全球第一?日本電磁炮海上試射2230米/秒,120連發,中國能反制嗎

2023年10月17日,日本防衛裝備廳突然對外宣布自己完成世界首次中口徑電磁軌道炮射擊試驗同時發布了一條十秒長的射擊視頻。

如果日本所言屬實,那就證明他們已經在電磁炮領域取得了全球領先地位。但當我們仔細觀察日本電磁炮海試視頻,會發現不僅看不到軌道炮的全景,甚至看不到炮彈命中的鏡頭。

此時再來追憶日本電磁炮之前數年一直不溫不火的表現,日本真的成功了嗎?電磁炮的研製用途又是什麼?

日本電磁炮技術

電磁炮和我們現在大量裝備的火炮迥然不同,火炮發射原理是通過化學發射葯爆燃產生氣體膨脹,進而推出彈丸完成射擊。火炮的發射離不開發射葯的推進,它威力的大小和射程的遠近也與發射葯裝載量直接掛鉤。

電磁炮則是通過電磁轉換,用電能製造磁場,產生的磁力來發射炮彈,只要不斷地加大電流輸出來製造更大的磁場,我們就能不斷提升電磁炮威力和射程。

與傳統火炮相比,電磁炮具備高初速、射程遠、高靈活度等優點,中國央視曾經報道過相關數據,先進電磁炮炮口初速在每秒3000~5000米,155毫米榴彈炮出膛速度只有八百米左右,二者差距明顯。並且就打擊威力而言,電磁炮也有著明顯優勢,電磁炮炮彈即使不裝填炸藥,依靠實心彈丸也能憑藉極快的速度對目標造成重大打擊。

上世紀五十年代,美國率先提出電磁炮的概念理論,並於1958年進行了等離體電樞的軌道發射試驗,此後幾十年電磁炮為各軍事大國爭相發展。

上世紀八十年代,日本開始大力投入資金研發電磁炮這種新概念武器九十年代的研製重點為利用等離子體電樞發射超高速彈丸,當時日本完成了7.45千米/秒的記錄,本以為電磁炮領域的研發進展將一飛衝天,未曾想接下來遇到等離子體電樞導軌燒蝕、脈衝電源等技術瓶頸,導致實戰型研究停滯不前。

2010年日本防衛省開展用於近程防禦的小口徑電磁軌道炮,並在2015年完成突破成功裝備了16毫米口徑軌道炮,一年後日本防衛省打算乘勝追擊繼續研發40毫米口徑,設定初速達到每秒兩千米,同時具備至少120連發的耐久性。

在2010年後的六年間,日本防衛省累計在電磁軌道炮項目上投資十億日元(約864萬美元),2022年1月美國國務卿布林肯表示,美日兩國將簽訂為期五年的雙邊協議。今年5月日本防衛省對外展示了一門40毫米口徑的中型軌道炮,日本方面稱這門電磁炮可將320克重的彈丸以每秒2230米的速度發射出去。並且連續發射次數達到了預期的120發。

根據海試視頻,我們可以得知日本所試驗的正是這門40毫米電磁軌道炮。但仔細觀察視頻,我們會發現電磁炮在測試時發射口只有一道火光閃爍,絲毫看不出彈丸的蹤跡,日本也沒有提供彈丸擊中的畫面,因此網路上對於日本電磁炮的發射真實性存在強烈質疑。

傳統火炮在出膛時會有大量燃燒的火藥竄出炮口,高溫燃燒性氣體遇到新鮮空氣也會產生二次燃燒。而電磁軌道炮同樣在出膛的瞬間產生青煙火花,這是因為兩根導體之間的電流在受力加速時會產生極強的電弧,因此炮膛實際上是一個極高溫環境,彈丸在出膛時必然會產生轉瞬即逝的火焰,因此日本試驗視頻中的瞬間火光是合理存在。

不過在此說明,電磁炮有線圈炮和重接炮、軌道炮三種發射方式,其中只有軌道炮會產生火焰。

至於視頻中看不到炮彈,日方提供的炮彈射速為2230米/秒,再推測視頻所拍攝的距離不過十幾米,炮彈划過所需時間只有0.004秒,一般的攝影設備幀率達不到捕捉炮彈形象的需求。

所以如果僅憑視頻推測,我們是沒有證據質疑日本弄虛作假,再說這是日本和美國所合作的項目,日本想渾水摸魚,恐怕美國也不是那麼好糊弄的。

中日電磁炮對比

在詳細了解中日電磁炮強弱之前,我們先來概括下美國近些年在電磁炮領域的發展。

美國早些年間可以說是全球電磁炮領域技術積累最為深厚的國家,2016年美軍再次進行十米電導體軌道發射試驗,發射效果每小時724公里,有效射程兩百公里,盡顯遠程打擊能力,威力可瞬間穿透七塊鋼板,具備同時多發能力。

當時的美軍儼然已經步入全球電磁炮技術的前列,後來之所以在電磁炮上折戟沉沙,還是因為電磁炮本身的能耗以及射程問題美軍曾嘗試將電磁炮部署在軍艦,但遠程覆蓋能力無法滿足需求。巨大的能量需求迫使美軍只能去掉其他武器系統才能滿足電磁炮,最終美國選擇下馬電磁炮項目,專心攻克激光武器

2021年美國將電磁炮技術及相關資料轉交日本,讓日本潛心研究,自己坐收漁翁之利。

未來日本計劃將電磁軌道炮應用在海上自衛隊新服役的兩艘摩耶級導彈驅逐艦,屆時軌道炮將承擔艦炮常規作戰和攔截高超音速巡航、彈道導彈任務,同時還要對敵方戰機進行空中打擊。在解決小型化以及供電難題後,日本還計劃將其安裝在陸基卡車,形成可移動部署的高超音速攔截體系。

令人稱奇的是,美國當年面臨的兩個電磁炮難題,時至今日日本一個也沒有解決,但他們卻對電磁炮的未來潛力信心滿滿,雄心壯志一門心思攻克此領域。

至於中國的電磁炮技術,是完全走在世界領先地位的,遠非日本40毫米電磁炮能夠比擬。我國電磁炮技術在2006年開始不斷突破,在2018年裝備在了072Ⅲ登陸艦936「海洋山」號上。作為一艘中型登陸艦,卻裝備了能耗巨大的電磁炮,足以看出我國在電磁炮能耗問題上取得了巨大突破。

此後不斷有報道證實,我國多次進行了電磁炮出海試驗,能將一枚25kg的炮彈加速至每秒2575米,射程足足250公里。而我國最新電磁炮試射成果,能將20kg的炮彈發射至360公里,速度接近3000米/秒,還能在一百公里外穿透八厘米鋼板。

我國之所有有如此卓越的電磁炮成就,離不開馬偉明院士的貢獻,他所率領的團隊解決了高蓄能快速連續釋放技術的世界難題。按照馬偉明院士的理論推測,電磁線圈裝置還可用於火箭彈,能讓火箭彈打擊範圍實現質的跨越,最高覆蓋至兩千公里。

總體而言,電磁炮是個利弊分明的現代武器,它目前擁有眾多難以攻克的弊端,無法安裝制導系統,雖然初速高但精度不良,因此許多國家都主動捨棄了這個項目。日本雖然專心攻克電磁炮難關,但就現有階段而言還有我國存在較大差距,想實現彎道超車實在過於異想天開。