【武器】電磁武器(和電磁加速器)的軍事以及和平用途

[r931625 10]

大家可能都聽過電磁武器，像是磁軌砲、線圈砲(又稱高斯砲)等等。而在民用領域也有用類似原理設計出的MASS DRIVER質量加速器(用來發射太空船或衛星的電磁加速設備)。但是當然不論在軍民用領域這類科技都還沒實用化。

先簡單講一下線圈砲(COIL GUN)和磁軌砲(RAIL GUN)的原理，線圈砲是在砲管內以線圈吸引砲彈，在砲彈接近線圈時關閉線圈電流，砲彈便會依慣性繼續向前飛行。當然，會透過多節線圈增加砲彈速度。

而磁軌砲則是在兩條平行軌道上放上砲彈，發射時通以強力電流，這個圈形迴路便會產生強力磁場，而此磁場與砲彈上的電流作用，產生勞倫茲力，將砲彈射出。

國外已經有許多科學愛好者做出線圈砲和磁軌砲的小型模型，有的發射能量達數千焦耳，足以打穿薄鐵板。但是這些模型的效率都很差，所消耗的電能只有不到百分之五轉成砲彈動能。搜尋COIL GUN或RAIL GUN可以看到更多資料。

現在言歸正傳，電磁武器有應用在軍事上的可能性嗎？

如果是輕兵器，很顯然不太可能，畢竟傳統武器使用方便、結構簡單、耐摔耐撞防水，在戰場上彈藥容易尋找，這些電磁武器都不太可能做到。除非有什麼突破性的優點，否則應該不太可能。

而人員攜行反戰車武器應該也不可能，因為所需的複雜設備應不是人力能有效搬動的。

而更重型的武器，像是岸防砲、艦砲、戰車砲、自走砲等等感覺比較有可能。但是還是要有優點才會被使用。之前美軍就曾試射電磁艦砲。請問一下有人知道電磁武器的優缺點及無法實用化的原因嗎？還有美軍試射的目的是什麼？

而關於電磁加速器應用於和平用途，曾有許多研究單位提出過質量加速器MASS DRIVER的構想，但至今沒有國家真的建造。是成本因素嗎？

[Pumpkin Panda 10]

電磁砲的優點:

(1)可以數倍於現有火藥砲的砲口初速發射彈藥

(2)調整電磁環境就能調整射程,而不像傳統火藥砲需要換推進藥包

(3)後座力相對較小

這幾個都是比傳統火砲高明許多的地方

缺點(也是尚未實用化的原因):

(1)耗費大量電能(加上目前能量轉換比率還不高)

(2)磁軌砲穩定度不夠(技術還不夠成熟)

試射是為了驗證技術的可行性

就像彈道飛彈都要試射

驗證性能的各項數據

[r931625 10]

試射是為了驗證技術的可行性

就像彈道飛彈都要試射

驗證性能的各項數據

我想問的是決定開發此種艦載磁軌砲武器的原因。

另外，電磁武器能以更大初速發射的原因是什麼？

所以電能轉換效率不高(電能→砲彈動能)，也是無法實用的重要原因？所以其實那些國外業餘愛好者做的模型能量轉換效率很低，也是真的電磁武器發展所會碰到的問題？

我高一也曾做過電磁加速裝置的小型模型，效果很爛，只能把一枝小釘子用微弱的力道發射幾公尺遠。現在一直在想有沒有改良的方法。現在有一個想法，還沒實驗。不過就算成功了效果大概也不會比BB槍好到哪去。

[Pumpkin Panda 10]

我想問的是決定開發此種艦載磁軌砲武器的原因。

另外，電磁武器能以更大初速發射的原因是什麼？

所以電能轉換效率不高(電能→砲彈動能)，也是無法實用的重要原因？所以其實那些國外業餘愛好者做的模型能量轉換效率很低，也是真的電磁武器發展所會碰到的問題？

因為需要良好的岸轟武器

火砲要有強大的攻擊能力

不外乎增加口徑或增加初速

而磁軌砲能夠將同樣口徑的砲彈

以更高的初速射出去

更高的初速=更大的射程跟更強的破壞力

目前一般軍艦上的艦砲對於岸轟支援都不太能勝任(射程不足,初速不足造成破壞力不足)

