超過中國?日本電磁炮實彈射擊中美電磁炮都沒下文:為何日本突破了

據日本防衛省技術研究本部（ATLA）在其官方社交媒體上發布的消息，今年早些時候在“飛鳥”號試驗艦上電磁炮測試的最新照片，該機構表示，電磁炮已經首次對靶艦進行實彈射擊，日本在電磁炮研究領域獲得了突破性進展！

中美電磁炮領域已經很久沒有公開報道的消息了，可以確信的是美國已經在2021年下馬！原因是電磁炮軌道燒蝕技術無法解決，而中國于2018年在海洋山號上進行大型電磁炮海試后就再也沒有了下文，中美電磁炮都沉寂了，為什么半路殺出的日本卻突破了？

日本艦載電磁炮首次實彈射擊

據ATLA在Instagram上的官方社交賬戶報道稱，這次測試是今年6~7月份在日本海上自衛隊的支持下進行的海上試驗，在Instagram社交媒體上發布的頁面可以看到電磁炮正在進行射擊，圖片中還看到在單獨的炮塔上有一個雷達陣列和一個電子光學和/或紅外攝像校正系統。

在另一張圖片中顯示了一艘拖船被瞄準系統鎖定在十字準線中，另外還有更多的照片顯示，該靶船各個角落設置的靶標，不過到目前為止，ATLA還未發布靶標被命中的照片，ATLA聲稱，更多的細節將在11月的國防技術研討會上公布。

據公開報道的資料，ATLA從2015年以來一直在研發電磁炮，過去幾年里，該機構已經完成了陸上試驗，另外首次海上試驗也已經在2023年完成。ATLA的目的是開發一種可以整合到軍艦上實戰的電磁炮，與常規火炮相比，電磁炮的優勢非常明顯：

常規火炮受到發射藥的燃燒速度以及炮膛膛壓的限制，炮口初速很難超過2000米/秒，炮口動能一般都小于10兆焦，部分大口徑或者超大口徑的炮口動能才有可能接近25~30兆焦的上限。而電磁炮的初速很容易超過5馬赫（1.8千米/秒），典型的一般在2.5~3千米/秒左右，炮口動能在60~100兆焦以上。

電磁炮優勢非常明顯，炮口動能大，彈丸拋射距離非常遠，常規火炮射程極限一般在40千米左右，增程底排彈可能會超過60公里，火箭增程彈會超過100公里。電磁炮射程可達100~200千米，甚至可能會達到200~300千米。

這個距離原來是戰術導彈的打擊范圍，成本很高！如果電磁炮成功裝備的話，未來投射大量大口徑彈藥到原本戰術導彈打擊的范圍，那么殺傷力會相當大，效費比會非常高！另一個是利用其2-3千米/秒的速度反導。

戰術彈道導彈以及火箭彈等武器的末端防御，此前都是反導導彈完成的，比如以色列的鐵穹、美國的愛國者、中國的紅旗-10等都屬于這類武器，成本么至少也在幾萬到幾十萬甚至幾百萬美元左右，而電磁炮射擊一次只需要幾美元，并且還能連續發射，以增加攔截成功率。

這電磁炮優勢很明顯，但難度也是非常大，一根最多也只有十幾米的炮管內，要將炮彈從0加速到2千米以上，這個加速度非常恐怖！當然更恐怖的還是“炮管”內的環境，電磁炮是用電來加速炮彈的，電磁炮也被稱為軌道炮，不是說著好聽的，真的是一正一負兩條電極，其發射原理是：

炮彈在中間時電流從炮彈經過，被正負極產生的通過強電流產生的磁場推動，也就是最簡單的原理，通電導體在磁場中運動的原理，這個用中學的左手定則就可以判斷出炮彈的運動方向。

電流越大，炮彈加速度越快，假設一枚1千克的炮彈，從20米長的炮膛內加速到2千米/秒，那么其加速度會高達100,000m/s^2，動能大約在2兆焦左右，換算成電能大約在0.56度電，功率大概在100兆瓦左右，也就是100000KW左右。

