2023年10月17日,日本高调宣布已经完成有史以来首次海上电磁轨道炮试射,同时还附上角度多样的现场视频,看起来似乎煞有其事。
日本称发展电磁炮是为应对其他国家的高超音速武器,不过日本发布的视频只有短短8秒,还没有直接亮出弹丸的质量。
如果日本真的想“秀”给一些国家看,日本应该发布更加详细的内容才对,但日本到底在遮遮掩掩什么?日本电磁炮真的可以用来拦截高超音速武器吗?
电磁炮为何“遥遥领先”?
自20世纪70年代以来,电磁炮一直是最热门的新兴武器之一,尤其是一些沿海国家始终认为有必要加快电磁炮的研究,这又是为什么?
大家都知道,在海空作战中,舰艇之间的对决是在超视距范围内进行的,对方不可能把舰艇随随便便开到你的面前给你打。
而传统火炮所释放的能量跟射程都是有限的,因为炮弹发实际上就是给炮管施加巨大推力,让炮弹飞向预定目标并且爆炸。
传统火炮是利用炸药爆炸来形成推力,但这些炸药是一次性的,没有办法持续性产生推力,使得火炮的性能很难进一步提高。
加上后来随着空军跟导弹逐渐崛起,火炮作用在海空作战中进一步被弱化。
但美国等国家认为,火力掩护是海军主力舰艇的主要任务之一,海军舰艇还是有必要配备射速更快的舰炮,因此电磁炮应运而生。
电磁炮又称“脉冲能量电磁炮”,其两侧导轨可以在发射弹丸过程中持续产生推力,出膛动能有望达到火炮的十倍,而弹丸的初速度通常可以达到2000米/秒。
因此,电磁炮比传统火炮具备速度更快、动能更大、射程更远等优点,同时电磁炮的成本优势也是比较明显的。
火炮产生每兆焦耳能量的成本为10美元,而电磁炮使用电力,大约只要0.1美元。
从长距离打击来看,一枚导弹的发射成本在50万元以上,而换成电磁炮大概只要2.5万美元。
正是因为电磁炮集合了诸多优点,所以美日等多个国家都相当重视电磁炮研究。
自20世纪20年代以来,部分国家开始尝试展开相关试验,但是真正将电磁技术军事化的是美国。
等到90年代初期,美军开始下血本研究电磁炮,曾研制出发射动能达到9兆焦耳、可以轻松打穿装甲车的电磁炮。
2008年,美海军曾经对来自通用原子能公司的电磁炮进行测试,该款武器的动能达到10.6兆焦耳,每秒速度超过2500米。
自此之后,美军曾陆陆续续展开多次测试,基本上可以确定最少有一款电磁炮的射速可以达到6倍音速。不过在电磁炮大热时,美军却因经费等原因暂停相关研究。
目前日本等国依旧热衷于研究电磁炮,其中日本电磁炮已经成型,还有消息称,未来日本有可能会跟美国合作研究电磁炮。
但日本电磁炮真正实力如何,为什么日本对一些关键信息遮遮掩掩?
日本电磁炮研究到什么程度?
