电炮是全部或部分地利用电能为弹射提供动力的一类新型超高速发射装置,又称电(磁)发射器。它包括电磁炮,电热炮和混合炮三大类。
电炮的分类:
电炮的分类方法有很多种,诸如以炮的形式、电源性质(阻抗或交直流)、射弹与炮管有无接触、射弹受力部分(弹底还是沿长度)、加速度比高还是低、循环功率的高低等方面分类。但最能体现实质的应从工作原理分类,在工作原理相同的情况下,按工作方式分类。据此,我们把电炮分为:
电炮:电磁炮(导轨炮、线圈炮、重接炮)
电热炮(直热式/纯电热炮、间热式/电热-化学炮)
混合炮(形体混合炮、原理混合炮)
就目前水平而言,电磁炮、电热炮和混合电炮分别包括以下炮种——
1.导轨炮包括:简单导轨炮;分散馈电(分散储能、分散电流)导轨炮;串联增强(层叠式、平面式和保护板式)型导轨炮;外场增强(常规导体和超导体)型导轨炮;炮口分流型导轨炮;多轨(原口径和方口径)型导轨炮;保护板增强型导轨炮;;超导悬浮电枢型导轨炮;同轴轨型导轨炮;以及多相型导轨炮等。
2.线圈炮包括:电刷换向的螺旋线圈炮;无刷螺旋线圈炮;直流电枢分立驱动(单相和双相)型线圈炮;单级脉冲感应型线圈炮;同步感应型线圈炮;异步感应型线圈炮;磁化弹丸行波型线圈炮;磁阻线圈炮(目前见到网络上DIY最多的就是这种)等等。
3.重接炮包括:板状弹丸型重接炮;柱状弹丸型重接炮。
4.直热式电热炮包括:细管侧放电型电热炮;等离子体药筒型电热炮;等离子体箍缩型电热炮;爆炸导体型电热炮;侧注入等离子体型电热炮等等。
5.间热式电热炮包括:电子束电热炮;随行电极电热炮;药室放电型电热炮;固体工质CAP(燃烧增强等离子体)电热炮;液体工质CAP电热炮等等。
6.形体混合电炮包括:电热-导轨炮;导轨-线圈炮;火炮-导轨炮等多种。
7.原理混合电炮包括:磁通聚集加强炮;“火炮”馈电的导轨炮;电磁火箭炮(导轨式和线圈式)等多种。
意义
可以使弹丸加速到常规火炮难以达到的高速。传统火炮弹丸在膛内受火药燃气压力作用而加速,其速度不会超过火药燃气的滞止声速Cs(一般≤0.5Cs),就是说常规火炮弹丸存在一个理论上的极限速度。现有火药燃气的滞止声速通常在1.6~3.3km/s,使用新发射药,降低火药燃气分子量能使Cs提高,但是在常规应用中初速也难过2km/s,相当一部分电炮则不受这个条件约束。
在现代技术条件下,若使用电磁发射同样的有效载荷,其成本仅是化学火箭的1/10左右。除了军事用途外,电磁发射技术在航天领域可用作地对空的定向发射和纯有效载荷,也可在天基推动航天器进行轨道转移。在交通领域,用电磁发射原理制造电磁列车,使用原铁路轨道,其成本仅是磁悬浮车的1/4。在工业方面,可用其原理制造电磁抽油机,代替目前油田的机械抽油机,从而大幅提高抽油效率及降低成本。在海军方面,还可以制造磁流体喷水推进舰船。
电炮有能源简易、无污染、成本低、效率高、可控性好、性能稳定、后坐力小、发射时无烟雾火光及冲击波、隐蔽性强等优点,还可在一个多级发射器中同时推进几个射弹,大大增强战斗威力。不仅可发射克级重量的小弹头,还可发射吨级重量的超级射弹,令打击威力和穿透力均大大增强。在实验中,中国电炮已能使能使弹头在离开炮管时就达到每秒3至50公里的高速和超高速。