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图注:电磁炮弹丸飞出后,我们可以看到弹托想四周飞散,弹托和电枢包裹着弹丸,位于弹丸和轨道之间,起到的是导电助推作用
电磁炮由于具备极高的速度和极强的毁伤力,已经成为世界武器发展的一个前沿热点,然而电磁轨道炮作为一种新概念火炮,不光其发射原理与传统化学能火炮有显著不同,而且其火炮弹药也与普通火炮弹丸也大不一样。那么,电磁炮的炮弹跟普通火炮炮弹有啥不同?它究竟长啥样?靠什么对目标形成毁伤呢?
电磁炮采用的是不装药的动能弹丸有坐过纯电动汽车经历的读者都有体会,采用电力推进的汽车比起传统的活塞发动机汽车,加速效果要好得多,即在短时间内就能迅速加速。电磁炮其实也是一样,电磁轨道炮在发射和加速发射弹丸时,初始的重力加速度(过载)非常惊人,往往能超过一万个g,随着电磁轨道炮能量的增加,甚至能达到3~10万g,这一加速度非常惊人,以至于如果用于发射可以精密制导的弹药,其中的弹控和制导等组件由于尺寸相对比较大,占用一定空间,因此受到非常严苛的考验,极有可能在极大的重力加速度下损坏。
而电磁炮弹丸由于本身初速超过2000米/秒,达到7~10千米/秒也是寻常,因此其速度至少4~5马赫起,快的达到几十个马赫,因此这么大的速度下,按照动能定理,动能与速度的平方成正比例关系,因此弹丸速度越大,动能就成几何数字增加,本身电磁炮弹丸的毁伤能力极为惊人,远超普通化学能火炮弹丸,因此也就没有必要设计传统的战斗部来进行*伤。所以,电磁炮的弹丸目前都是以动能弹为主,所谓动能弹,就是以金属为主的实心弹丸。而普通炮弹的弹丸是空心的,里面有化学装药,依靠化学装药爆炸*伤目标。
图注:电磁轨道炮弹丸侵彻多层靶板的惊人效果
电磁炮炮弹组成电磁炮发射的炮弹由电枢、弹托和弹丸构成。其中弹丸位于中心,是炮弹的核心*伤部件,弹托和电枢包裹在弹丸的外部,目前一般以超硬铝作为弹托电枢的结构材料,前面提到了,弹托和电枢的作用是导电,用于形成电流回路,以驱动电枢对由弹丸和弹托组成的弹丸组件做功,将其发射出去,在弹丸出轨瞬间,弹托四散打开,弹丸单独向前飞行。
侵彻能力电磁炮作为一种新型武器,通过电磁力驱动动能弹丸高速侵彻半无限钢靶,弹丸高速撞击到靶板时,就会形成一个高压,这一高压超过弹丸和靶板的材料强度,进而使材料产生变形和破坏,经过开坑和稳定侵彻两个阶段后,形成一个侵彻弹坑。开坑阶段后,弹丸头部开关会发生改变,成为蘑菇头状,并不断消耗弹芯质量,这些被消耗掉的弹芯材料会在弹坑壁面均匀分布。随着弹芯和惯性力作用,不断扩张,最终形成弹坑。在高速侵彻时,弹丸总侵彻时间要少于速度更低的情况,也就是说,弹丸速度越高,侵彻时间越短,*伤效果越好。同时,弹丸在侵彻一层靶板之后,还有很高的存速,可以继续连续高速侵彻多个靶板。从打靶试验,我们就能充分体会到电磁炮炮弹的惊人威力。
结语电磁炮的炮弹设计,是电磁炮系统的重要环节之一,也是电磁炮能否充分发挥其巨大威力和性能的关键技术环节之一,未来随着电磁炮技术的不断成熟,相信电磁炮炮弹技术相比现在肯定还会有长足的进步和发展。
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