這是個什么環境各位能想象嗎，這個炮膛內的每平方厘米都能獲取到7.95×10^8焦耳的能量，假設60%被吸收，那么在這個時間內溫升會達到3.93×10^6 K，是太陽表面溫度的650倍，你不用猜了，沒有任何材料能擋得住如此高溫，就是表面一層直接氣化了。

簡單的說，就是電磁炮每發射一次，就是炮膛在電弧極端高溫加熱下刨掉一層！所以電磁炮內的環境之惡劣超乎想象！這個說法估計大家就明白電磁炮的難點在哪了吧，不過ATLA近些年來卻是有不少進展！種花家查閱了日本電磁炮的研發過程，主要有以下幾個大事件：

1. 2016年，ATLA宣布電磁炮原型試制成功，該原型能以2,297 m/s的速度發射一枚直徑16毫米的彈丸；
2. 2018年時在線媒體“ArmyRecognition”報道了日本電磁炮研究的進展，日本宣布了電磁炮目標，將10千克彈丸發射到200公里外，射速達到每分鐘10發；
3. 2022年1月5日，日本《每日新聞》在報道日本電磁炮進展事表示日本將開發軌道炮以應對鄰國日益發展的高超音速武器威脅；
4. 2023年5月25日，在線媒體《ShephardMedia》報道稱防衛省在電磁炮研究上遭遇了困境，目前打算與美國合作研發電磁炮；
5. 2023年10月17日，ATLA與JMSDF（日本自衛隊）合作完成了全球”首次艦載電磁炮的發射試驗，320克的金屬彈丸，發射速度達到了2230米/秒，炮口動能達到了5兆焦；
6. 2024年7月份，日本防衛省（MoD）發言人證實，自衛隊將在13DDX驅逐艦上裝備電磁炮與高功率激光武器；

最近的消息就是ATLA報道的今年6~7月份完成了“全球首次打靶”，看來小日子的進展還是不錯的，但非常讓人好奇的問題來了，中美電磁炮都悄無聲息了，為什么日本的的電磁炮卻已經裝上軍艦了？

中美電磁炮都沒下文: 為何日本突破了?

美國電磁炮研究起步非常早，突破也最早，曾經一度是一騎絕塵，對全球各國那是遙遙領先！最早突破的BAE Systems研發的ONR就在2007年交付原型了，2008年測試時將1.5千克的彈丸加速到了2520米，炮口動能達到了10.64兆焦。

2010年，通用原子（另一家研發電磁炮的公司）的NSWC Dahlgren在測試時炮口動能達到了33兆焦，這個絕對是當時的世界紀錄。美軍的目標是達到64~128兆焦的電磁炮，從2010年起，美軍經過了大量的電磁炮發射試驗，最大一次測試是達到了64兆焦的水平。

目前那些經典的電磁炮原型以及發射試驗基本都是美軍BAE以及GE（通用）的電磁炮發射照片。不過美軍的電磁炮在2021的研究經費卻突然歸零，并宣布在當年年底“暫停/停止”軌道炮的進一步研發！

其原因是無法解決電磁炮發射時的軌道燒蝕問題，在實驗中每次發射對軌道的磨耗和損傷非常嚴重，早期只能堅持“幾發到幾十發”，后期雖然有改進，并達到了宣稱數百發的壽命，但沒有公開證實能滿足海軍對持續作戰（數千發）壽命的要求，BAE和通用多年都無法突破，最終只能放棄。

中國的電磁炮方面的研究也很早，并且也取得了突破性的進展，據外媒報道，中國在2018年測試的軌道炮發射的彈丸是25千克，初速達到了7.3馬赫（2.48千米/秒，另一說是2575米/秒），擊中了250千米外的一個目標，就算按2.48千米的初速，差不多也是77MJ的動能！

據說測試地點就在東北白城火炮兵器試驗中心，鋼板靶和水泥靶等多個測試早已經完成，外網有非常詳細的測試報道圖片，不過都是衛星照片，普通讀者要從中判斷出是電磁炮確實很困難。不過從多方的報道來看所言很可能是真的。

