中国的电磁步枪亮相！威力绝对超乎你的想象？_风闻

前阵子，中国军视网发布的一则视频，引起了小伙伴们的注意——解放军研制出了电磁枪！

看到这个电磁枪，不少人坐不住了。

我兔及电磁炮之后，新搞出来的一款“科幻”武器。

▲之前亮相的“电磁验证炮”

然而从视频上看，这款新电磁枪的威力并不是很大，抵近射击也只能击穿几层薄木板或一张薄钢板。

这到有点让不少军迷失望了，不过大家也别失望，世界范围内能达到的水平，也就如此了。

今天小兵兵就和大家聊一聊这件事。

其实电磁炮、枪，都可以归于“新概念武器”这个大类。

现在各国的现役武器，其基本原理都是以火药燃烧产生高温高压气体推动弹丸高速前进，相对于以人力为能源的“冷兵器”而言，以火药为能源的“热兵器”就是当时的“新概念武器”了，如果从元代的铜火铳算起，历史已经接近700年。

▲曾经热过一段时间的电热化学炮方案

在这几百年的时间里，尽管武器的性能指标翻天覆地，材料更加结实，结构更加精巧，但基本“概念”却是一点没变，这也在无形中被物理规律设定了一个上限——无论枪炮，初速都很难超过2000米/秒。

为了能突破这个极限，各种脑洞大开的新方案被陆续提出——轻气炮、液体炮、电热化学炮、随行装药……

但目前来看，最有希望成为全新概念的下一代主战武器，还是电磁炮（枪），美军早在90年代就已经做出了这个判断，早早地进行了研发，而中国也后来居上，追赶了上来。

▲还记得判断受力方向的左手法则吗？

尽管电磁炮（枪）听上去很科幻，但原理却非常简单，任何一个中学物理能及格的学生都能理解——洛伦兹力（Lorentz force），就是带电粒子在磁场中运动时所受到的作用力。

简单的讲，把一根位于磁场中的导线通上电，这根线就会在洛伦兹力的作用下开始运动了。

把这根导线换成弹丸，两边接上轨道，一通电，弹丸就往前跑了，这就是电磁炮（枪）的方案之一轨道炮。

为什么说是之一呢？

因为还有线圈炮和重接炮两种方案。

线圈炮，简单的讲就是使用一系列绕圈，精确控制好时间，依次通电形成磁场，以接力的方式把弹丸“吸”出去。至于重接炮，由于相关研究较少，这里就不再叙述了。

为什么说是之一呢？

因为还有线圈炮和重接炮两种方案。

线圈炮，简单的讲就是使用一系列绕圈，精确控制好时间，依次通电形成磁场，以接力的方式把弹丸“吸”出去。至于重接炮，由于相关研究较少，这里就不再叙述了。

目前来看，轨道和线圈各有优劣，是最有可能实现的两种方案。

相对而言，轨道方案被研究的更多，更接近实用化。

美国朱姆沃尔特级驱逐舰原定装备的电磁轨道炮，其射程指标超过200海里，飞行速度达6倍音速，每分钟12发。

20磅重的炮弹在6分钟内即可击中约300英里之外的目标，仅靠动能即可以穿透数十英尺厚的混凝土。

▲美国海军的电磁炮实验平台预定为一艘快速输送舰

这是上舰之后的想象图

但朱姆沃尔特最终还是没有装备电磁炮，而是以传统形式，射程仅59海里的“先进舰炮”代之。

为什么呢？

因为电磁武器的研发还存在着不少难以解决的障碍。

▲游戏《使命召唤 尖峰战争》中的双联舰载电磁炮

要达到这效果可不容易

首先是电源，电磁炮发射时需要非常大的脉冲电功率（10亿瓦级别），脉冲持续时间为毫秒（1/1000秒）级，普通电源满足不了。所以，只能先将能量储存起来，然后瞬间释放。

