春节前夕，科技日报推出了年度十大国际军事科技新闻聚焦，美海军成功试射电磁炮入选。此次电磁轨道炮试验，弹丸速度超过5马赫，炮口动能达到33兆焦耳。这是美海军继2008年1月成功试射10兆焦耳电磁轨道炮后的又一里程碑标志，为最终实现64兆焦耳电磁轨道炮奠定了基础。为此，我们特别邀请海军装备研究院某所高级工程师张世英对电磁轨道炮进行评析。

采用洛伦兹力发射，全面超越传统火炮

问：能否简单介绍一下电磁轨道炮的发射原理？

张世英：电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁力(洛仑兹力)沿导轨发射炮弹，主要由能源、加速器、开关三部分组成。能源通常采用可蓄存10—100兆焦耳能量的蓄电池组、磁通压缩装置、单极发电机等，其中单极发电机是近期内最有前途的能源。加速器是把电磁能量转换成炮弹动能、使炮弹达到高速的装置，主要有使用低压直流单极发电机供电的轨道炮加速器和离散、连续线圈结构的同轴同步加速器。开关接通能源和加速器，能在几毫秒内把兆安级电流引进加速器中。

问：请您谈谈电磁轨道炮的发展现状。

张世英：早在19世纪，科学家就发现磁场中的电荷和电流会受到洛仑兹力的作用。20世纪初，有人提出利用洛仑兹力发射炮弹的设想。在两次世界大战中，法国、德国和日本都曾研究过电磁炮。自上世纪70年代初以来，与电磁发射有关的技术取得了重大进展，澳大利亚国立大学建造了第一台电磁发射装置，将3克重炮弹加速到6000m／s。因电磁轨道炮可大大提高弹丸速度和射程，引起世界各国军事家的关注。

目前，美国在电磁炮研究方面一直走在前面。美国海军认为，电磁炮是以接近常规火炮的成本而达到高超音速导弹作战效能的最有希望的选择。电磁轨道炮高速飞行的炮弹对于未来的海上火力支援作战具有重要的意义，7.5倍音速的炮弹打击365千米远的目标只需飞行6分钟，炮弹撞击目标的速度可达5倍音速，释放出的动能可穿透到12米深的地下掩体目标。而打击海上视距内的目标，炮弹只需6秒钟的时间，这些快速性指标已经超过对陆攻击巡航导弹和反舰导弹的指标。

2000年，美国海军启动DDG-1000驱逐舰的研制计划，其上采用的综合电力推进系统能为未来的电磁炮提供充足的电力。2001年11月，美国海军决定发展一型炮口动能为64兆焦的舰载电磁炮，以满足海军对未来海上火力支援的需求。为此，他们制定了一个三步走计划：第一步(2005年前)，研制一套炮口动能为8兆焦的电磁轨道炮缩比样机；第二步(2005—2011年)，研制一套炮口动能为32兆焦的电磁轨道炮原理样机，在此原理样机上，除弹丸重量比型号样机的轻一半外，其余指标都要达到型号样机的指标；第三步(2011年后)，开展炮口动能为64兆焦的电磁轨道炮型号样机研制工作，为在2020年—2025年装备电磁轨道炮铺平道路。

刚刚结束的这次试验意味着美海军电磁轨道炮三步走计划已实现了第二步目标。

战术战略应用价值大，一改传统对抗格局

问：电磁炮为什么备受瞩目？

张世英：回顾过去，电磁轨道炮曾两次引起世人的极大关注，巧合的是，两次关注点背后都有着极为深刻历史背景。一次发生在上世纪80年代，当时正值以美国、前苏联为代表的东西方阵营“冷战”进入白热化阶段，时任美国总统里根提出了“星球大战”计划，其中电磁轨道炮作为该计划的动能武器之一，可用于摧毁对方的卫星等太空目标以及拦截弹道导弹。当时电磁炮的研发计划和技术进展，为日后美海军电磁轨道炮的快速发展奠定了基础。

进入信息时代以后，世界军事强国再次将目光投向高新技术武器装备。美国2002年的《核态势审议报告》认为，在今后一段时期内核武器的主要作用是战略威慑，而在局部战争中真正发挥作用的仍是高新技术常规武器，因此，提出发展“远程打击”“精确打击”“新的打击系统”等常规打击武器，作为核武器的必要补充，并与之构成战略进攻力量。作为动能武器家族成员中的电磁轨道炮，以其独特的发射方式以及在高初速、远射程和快速打击等战技性能方面凸现出无可比拟的优势，再次成为世人的关注焦点。

问：您认为电磁轨道炮的战术和战略使用价值主要体现在哪里？

张世英：举个例子吧。美海军对一座6—12发/分的电磁轨道炮与一个F/A-18舰载机航空联队的飞机在320千米火力范围的支援能力进行了比较。结果表明，在战斗初期的8小时中，电磁轨道炮发射的弹药数量将能达到飞机投放弹药数量的2倍，撞击总动能是后者的3倍，打击目标的数量是后者的10倍，而且无需飞行员冒生命危险，全天候持续作战能力也优于舰载机。

因此，美海军对电磁轨道炮做出了较高的评价：射程远，可与导弹相媲美；飞行速度快，可打击时敏目标；可实现24小时、连续7天的持续海上火力支援；可全天候使用；弹药舱容量大，可实现海上补给；无发射药，弹丸内不用装药，舰艇弹药库设计更容易，舰艇易损性低。

舰载电磁轨道炮除可作为海上火力支援装备承担对岸上目标的远程精确打击等战术使命外，还具有一些潜在的战略使用价值，如打击临近空间作战平台目标。

众所周知，位于20—100公里高度的临近空间正在成为未来作战的重要战略空间，将极大地影响未来攻击和防御的装备发展方向。一方面，由于其位置的特殊性，在临近空间作战平台部署军事装备可打击海基、天基、空基和地面等目标；另一方面，临近空间飞行器在预警探测、侦察监视、通信保障、电子对抗等信息支援方面较卫星、飞机具有独特的优势，其潜在的军事应用价值受到了世界各军事强国的高度重视。此外，能够打击临近空间目标的舰载武器极少，目前只有美海军的“标准”Ⅲ型导弹具备此种能力。电磁轨道炮的外弹道完全覆盖临近空间高度，具备临近空间飞艇等作战平台的打击能力，而其作战使用成本较“标准”Ⅲ型导弹来说，具有无可比拟的优势。