文档介绍：电磁炮简介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***燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,其作用的时间要长得多,可大大提高弹丸的速度和射程。因而引起了世界各国军事家们的关注。自20世纪80年代初期以来,电磁炮在未来武器的发展计划中,已成为越来越重要的部分。电磁炮利用电磁力(洛仑兹力)沿导轨发射炮弹的武器。它主要由能源、加速器、开关三部分组成。能源通常采用可蓄存10~100兆焦耳能量的装置。目前实验用的能源有蓄电池组、磁通压缩装置、单极发电机,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或连续线圈结构的同轴同步加速器两大类。开关是接通能源和加速器的装置,能在几毫秒之内把兆安级的电流引进加速器中,其中的一种是由两根铜轨和一个可在其中滑动的滑块组成。早在19世纪,科学家已发现在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。第二次世界大战以后,其他国家也进行过这方面的研究。自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克重的塑料块(炮弹)加速到6000米/秒的速度。此后,澳、美科学家制造了不同类型的实验样机,并进行过多次发射实验。用单极发电机供电的电磁炮,已能把318克重的炮弹加速到4200米/秒的速度。磁通压缩型电磁炮已能将2克重的炮弹加速到11000米/秒的速度。基本原理电磁炮原理示意图电磁炮的原理非常简单,19世纪,英国科学家法拉第发现,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。这就是著名的法拉第电磁感应定律。正是根据这一定律人们发明了现在广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。那么如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。在1980年,美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮基本就是这样的结构。它把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米。如果是在真空中,这个速度还可提高到每秒8~10千米,这已经超过了第一宇宙速度,具备了作为一种新型航天发射装置的理论资格。技术问题将这一理论上的可能变为实际,还需要解决以下几个问题:首先,那台实验电磁炮的加速度太大,人无法承受。这个问题只有一个解决方法,那就是延长加速时间。然而这必须以采用更长的轨道为代价。由于人体只能承受大约3倍重力加速度的长时间加速,满足人体耐受能力的电磁炮所需的轨道长度(经计算,为达到第一宇宙速度,约需1000千米!)在技术上难以实现。第二,如果把电磁炮水平安装在地面上,飞出炮口后的炮弹仍然会在大气阻力下很快减速,难以顺利达到环绕地球轨道,为此,用于航天发射的电磁炮必须将出口设置在空气稀薄的高山之巅。第三,目前电磁炮能够发射的炮弹质量仍然不大,这是加速能力不足造