本文目录一览:
- 1、电磁炮的原理是什么?
- 2、电磁炮的主要工作原理
电磁炮的原理是什么?
电磁炮,根据结构的不同可分为线圈炮、轨道炮、电热炮和重接炮四大类。目前,电磁轨道炮是发展最为迅猛的一种。它主要由两条平行导轨、在导轨间滑动的微型射弹以及射弹电枢组成,其中导轨是电磁轨道炮的线性电磁推进加速器。
在发射过程中,导轨和射弹电枢会通上巨大的瞬时电流,从而在导轨间形成强大的电磁场。这个电磁场由电磁相互作用产生巨大的加速力,使微型射弹迅速加速,并以极高的速度发射出去,直接与目标碰撞,利用相对碰撞产生的巨大动能来摧毁目标。
美国多家机构正致力于电磁轨道炮的研究,已经取得显著的进展。另一方面,电磁线圈炮,也被称为同轴线圈加速炮,是最早被制造的电磁炮。这种炮在20世纪初就能将10千克重的炮弹加速到每秒100米。到了70年代中期,前苏联的科学家甚至能将仅重1.3克的金属环加速到每秒4.9千米。
线圈炮由一系列固定加速线圈和环绕微型射弹的弹载运动线圈组成。当这些线圈按顺序通电时,会产生运动磁场,从而加速处在磁场中的微型射弹并将其发射出去。而电磁“重接”炮则是通过利用两个磁场的重新结合,产生新的更大容积的磁场结构来加速发射微型射弹,这种技术是天基超高速电磁炮的一种备选方案。
除了美国,俄罗斯、澳大利亚、英国、德国、日本和以色列等国家也在积极开展电磁炮技术的研究,显示出电磁炮技术的全球发展趋势和其潜在的军事价值。
电磁炮的主要工作原理
一、电磁炮的结构和原理详解:
(一)线圈炮,又称交流同轴线圈炮,是电磁炮的最早形式之一。它由加速线圈和弹丸线圈构成。其工作原理基于通电线圈间磁场的相互作用。当加速线圈在炮管中固定并通电时,产生的交变磁场会在弹丸线圈中产生感应电流。该感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场相互作用,产生洛伦兹力,从而推动弹丸进行加速运动并成功发射出去。
(二)轨道炮是利用轨道电流间相互作用将弹丸发射出去的一种装置。它由两条平行长直导轨组成,并在导轨间放置一小质量的滑块作为弹丸。当两导轨接入电源,强大的电流从一导轨流入,经过滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间形成强磁场。滑块在安培力的作用下,使弹丸以极高速度射出,这就是轨道炮的发射原理。
(三)电热炮的原理与上述两种电磁炮截然不同,其结构也有多种形式中的简单一种。它采用常规炮管,并在管内设置有接到燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端。当在等离子体燃烧器的两极间施加高压时,会促使放在两极间的等离子体生成材料(如聚乙烯)蒸发。蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,以此加速弹丸。
(四)重接炮是一种无接触的多级加速电磁发射装置,无需传统意义上的炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前具备一定的初速度。其结构和工作原理是利用上下分置的两个矩形线圈,其间留有间隙。长方形的“炮弹”在这两个矩形线圈产生的磁场中受到强烈作用,穿过间隙得以加速前进。重接炮是电磁炮的最新发展形式之一。
电磁炮无圆形炮管,弹丸体积小、重量轻,使得其在飞行过程中的空气阻力极小。因此,电磁炮的发射稳定性高、初速度快、射程远。由于电磁炮的发射过程完全由计算机控制,且弹头装有制导装置或其他识别系统,因此射击精度极高。此外,电磁炮因其重量轻、体积小、结构简单等特点,在运输和后勤保障方面更为安全可靠和方便。作为一种发展中的高技术兵器,电磁炮在军事用途上拥有广泛的应用前景。