日本是全球最早研究电磁炮的国家之一,在20世纪80年代就已经开始投入资金进行研究。但在本世纪之前,日本相关研究一度进入瓶颈期,没有取得较大进展。
2015年,日本在16毫米电磁炮研发上取得重大突破,隔年开始投入研究如何将电磁炮口径提高到40毫米。
2018年,日本曾对外公布16毫米电磁炮样炮,理论上来讲该样炮动能为1兆焦耳,速度为2.7公里/秒。
该电磁炮规模不大,但胜在“五脏俱全”,配备电磁推进加速器等必备设施。
自此之后,日本每年都会投入数十亿乃至上百亿元研究电磁炮,并于今年10月份公布海上试验的视频。
按照日本的说法,该国电磁炮可以对海上、空中目标进行打击,如今已经完成海上测试,未来有可能会装在舰艇上。
日本没有公布详细情况,但按照美媒的分析,日本电磁炮可以发射初速度达到6.5马赫的弹丸,弹丸自身重量320克。
日本设想未来能够将电磁炮装到驱逐舰上,可以用于对岛屿或者沿海地区进行超视距打击,而有分析则认为,日本电磁炮实战性能还有待观察。
在公布相关信息时,日本提到弹丸重量大概是300克,但基本上中美研究的弹丸都是以公斤为单位的。
2008年,美国通用原子公司研究的电磁炮弹丸已经达到3公斤,而此前港媒曾曝出,我国在2023年曾发射过一枚弹丸重量达到124公斤的电磁炮。
由此可见,日本弹丸质量还有待提高,而这有可能就是日本对一些关键数据遮遮掩掩的原因。
如果日本想要在这些性能上追上中国,或许还有很长一段路要走。
事实上,从技术层面来讲,日本有一定优势。
电磁炮涉及电容、电池等方面的技术,而许多日本企业在这些方面掌握了比较前沿的技术,这些技术有可能可以用于军备研发生产,但同样也面临诸多问题。
首先,在将电磁炮装上舰艇之前,日本还需要研究小型化电源装置,电磁炮用电力驱动,需要消耗大量电量。
分析普遍认为,要想让电磁炮投入实际应用中去,需要配备集发电、充电、储电等功能为一体的电力系统。
这些功能要求决定电力系统装置体积不会小,而舰艇上的空间是有限且宝贵的,如何缩小装置的体积是日本需要重点解决的问题。
其次,电磁炮轨道使用寿命短。日本所公布的样炮只有120发炮弹,但是平行金属轨道的使用寿命是比较短的。
如果想要在训练或者实战中使用,那么亏轨道现在的使用寿命而言,至少电磁炮需要上千发炮弹,否则没有办法大规模部署。
简单来讲,如今日本的电磁炮连投入实战都是个问题,但是按照现在的发展方向,未来电磁炮有没有可能运用到反导领域,甚至用来拦截高超音速导弹呢?
电磁炮适合拦截高超音速导弹
广义上高超音速导弹是指速度达到5马赫的导弹,而美国、日本等国公布的电磁炮速度都达到了6马赫,同时也具备射程远、机动性强、打击精度高等特点,但到底要怎么拦截高超音速导弹?
此前美国提出的“星球大战”计划,其中提到研究天基电磁炮,可以在不同时段对导弹进行拦截。当高超音速导弹还在处于助推阶段时,部署在舰艇上的电磁炮就可以对其进行拦截。
等到导弹进入本土上空,电磁炮可以连续发射,对弹头进行拦截摧毁,可见理论上电磁炮是可以对导弹飞行的初段和末段进行拦截。
但是真的这么简单吗?
如今各国研究导弹已经不单单考虑导弹的杀伤力,还注重提高导弹的变轨能力,这样才能够增强导弹的机动性,以便突破反导系统的拦截。
从导弹发射到预定目标需要经过一段时间,其间导弹可能会经过多次变轨,甚至还可以金蝉脱壳,通过释放多个弹头来迷惑对手。
但从已知信息来看,现有电磁炮基本上还是只能直线飞行,难以同时具备较强的反导能力跟机动能力。
不过可以肯定的是,日本研究电磁炮这玩意大概率是奔着拦截我国高超音速导弹而来。
另外美国已经准备在这方面跟日本合作,这说明美国也有可能会通过出资等途径重启研究,或者间接掌握电磁炮技术,我们有必要对此保持警惕。
参考文献:
1.《环球时报》:美媒:日本首次海上试射电磁轨道炮,未来可能与美承包商展开合作
2.央视网:日本研制电磁炮拦截高超声速武器 技术发展如何?
3.新华网:电磁炮能取代导弹防御系统吗
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