當然最轟動的一次還是2018年1月，072III型坦克登陸艦的艦艏安裝了大型電磁軌道炮，在南海某海域測試了電磁炮返回時被網友拍到了照片，口徑相當大，與美國的BAE的電磁炮有些類似，但兩者工程進度相差很大，中國已經上艦測試，成熟度很高，美國還只是原型而已。

不過從2018年之后似乎中美兩國的電磁炮都已經沉寂，美國在2021年下馬了，中國的電磁炮也已經很久沒有消息了。這次日本突破，給了大家當頭一棒，這中美都“熄火”了，小日子卻暴起突破了，這不是妥妥打臉了中美兩國嗎？

各位不要著急，對于中美兩國來說，ATLA的電磁炮就是個玩具！上文中美兩國的電磁炮的炮口動能，中國是77兆焦，美國是64兆焦，日本是多少呢？這次測試沒公布！但在2023年的測試數據是320克的金屬彈丸，發射速度2230米/秒，炮口動能為0.8兆焦！

2年過去了，現在算小日子突破了1千克，那么炮口動能也只有2.5兆焦左右而已！跟中美兩國的電磁炮一比就是個大玩具而已！那么他們突破了嗎？答案是不知道，不過據美媒TWZ的報道留言區的讀者稱，并沒有改變，還是之前測試的320克彈丸，速度和之前差不多，這就是沒啥進步了。

但問題是這大玩具裝到船上干嘛呢？就為了搞個“全球第一”？這小日子也太愛面子了！這個海上打靶第一個100%是中國在2018年就完成了，只是根據中國的脾氣根本就不會公開，所以基本上就是中國看著日本這個大撒幣表演了。

中國的電磁炮真的沉寂了嗎？其實并沒有！

2023年12月9日，《南華早報》發表了一篇關于中國高超音速武器再獲突破的消息，海軍工程大學電磁能技術全國重點實驗室發表論文稱已經解決軌道燒蝕問題，經過120次發射后，電磁軌道炮依然保持了極高的精度！

電磁炮的軌道燒蝕問題極難解決，原因是發射時產生的等離子電弧伴隨著高溫以及電化學變化，在狹小的炮膛內環境堪比地獄；另一個電樞在經過電極時還會因為氣化與沉積造成很大的麻煩。不過海軍工程大學的科學家解決了這個問題：一種高韌性、高強度、絕緣性能優異的相變增韌、晶須增韌或者纖維增韌的氧化鋁和氮化硅復合材料或將成為可以滿足電樞軌道炮絕緣支撐材料；

這是又一次突破性的進展，中國的電磁炮正在向徹底解決炮膛燒蝕問題的方向發展！并且隨后的另一個動態更是表明，中國的電磁炮并沒有沉寂：

有網友在2023年12月初拍到了072III型海洋山坦克登陸艦帶著艦艏安裝的大型電磁軌道炮正在招搖過市的視頻，這個位置看起來已經是內河航道，猜測很有可能是海試返回。剛有電磁炮軌道通過了120次射擊測試的論文就看到了海洋山坦克登陸艦的再一次行動，這表示中國的電磁炮正在進行密集測試階段。

電磁炮這玩意兒難度確實應該很大，要不然中國也不會從2018年測試到2023年12月了，至少到當時為止并沒有服役，之后的發展就不清楚了，這次93閱兵沒有出現，估計是還沒服役，不過根據2023年的技術突破以及海試來看，電磁炮很有可能會在近期再次露面甚至服役。

中國在電磁炮領域是最先進的，電磁彈射其實也是電磁炮這一類里，只是原理差的有點大，但儲能以及發射的能量管理等這些都是相通的，電磁彈射成功也算是有一部分技術可以用到電磁炮上。比較有趣的是2023年還曾報道有一種口徑最大的線圈炮（電磁炮的另一個種類）取得突破，這種技術可以用來冷發射導彈，這就是傳說中的055可以用電磁彈射導彈的傳聞由來！

除了這兩類以外，中國在電磁領域突破的還有消防電磁炮、電磁雪橇與防爆電磁槍等，甚至還有模擬微重力環境的電磁設施，各位有興趣的話去查下資料，會發現我國在電磁領域的應用已經登峰造極了！