電磁軌道炮既然是靠電磁力推動金屬炮彈的,為什麼在炮彈後面還會有很明顯的火焰噴射?


以前專門做電磁炮方向的,IEEE電磁版塊文章都看完了,也拿過相關方向的國獎,算是有點話語權

反對排名第二的答案,部分同意目前排名第一的答案。

這種現象在業內叫做「炮口燒蝕」,是阻礙磁軌炮進一步應用最重要的技術障礙(不是電容小型化,因為艦船不使用電容,而是用MFCG和CPA為電炮供電;也不是軌道燒蝕,因為軌道用石墨而且是均勻饋電,沒有炮口拉弧這麼嚴重)

為何是部分同意?因為彈丸前進的時候不會產生「刨削」現象,他是被逐漸熔融的鋁製電樞包裹著前進的,類似於脫殼穿甲彈,火光就是那個等離子態的電樞

科普:

電磁炮分三種:導軌 (rail)線圈(coil) 重接(reconnection)

導軌為惠斯通在1860年代初現雛形,也是目前大家見到最多的炮型,也是文中所提的那門32MJ的炮,用於發射大氣層內高超聲速彈頭(多彈頭進行面覆蓋如機場和來襲彈丸擊落,單彈頭用於打擊靜止硬目標如碉堡)

線圈又分為兩種:磁阻(reluctance)和感應(conduction) 前者就是大的電磁鐵也即各類入門愛好者喜歡做的,後者在美國的sandia national lab 作為xm934的120mm迫擊炮彈丸推進方式之一,已獲得實用

重接在1984年由sandia lab 提出,用於發射重載長行程裝備,典型應用為「航母彈射器」(國內參見哈爾濱工業大學電磁與電子技術研究所,此所負責電磁推進的一部分課題)回到主題:為何會有「火」?

很簡單,這個「火」就是等離子態的鋁

為什麼會有鋁?

因為發射的彈丸本身不過電,而是通過電樞來過電(你總不會希望彈丸融化了吧)

圖中armature 為鋁材,高溫下變為等離子態

順便說下磁軌炮的剖面,圓形的不是方形;很複雜的也不是簡單導軌


06/10補充

拋了塊肥皂把專業人員引出來了 請大家給常勝的回答點贊

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實際上....題目中的圖片和李明給出的圖片 都是米國海軍進行的電磁軌道炮試射圖

左下角有時間的那幅 是2008年1月炮口動能達到10.64兆焦的紀錄

附上視頻鏈接2008年電磁炮實驗

而後面這一幅 是2010年12月 炮口動能達到32兆焦的紀錄

附上視頻鏈接2010年12月,美國海軍成功試射電磁炮

接下來先說說前面的兩個答案

鄭維

"此圖中炮彈周圍存在大量碎片,應該是炮彈擊穿某材料靶時產生的。"

視頻中可以看得比較清楚 這是炮彈剛出膛時的畫面 還未擊中標靶

李明

"觀上圖冒出熊熊火光,多半是重接炮發射,因為重接炮任然使用普通火炮給彈丸提供初速度,所以還是會有火光。"

重接炮還在理論研究階段 沒有實物

米國海軍一直在實驗的都是軌道炮
軌道炮不需要輔助推進劑來提供推力

所以為啥沒擊中靶子又沒發射葯又沒爆炸物還這麼大火光呢?

因為這枚炮彈是個異性戀....?

好吧我嚴肅點兒

軌道炮的原理和結構導致電樞(滑塊)及炮彈在軌道上運行時會產生表面刨削

(這也是建造難點所在 軌道和滑塊在這種高溫高速的條件下 壽命極其有限)

由此帶來的大量金屬碎屑因高溫在空氣中燃燒產生火光

另外也和試射中使用鋁製彈丸有一定的關係

回答完畢

補充 此答案源於某期&<兵器&>雜誌 但要等我回家之後才能查到具體內容 以上回答全憑記憶 可保證大體無誤 但細節有待補充 還請知情人士相助 謝謝


電磁炮分為兩種,一種叫電磁軌道炮,原理是兩根導電軌道中加入一個導電的彈丸,通過用超高電流流過產生的洛倫茨力將彈丸加速並發射出去。這種發射方式因為彈丸中要通過超強電流,所以一般用來發射實心金屬彈丸,利用動能殺傷目標。原理圖如下:

另一種叫做電磁加速重接炮,重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置,其彈丸中包含線圈,工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置,之間有間隙.長方形的「炮彈」在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用,穿過間隙在其中加速前進。這種電磁炮需要彈丸進入磁場前具備一定初速度,所以一般由小型普通火炮發射特俗炮彈,然後通過加速軌道加速後射出去。這種方式可以發射較大較重的彈丸,而且彈丸不經過強電流,可以包含戰鬥部和一定電子設備。觀上圖冒出熊熊火光,多半是重接炮發射,因為重接炮任然使用普通火炮給彈丸提供初速度,所以還是會有火光。如果是軌道炮的話,是採用鋁製實心彈丸,應該是冒白煙,如下圖


由於電磁砲發射是使用電磁驅動金屬被發射物,高能的電磁力會使金屬發生解離產生等離子。

圖片上的火焰是等離子火焰,而非傳統意義上的火焰。


此圖中炮彈周圍存在大量碎片,應該是炮彈擊穿某材料靶時產生的。

這裡有四張同一批的圖:

http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthreadtid=1040026highlight=

所以,火焰是碰撞產生的高溫燃燒現象。

電磁炮準確的名稱應該叫做等離子體炮(Plasma Cannon)

http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_cannon

曾經看過等離子體炮發射的視頻,確實在炮彈發射的時候,炮管(其實不是傳統槍炮的那種管,暫且先這麼叫吧)上產生強烈的電弧。


因為用的是軌道炮,導軌和炮彈在摩擦同時要有高電流通過,電弧會帶出大量等離子體。

國內電炮愛好者的作品可以讓彈體具有步槍子彈級別的殺傷力,那個鋁製彈體打出去表面都快融變形了。


美國電磁炮的美圖

這個是火藥先加速後再進行電磁二次加速?那能否告訴我這貨是火炮還是電磁炮?

彈頭為鋁製,2000+的速度與導軌摩擦下來了的碎片(粉末)在n安的電流下被點燃——美國佬的意思

負責任的說一句,如果沒有火藥加速,彈丸初速不夠,會導致電磁炮效率低下,導軌和彈丸被焊到一起短路

3公斤,370公里,9馬赫,美國很謙虛的宣布還將繼續改進,爭取可實戰的3公斤370公里9馬赫,並努力向12公斤級邁進


高速電磁軌道彈射時,為了避免超大電流對電樞的燒蝕,比較先進的技術是採用等離子體電樞,而且彈射物在離開炮口的瞬間,由於距離很近,會放出強烈的電弧,這種級別的電弧與高溫等離子體,發出強光是很正常的、


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