雖然美軍有Tomhawk跟艦載機可以執行支援任務

但砲彈比Tomhawk便宜多了

而速度又比艦載機跟戰斧快多了

又比戰斧跟艦載機難以攔截(速度極高)

用傳統火砲要取得更強的攻擊力只有加大口徑跟推進藥包

但磁軌砲只要更大的能量就能取得更高的初速

只要你的砲彈能承受,而又有足夠的能量

那砲口初速就能不斷增加

傳統火砲武器的推進是靠火藥爆炸

所以要增加砲口初速

得靠推進藥

要不就是增加藥包的份量

要不就是改進推進藥的成分

但這兩者都會加速砲管的耗損(砲管需要承受的力量變大)

磁軌砲只要增加能量

就可以提高初速

能量轉換效率也是無法實用化的原因

消耗電能過大

模型要模擬的就是等比例的狀況

所以模型會出現的問題幾乎也都會在等比例的時候出現

[geniusjl 10]

因為需要良好的岸轟武器

火砲要有強大的攻擊能力

不外乎增加口徑或增加初速

而磁軌砲能夠將同樣口徑的砲彈

以更高的初速射出去

更高的初速=更大的射程跟更強的破壞力

目前一般軍艦上的艦砲對於岸轟支援都不太能勝任(射程不足,初速不足造成破壞力不足)

雖然美軍有Tomhawk跟艦載機可以執行支援任務

但砲彈比Tomhawk便宜多了

而速度又比艦載機跟戰斧快多了

又比戰斧跟艦載機難以攔截(速度極高)

用傳統火砲要取得更強的攻擊力只有加大口徑跟推進藥包

但磁軌砲只要更大的能量就能取得更高的初速

只要你的砲彈能承受,而又有足夠的能量

那砲口初速就能不斷增加

傳統火砲武器的推進是靠火藥爆炸

所以要增加砲口初速

得靠推進藥

要不就是增加藥包的份量

要不就是改進推進藥的成分

但這兩者都會加速砲管的耗損(砲管需要承受的力量變大)

磁軌砲只要增加能量

就可以提高初速

能量轉換效率也是無法實用化的原因

消耗電能過大

模型要模擬的就是等比例的狀況

所以模型會出現的問題幾乎也都會在等比例的時候出現

這裡我有異議

rail gun 也是會有消耗

並非一直增加能量就可以增加砲彈動能

rail gun 在發射砲彈時，其 rail 會被迴路內巨大的磁場推開，進而產生電弧效應。另外巨大的磁場會造成軌道的變形，所以當看到rail gun 的設計時，會發現他的rail 是用一堆鋼釘固定的。在這方面rail gun 跟現有的火砲是差不多的。

補充: 美國海軍的宣傳是一艘DDX 可以覆蓋近1000公里的海岸，這是傳統驅逐艦無法辦到的。

[geniusjl 10]

我想問的是決定開發此種艦載磁軌砲武器的原因。

另外，電磁武器能以更大初速發射的原因是什麼？

所以電能轉換效率不高(電能→砲彈動能)，也是無法實用的重要原因？所以其實那些國外業餘愛好者做的模型能量轉換效率很低，也是真的電磁武器發展所會碰到的問題？

我高一也曾做過電磁加速裝置的小型模型，效果很爛，只能把一枝小釘子用微弱的力道發射幾公尺遠。現在一直在想有沒有改良的方法。現在有一個想法，還沒實驗。不過就算成功了效果大概也不會比BB槍好到哪去。

coil gun 射出的砲彈沒辦法超越音速，我記得曾在 powerlab 上面看過。

http://www.powerlabs.org/index.html 網址在這裡

[rafale9108 10]

我想，選擇開發的原因是因為傳統火砲遇到了瓶頸

說磁軌砲現在的店能轉換效率不佳，但是他還能有成長的空間

試想，效率從5%提到50%的時候，效能有如何？

若提高到電腦系統的水準80%的時候，效能又如何？

傳統火砲再怎麼進化，速度大概也不能太好到哪裡去

所以有前(錢)景的東西，就會有人開發

除非他完全打死，那會有人在傷腦筋去想新花樣(當初的砲彈不也是這樣一路走過來？)