驗。如果(guo)研究成(cheng)果(guo)通過鑒定，研究將于2009年8月轉入第二階(jie)段(duan)，并計(ji)劃在2010財年底進行(xing)32兆(zhao)(zhao)焦耳發射(she)裝置炮(pao)管的(de)100發射(she)擊展示和32兆(zhao)(zhao)焦耳先進炮(pao)管密(mi)封狀況展示。

在評估BAE系(xi)統公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)、通(tong)用原力公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)和(he)諾思羅普格魯(lu)曼公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)在2005年10月(yue)至2006年3月(yue)間進(jin)行的(de)(de)理論(lun)設(she)計研(yan)究(jiu)(jiu)后，美海軍研(yan)究(jiu)(jiu)辦公(gong)(gong)(gong)室2006年6月(yue)選擇(ze)了(le)(le)(le)BAE系(xi)統公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)和(he)通(tong)用原子公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)對(dui)32焦(jiao)耳軌道炮(pao)(pao)進(jin)行30個月(yue)的(de)(de)技術(shu)發(fa)展(zhan)和(he)初步(bu)設(she)計的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)，為實戰(zhan)部署(shu)64兆焦(jiao)耳動能(neng)的(de)(de)戰(zhan)術(shu)系(xi)統做準備。BAE系(xi)統公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)已經獲得了(le)(le)(le)930萬美元的(de)(de)合(he)(he)同(tong)，負責電磁軌道炮(pao)(pao)的(de)(de)樣炮(pao)(pao)技術(shu)和(he)初步(bu)設(she)計。通(tong)用原子公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)獲得了(le)(le)(le)960萬美元的(de)(de)合(he)(he)同(tong)，協同(tong)波(bo)音公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)、L-3通(tong)信公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)、SPARTA復合(he)(he)材料公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)和(he)杰(jie)克森工(gong)程公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)，共(gong)同(tong)研(yan)究(jiu)(jiu)和(he)發(fa)展(zhan)電磁軌道炮(pao)(pao)發(fa)射(she)裝置所(suo)需技術(shu)。另外(wai)由波(bo)音公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)和(he)Draper公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)(si)(si)共(gong)同(tong)研(yan)究(jiu)(jiu)彈丸(wan)和(he)綜合(he)(he)發(fa)射(she)包的(de)(de)理論(lun)，包括綜合(he)(he)發(fa)射(she)包炮(pao)(pao)管的(de)(de)動力學、飛行彈體和(he)空(kong)氣熱(re)力學特征、殺傷力和(he)發(fa)射(she)生存力、制(zhi)導和(he)導航和(he)控制(zhi)。

至(zhi)于(yu)高級脈沖力(li)量研(yan)究工作由美(mei)陸軍(jun)負責(ze)進(jin)行，計(ji)劃在08財年進(jin)行展示。其(qi)它的研(yan)究工作還包括(kuo)高能密度電容器和多(duo)次發射(she)活動(dong)的熱能管理。

如果“創新海(hai)(hai)軍樣機(ji)”項目通過(guo)09年(nian)(nian)的評估，那(nei)么第(di)1階段(duan)的工(gong)作將(jiang)于2011年(nian)(nian)結束，第(di)2階段(duan)的工(gong)作將(jiang)持續至2015財(cai)年(nian)(nian)。如果研(yan)究工(gong)作一切進(jin)(jin)展(zhan)順利，海(hai)(hai)軍海(hai)(hai)上系(xi)統司(si)令部可以在2015財(cai)年(nian)(nian)對(dui)電磁軌道炮(pao)進(jin)(jin)行全方(fang)位的研(yan)究和(he)發展(zhan)。64兆(zhao)焦(jiao)耳的電磁軌道炮(pao)的戰術系(xi)統的海(hai)(hai)上展(zhan)示(shi)將(jiang)會在2016財(cai)年(nian)(nian)進(jin)(jin)行，并(bing)能在2020-26年(nian)(nian)裝備。