这一过程大约可想象为马桶冲水——水管压力不足，就先把水一点点存起来，装满后再一下子放掉。

目前，电源技术的难点并不是存储能力，而是如何小型化的问题。

所以，从电源角度看，体积硕大的军舰是最有可能率先用上电磁武器的。

▲额定电压400-600伏的民用IGBT

其次是“开关”，“开关”上的关键部件是“绝缘栅双极晶体管（IGBT）”。

还是以马桶冲水为例，就相当于装上几十吨水，平时要顶得住高压，用的时候还要轻轻一拔就能开，难度不小。

英国一家媒体在恭维了一番中国电磁炮发展迅速后表示，这是因为中国收购英国企业Dynex（丹尼斯）电了公司的75%股份而获得的此项技术。这就有点无耻了，因为收购这事倒是有，丹尼斯也确实有此技术，但仅限于民用铁路车辆，远远达不到军用标准，而我国所用技术的际研发单位，是中国科学院微电子研究所，

▲电磁武器在科幻片早已是常客

第三是材料，由于电流能达到100万安培，与空气高速摩擦生热，所以要求弹丸材料要能抗烧蚀，还要摩擦系数小，导电性好。

因为要承受几十万倍于重力的加速度，还要有超高强度，因为要实用化，还得成本足够低……所以现在并没有发现合适的材料。

除此之外，还存在着热管理、制造工艺、高应力循环等一系列难题，使电磁炮距离实用阶段还非常遥远，只是电磁炮高达6000m/s的超高初速、静音、无后座、全电动（不用额外配发射药）等优点，依然强烈具有强大的诱惑力。

▲初速相当于弓箭，因为弹丸质量轻

实际威力不如弓箭

相比之下，搞出电磁枪就容易多了，在不追求高指标的前提下，用电池加导线，民用级别的开关，你自己都可以造一把。

因为电磁枪只要电路，枪机、抽壳、导气之类装置全免，只需电池、线圈，供弹机构、控制电路就够了。

如这款EMG-01A，是美国两个电磁枪发烧友——詹森·莫雷（Jason Murray）和大卫·沃斯（David Wirth）搞出来的，外部零件为3D打印，使用8级IGBT模块开关作为电磁驱动轨道，能全自动发射，射速每秒4发，枪口初速达到45米/秒，枪口动能为4.65焦耳，售价950美元。

这哥俩已经是这方面的老手了，早在10年前，詹森·莫雷就被他自己命名为CG-33的电磁枪，2013年又造出CG-42。2015年大卫·沃斯造出了XPR-1，外形非常科幻。

在他们的网站上，花个几百美元，合人民币五六千，就能买到一支电磁枪，可选的规格还不少。因为要卖，所以做工还是比较精细的，看上去也像把枪。

▲要不说这是电磁枪，你会把它们想成什么？

不过，那些并不为了出售，只为自己好玩的老外，做出来的电磁枪可就五花八门，天马行空了，什么样的都有，有的压根就不像把枪，而更像是一个模样奇怪的电器。

老外这些肯定是不如前面解放军的那种，但正因如此，实现的难度也更小，能在10米内保证有精度就不错了。

▲国外爱好者的作品，看上去更像玩具

既然电磁枪这么容易搞出来，那么它的应前景如何呢？

其实前面已经提到了，个人手工造电磁枪，前提是不追求杀伤力之类的指标，如果按军用标准来衡量，那么上面这些统统不行。

而要达到军用标准，电磁炮面临的那些难题，电磁枪一样不少，甚至还更难。

比如说电源的小型化，军舰的容忍度相对就比较大，能缩到一个舱室那么大，几十立方米就算合格了，重点也没关系。

步兵用的枪，电源大概就得缩到充电宝那么大才行，还不能太重，导轨也同样存在大电流烧蚀的问题。

总之，如同传统枪械一样，在成本、可靠性、制造工艺解决之前，电磁枪是不可能投入战场的，所以，路还很长。

不过，任何新东西，都需要一个成长完善的过程。

第一架飞机，只能飞几十米远，早期的热兵器，要几分钟才能打一发……

解放军已经迈出了第一步，相信电磁枪的未来应有可期。