中国2021年曝光的电磁炮：没火药没轰鸣没火光，究竟是什么技术？

2021年11月1日，央视的《军武零距离》节目中播出了一个令人纳闷的视频，一台看起来像是大炮状的物体发射出了一枚灭火弹，很快这枚“炮弹”在距离发射车数千米外目标区域爆开，大量灭火装药被撒到周围区域！

但令人好奇的是发射这枚灭火弹的大炮炮口却没有任何烟雾，甚至连火星都没有见到！而据视频介绍，这是中国首次曝光电磁炮发射，视频传开后引爆了整个网络，我国的电磁炮技术似乎早已成熟，而且已经白菜化到了消防领域，这到底是什么情况？

中国电磁炮试验：到底是什么技术？

视频披露后，网络舆论对电磁炮的讨论主要集中在两个方向，一个是电磁炮技术到底成熟了没？而另一个讨论方向则主要集中在这门电磁炮的原理上。

从视频中可以看到，这门电磁炮已经高度集成化，有液压后坐力抵消装置，也有精确瞄准装置，甚至还有消防的标准涂装，当也少不了标准化的灭火弹，特别是这枚炮弹在飞出炮口后还展开了尾翼，这是类似RPG火箭弹尾部用来稳定弹道的那种小翼！

这一切都表明，这是一门已经高度成熟的电磁炮，甚至可能已经形成了系列并且已经普及，在灭火领域，很多高层建筑或者远距离的山坡上难以投送，用火炮又涉及军火，这种电磁炮灭火弹不需要火药发射，没有易燃易爆物，安全性相当高，因此笔者都开始怀疑是不是已经多个消防部门装备了这种电磁炮专门用来灭火。

电磁炮：到底是什么原理？

另一个讨论焦点就集中在了电磁炮究竟用了什么技术上，对电磁炮比较了解的朋友给出了答案，这种电磁炮的炮口是圆形，而且发射时没有电弧，另外出膛时还有一个小尾巴，因此网友判定应该是一种线圈炮。

其原理是利用线圈产生的磁场吸引弹丸，用多级线圈加速弹丸直至飞出炮口的一种电磁炮，线圈炮只是电磁炮的一种，假如要作为军事应用的话，线圈炮还有很大的难度，在电磁炮领域，还有另外几种类型：

• 1、轨道炮；
• 2、重接炮；

首先还是说说线圈炮，上文解释的并不是十分详细，线圈炮有两种，一种是磁阻炮，另一种是感应炮；磁阻炮理解起来比较简单，外部炮管是多个线圈，中间的弹丸上有一圈铁磁材料，外界的磁场影响下弹丸会产生感应电流并产生磁通与线圈相互吸引，因此在线圈通电后弹丸会运动，到线圈中部，然后再惯性穿过第一个线圈，再经过第二个线圈.....多个线圈加速后就会达到很高的速度。

但磁阻炮有个问题，中间弹丸的铁磁材料很容易磁通饱和而无法再提高速度，因此感应炮就应运而生了，炮管与磁阻炮一样是多个线圈，但感应炮的弹丸上也有多个线圈，不同的绕向感应的电流后产生的磁场与线圈磁场相反就是吸引，相同就是推送，因此感应炮有两种类型，一种是吸引，一种是推送，同样也可以通过多个线圈加速。

之所以判定消防电磁炮是感应炮是因为线圈以圆形效率最高，第二则是尾部有一个推进线圈，则是感应炮的特征，而且这个部分从理论上来看还可以回收多次使用，线圈炮利用磁场感应推进，因此炮口看不到任何电弧。

另外网上DIY出现的电磁炮，大都是磁阻炮，这个门槛相对比较低一点，但只要有足够多的加速级数，将弹丸加速到几十米/秒甚至更高也是可以的，有兴趣的朋友可以试试。

轨道炮：目前电磁炮最有希望突破的方向

比起线圈炮，轨道炮简直就是简单到让人抓狂，就两条导电轨道，中间一颗导电弹丸！轨道炮就这么简单，当然现在说的发射原理，它的原理同样是中学的电学知识就能理解，太特么丧心病狂了：

要理解这个原理，只需要“右手螺旋定则”和左手定则两个方式来判定中间弹丸的走向，首先第一步就是判定导轨通电后磁场的方向：用手握住导线，大拇指为电流方向，那么四指指的就是磁场方向，另一条导线也是如此闸板，如上图所示，你会发现磁力线是从下穿过上方的。