2012年2月28日，美國軍方官員宣布，美海軍工程師在弗吉尼亞州的達爾格倫對地作戰中心成功試射第一部由軍(jun)(jun)工(gong)企業(ye)制造的電磁軌道炮(pao)原型，將(jiang)開發(fa)這(zhe)種具有超遠射程新型武器的工(gong)作推進了一步。根據海軍(jun)(jun)公布的信息，炮(pao)彈(dan)初(chu)速可達每秒7000米至8000米，能夠打(da)擊90公里至180公里外的目標。

電磁炮(pao)項目(mu)經理羅杰·埃利斯說，這次(ci)試射(she)的(de)主要目(mu)的(de)是評估原型炮(pao)的(de)炮(pao)管壽(shou)命和(he)整體結構。他說，這將(jiang)讓海(hai)軍(jun)距離未(wei)來的(de)戰(zhan)術武器系統更近(jin)一步。如(ru)果開發成熟，電磁炮(pao)將(jiang)能大大加強海(hai)軍(jun)的(de)多(duo)任務能力。其遠超普通艦(jian)載火(huo)炮(pao)的(de)初速與(yu)射(she)程意(yi)味著海(hai)軍(jun)可(ke)為陸上軍(jun)事行動(dong)實施(shi)精確遠程火(huo)力支援，攔截來襲(xi)的(de)敵方(fang)巡航導彈或彈道導彈，以及攻擊敵方(fang)艦(jian)只等。

由英國BAE軍械研制(zhi)公(gong)司(si)美國分部(bu)制(zhi)造的這(zhe)部(bu)動(dong)能(neng)為(wei)32兆焦(jiao)的電磁(ci)(ci)軌道炮(pao)“原(yuan)型(xing)機”在(zai)一周(zhou)內(nei)已經進行(xing)6次試(shi)射，試(shi)射拉開了為(wei)期兩個月(yue)的評估(gu)過程。在(zai)這(zhe)一過程中，海軍方面將評估(gu)BAE制(zhi)造的這(zhe)部(bu)電磁(ci)(ci)炮(pao)原(yuan)型(xing)與(yu)通(tong)用(yong)原(yuan)子(zi)(zi)能(neng)系(xi)統公(gong)司(si)制(zhi)造的另一部(bu)電磁(ci)(ci)炮(pao)原(yuan)型(xing)。通(tong)用(yong)原(yuan)子(zi)(zi)能(neng)系(xi)統公(gong)司(si)的原(yuan)型(xing)炮(pao)預計將于4月(yue)完工(gong)。

應用事例

美海(hai)軍(jun)“21世紀海(hai)上力(li)量”構想中的(de)(de)海(hai)上打擊概念，曾將電磁軌(gui)道炮列(lie)為未來海(hai)軍(jun)裝備發展的(de)(de)一項亮(liang)點。

2014年7月11日，美國海軍(jun)研究局（ONR）已經將兩套電磁軌(gui)道炮原型機安(an)裝到“米利諾基特”號聯合高速船（JHSV）上，這艘船駐扎在圣迭戈海軍(jun)基地內，電磁軌(gui)道炮原型機已經在實(shi)驗室條(tiao)件下成功(gong)進行了多次測試和發射(she)。

2015年3月(yue)2日，美國(guo)海軍(jun)一種(zhong)以7倍(bei)聲(sheng)速發(fa)(fa)射炮(pao)彈的新式(shi)武器首次(ci)公開展出。研究人員將這種(zhong)軌道(dao)炮(pao)描述為(wei)“星球大戰技術(shu)”。它能以7倍(bei)聲(sheng)速發(fa)(fa)射炮(pao)彈，可(ke)穿透100英(ying)里（約合160公里）遠的混凝(ning)土。

2016年7月13日， 據俄羅斯衛星網報道，俄羅斯工程師研制的(de)電磁軌道炮加速(su)器在俄羅斯科學(xue)院高溫(wen)聯合研究所(suo)進(jin)行了(le)首(shou)次測試，它能使(shi)物(wu)體達(da)到(dao)第(di)一宇(yu)宙(zhou)速(su)度。