书城科普青少年应该知道的大炮
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第18章 家族异类——特种大炮与新概念大炮

不管在哪一个领域,总会有一些标新立异的家伙。当然大炮这一大家族中也不例外,那么你知道这些家族中的异类有哪些么?它们又各自有这什么样的特殊性质和作用呢?

1.液体炸药大炮

目前,所有的大炮都是以固体火药作为发射药的。弹丸和发射药组装在一起,就是炮弹。固体发射药,是一种具有固定形状、燃烧速度很快的化学物质;而液体发射药,则是没有固定形状、燃烧速度很快的化学物质。液体发射药,可分为单元液体发射药和双元液体发射药。

平时,可以将发射药与弹丸分开保存,发射时再同时装填。研制中的液体发射药大炮,有外喷式、整装式和再生式三种形式。其中,再生式液体发射药大炮,是目前发展最快、最接近使用的液体发射药大炮。

2.电炮

电炮是使用电能代替或者辅助化学推进剂,发射弹丸的发射装置。正在研制中的电炮有电磁炮和电热炮。电磁炮完全依靠电磁能来发射弹丸;电热炮是全部或部分地利用电能加热并产生等离子体来发射弹丸。

电炮能够驱动弹丸高速飞行,速度大大超过1.8千米/秒。由于电炮炮弹比常规炮弹具有更高的速度,因此,它具有足够的动能对要攻击的目标造成灾难性的破坏,能更有效地摧毁硬目标。

(1)电磁炮

电磁炮是电炮家族的重要成员。电磁炮完全依靠电磁能来发射弹丸,它是一类新型超高速发射装置,又称作电磁发射器。电磁炮正是基于这一基本物理原理,而提出并进行研制的,即电磁炮是利用运动电荷或载流导体,在磁场中受到的电磁力(通常称它为洛仑兹力)去加速弹丸的。根据工作原理的不同,电磁炮又分为导轨炮和线圈炮两种。

导轨炮的工作原理,导轨炮是由一对平行的导轨和夹在中间可移动的电枢(弹丸)以及开关和电源等组成。开关接通后,当一股很大的电流从一根导轨经炮弹底部的电枢流向另一根导轨时,会在两根导轨之间形成强磁场。磁场与流经电枢的电流相互作用,产生强大的电磁力(洛仑兹力),推动载流电枢(弹丸)从导轨之间发射出去。按目前的工程条件,理论上初速可达6000~8000米/秒,而现代最先进的大炮初速也不过1000米/秒。

采用电磁发射原理的电磁炮,完全可以突破常规大炮的性能极限。因此,电磁炮技术的研究受到了格外的重视,并取得了很大的进展。

(2)电热炮

电热炮,也是电炮家族的重要成员。电热炮,是全部或部分地利用电能加热工质产生等离子体,来推进弹丸的发射装置。利用放电方法产生的等离子体,属于低温等离子体,又称电弧等离子体。因此,早期的电热炮又称“电弧炮”。