鴻鵠
強電磁技術(shù)可以帶來武器裝備乃至更多領(lǐng)域型號設(shè)計和使用模式的顯著改變。那么,以電磁炮電磁彈射為代表的軍用電磁技術(shù)實用化后,還有那些新質(zhì)力量將出現(xiàn)在戰(zhàn)場上呢?
在海軍領(lǐng)域,關(guān)于電磁技術(shù)引導(dǎo)的未來艦艇構(gòu)想并不鮮見。近年來,馬偉明院士團隊就曾提出“全能艦”構(gòu)想。
它可以在防空、反潛、反艦與對陸攻擊方面采用全新的理念。其中防空分為3個層次:200~600千米范圍,使用可重復(fù)裝填的通用電磁發(fā)射裝置發(fā)射反導(dǎo)導(dǎo)彈,實現(xiàn)點對點防御;10~200千米,利用電磁軌道炮實現(xiàn)目標(biāo)面攔截;10千米以內(nèi),利用激光炮作為最后一道防線,對末端導(dǎo)彈進行攔截。
在反潛和反魚雷作戰(zhàn)領(lǐng)域,“全能艦”可利用電磁發(fā)射裝置發(fā)射反潛導(dǎo)彈對潛艇進行攻擊,利用電磁線圈炮對來襲魚雷進行攔截。執(zhí)行反艦與對陸攻擊時,“全能艦”將形成3層火力圈:600~1000千米,使用可重復(fù)自動裝填的通用電磁發(fā)射裝置發(fā)射遠程巡航導(dǎo)彈和彈道導(dǎo)彈;200~600千米,利用電磁火箭彈(炮),進行對海和對岸目標(biāo)攻擊;200千米以內(nèi),利用電磁軌道炮完成對海和對岸目標(biāo)的攻擊,可將對岸打擊能力提高一個數(shù)量級。
如果這樣的“全能艦”變?yōu)楝F(xiàn)實,可能會使海軍航空兵(岸基\艦載)更加偏重于制空權(quán)爭奪、空中掩護、指揮控制對抗、戰(zhàn)斗保障等任務(wù),而防空反導(dǎo)和對地對海攻擊則交給水面戰(zhàn)斗群。
電磁推進技術(shù)是未來人類進行深空星際飛行的一種理想的推進方法。它使用的工質(zhì)是電能加熱或電離的高溫氣體——等離子體,利用導(dǎo)電等離子體中電流和磁場間的相互作用力,使氣體推進劑在尾部高速噴射而出,借此產(chǎn)生推力的一種反作用力推力器。
由于采用電磁加速原理,電磁推進可以獲得相較于化學(xué)燃料高出1~2個數(shù)量級的排氣速度,故而電磁推進系統(tǒng)的比沖可以達到幾千到一萬秒(化學(xué)推進的比沖只有幾百秒)。
這樣的提高,對工質(zhì)消耗的影響最為顯著,在同樣速度增量要求下,較大的噴氣速度能顯著增加有效載荷占比,而且噴氣速度增量越大,這種優(yōu)勢越明顯。
與此同時,電磁推進會使得推進器變得更小、重量更輕便,操作起來也是更簡單。目前在研的電磁推進器包括離子推力器、霍爾推力器、電弧推力器脈沖等多種。已經(jīng)實際應(yīng)用的電推進器推力在幾十到幾百毫牛之間,可以用于航天器姿態(tài)控制和軌道機動、位置保持等操作。雖然這樣的推力對于火箭發(fā)射來說還是太小,但科研人員正在繼續(xù)努力,讓大推力電推力器早日誕生。
電磁炮的實用和小型化,其意義不僅局限于海軍和航天。未來隨著動力源小型化、儲能裝置儲能密度提高,“電動坦克”、“電動步兵戰(zhàn)車”、“電動武裝直升機”,甚至“全電陸軍”也可能即將出現(xiàn)在地平線。在民用領(lǐng)域,電磁技術(shù)可以促進電動汽車在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。電磁炮研制中配套的高儲能密度材料、抗燒蝕材料在民用領(lǐng)域也將有很大的用途。
在電磁技術(shù)的研究方面,歐美國家雖起步較早,但隨我國的電磁研究投入的加大,差距正在逐步縮小。據(jù)馬偉明院士的講話透露,在某些技術(shù)上我國比歐美國家還領(lǐng)先一代,如果保持目前的研發(fā)勢頭,我國在未來成為世界先進電磁技術(shù)國家是有希望的。