第二步则是左手定则判定通电导线在磁场中运动，手指指向电流方向，磁力线垂直穿过手心，那么大拇指指向就是导体运动方向。原理是了解了，但各位要了解一下的是它的工作条件之极端难以想象：

通电的轨道相当于单匝线圈，根据毕奥-萨伐尔定律和安培定律可以推算出，炮弹受到的电磁场的作用力与电流强度的平方成正比，因此要想使弹丸发射达到更高的速度，必须给轨道提供强大的电流。通常这个电流可达到兆安级甚至更高，而电流的脉冲宽度则在毫秒级。

在如此极端的条件下首先是弹丸上那个弹托可能会在极端电流下融毁；另一个则是发射的导电轨道会在电弧下严重烧蚀，甚至数次之后直接报废，根本达不到实用级别的要求；最后则是这种近乎短路的电流对电源和控制线路提出了极其变态的要求，因此这类电磁炮普通爱好者基本没法玩，因为对基础条件要求实在太高了。

重接炮：主要用途已经转向电磁弹射

重接炮和线圈炮一样用线圈驱动，但它的原理更像是机械电表中的涡流驱动圆盘运动原理，这个理解起来比较复杂一些，比较搞脑子：

这是一个被拆分成两半的线圈，上下线圈绕向一致，匝数一致，而且断开的位置是连接起来的，此时磁场会穿过中间白色金属板产生涡电流，这个涡电流又会推进金属板在磁场中运动，这个磁场通过上下线圈的连线电流重新接起来的，因此叫做重接炮。

与线圈炮一样，重接炮可以多个线圈串联加速，而且和线圈炮不一样的是重接炮还可以多个线圈并联加速，这让重接炮可以加速重载“弹丸”，各位应该想起点什么了，就是电磁弹射，它的原理就是重接炮的原理。

是不是就有那味了？电磁炮和电磁弹射原理其实是相通的，只不过电磁炮是高速小质量物体，而电磁弹射则是低速大质量物体。

三种电磁炮的加速范围

上面三种电磁炮原理都说明了，线圈炮炮口基本是圆的，而且线圈级间加速不会有电弧发生，消防灭火炮是线圈炮概率还是很大的。

轨道炮由于两根轨道之间是个矩形口，因此它的炮口基本上是方的，并且由于其发射后两根轨道之间还有强大的电弧产生，炮弹飞出去后炮口仍然会有弧光或者烟雾产生。

而重接炮由于其原理不一样，炮口会是圆心多片结构，或者干脆就是单片的扁形出口，像电磁弹射这种模式就是扁形接口的“电磁炮”。

电磁炮：到底选哪种路线？

目前用于电磁炮技术的基本是线圈炮和轨道炮，线圈炮虽然门槛低，而且可以发射比较大质量的“炮弹”，但由于线圈间同步困难，并且高速重载发射时对线圈散热要求很高，因此线圈炮想要突破也比较难。

轨道炮的结构更简单，其只能加速小质量高速物体也更适合发射高速弹丸，但轨道炮非常难解决电弧烧蚀的问题，不过各国目前在突破的仍然是轨道炮，因为它的速度更高，并且能量发射的利用率更高。

中国公开测试的消防电磁炮是206所（上文最早开始电磁炮研究的其中一家单位）研发的，其目的是森林灭火，选择电磁炮的原因很简单，因为它与传统发射系统相比，发射时无火炬、无烟、无强噪声，无烟火，在使用、运输和储存过程中无特殊要求。

而且该系统的优点包括灭火弹的初始发射速度高、飞行过程中速度可调可控，以及发射精度高的特点，这是中国电磁炮技术成熟后的外溢，未来或者普及到消防领域；假如你要问中国的轨道炮目前进度如何，笔者还真不太好说，因为在2018年的“海洋山”登陆舰海试之后，中国电磁炮进展就很少见于报端。

不过各位也别着急，也许下一次出现就直接上舰服役了！现在回过头看看当年同时起步研究的美国，却在2021年将电磁炮下马了，研究了16年，花掉了5亿美元，结果却是一场空，看来电磁炮还真不是白菜。（本文还有下篇：中国电磁炮或成全球第一：成功后用来灭火！美国却已于2021年下马：详解中美电磁炮发展史，可以在评论区直接穿越或者到首页阅读）（完）