形色各異的新概念火炮

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火炮是一種古老的兵器，從我國(guó)元代發(fā)明的火銃算起，火炮的發(fā)展已經(jīng)走過幾百年的歷史，它的運(yùn)用對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利發(fā)揮了重要作用。近年來(lái)，由于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要和光、電、磁等新技術(shù)的普遍運(yùn)用，促使火炮技術(shù)出現(xiàn)了重大變革，隨之出現(xiàn)了諸如激光炮、電磁炮、電熱炮、射速炮、液體發(fā)射藥炮、機(jī)器人火炮等許多新概念火炮，它們?cè)谖磥?lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)中將大顯身手，建立新的功勛。

激光炮

它主要借助于激光的高燒蝕性，通常用反射鏡將激光匯集成很細(xì)的光束，并通過專用的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)和跟蹤，使目標(biāo)上的儀器失靈和操作裝置失效。上世紀(jì)60年代初期激光問世以后，人們就曾經(jīng)想到用它的高亮度和高速性來(lái)制成激光武器，用來(lái)對(duì)付威脅日益增大的飛機(jī)、坦克、導(dǎo)彈，甚至衛(wèi)星。1978年美國(guó)制成了試驗(yàn)型激光炮，并用它擊落了一枚“陶”式反坦克導(dǎo)彈。從而成為世界上最早的激光炮。激光炮與傳統(tǒng)火炮相比有其突出的特點(diǎn)：一是傳播速度快，每秒可達(dá)30萬(wàn)公里。因而對(duì)飛機(jī)、坦克、導(dǎo)彈等運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行射擊時(shí)不需要考慮提前量，指哪里就能打到哪里，使目標(biāo)無(wú)法脫逃；二是亮度高，能量集中密度大(通?？蛇_(dá)10焦耳／平方厘米)。激光的亮度比太陽(yáng)高100億倍以上，若將激光照射在焦炭上半秒鐘內(nèi)就會(huì)把碳?jí)K加熱到9000℃以上，照在任何物體上，基本上都能將其穿透；三是方向性強(qiáng)，并且經(jīng)過傳播很遠(yuǎn)的距離很少發(fā)散，能夠快速準(zhǔn)確地?fù)魵繕?biāo)。人們有理由相信，激光炮投入戰(zhàn)場(chǎng)使用的日期將不會(huì)太遠(yuǎn)。

電磁炮

電磁炮通常包括銅導(dǎo)軌(相當(dāng)于炮膛)、大電流直流脈沖電源和開關(guān)等幾大部分。兩條導(dǎo)軌之間用一滑塊連接，發(fā)射時(shí)，將彈丸放在滑塊前，當(dāng)導(dǎo)軌接上很強(qiáng)的直流脈沖電源時(shí)(一般可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安培)，這樣就會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，滑塊上的金屬箔片在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下，化為加速的等高子體，這樣放在滑塊前的彈丸就會(huì)被高速發(fā)射出去。美國(guó)國(guó)防部在上世紀(jì)70年代末至80年代初期，連年花巨資研究電磁炮，后來(lái)由于沒有找到合適的電源儲(chǔ)存設(shè)備而一度擱淺。到了90年代中期，美國(guó)西屋公司利用計(jì)算機(jī)控制高速大電流開關(guān)系統(tǒng)，才使電磁炮的研制工作迅速發(fā)展，它采用方形炮管，長(zhǎng)約10米、重3噸，能使彈丸初始速度，達(dá)到3000米／秒。電磁炮的優(yōu)點(diǎn)是：彈丸初速高，射程遠(yuǎn)；炮彈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有彈殼、藥筒和底火等裝置和材料，減少了污染，降低了成本，使用起來(lái)安全可靠，適合于打擊敵人的坦克、導(dǎo)彈發(fā)射架等活動(dòng)目標(biāo)。

電熱炮

電熱炮是用電極放電產(chǎn)生的高溫、高壓氣體，將彈丸以很高的速度推出炮管發(fā)射出去，因而叫做電熱炮。當(dāng)前，美、英、德、以色列、俄羅斯、荷蘭等國(guó)都在開展電熱炮的實(shí)驗(yàn)研究，其中美國(guó)進(jìn)展較快，處于技術(shù)的領(lǐng)先地位。美國(guó)陸軍在1989年開始研制155毫米電熱炮，以滿足2l世紀(jì)對(duì)先進(jìn)野戰(zhàn)火炮系統(tǒng)的需要。并在1991年進(jìn)行了野外試驗(yàn)，1995年開始進(jìn)入全尺寸工程發(fā)展階段，這是世界上研制最早的電熱炮。電熱炮實(shí)際結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，它是利用外部電源提供彈丸加速的全部或部分能量。這種炮由外部電源和加速器兩大部分組成。與普通火炮的區(qū)別在于炮門中引入了高壓電極和內(nèi)含燃料的毛細(xì)管，而毛細(xì)管中是氫化合物。發(fā)射彈丸時(shí)，外部電源提供的電能經(jīng)導(dǎo)線輸入連接毛細(xì)管的電極，在強(qiáng)電流的作用下電極放電，激發(fā)毛細(xì)管中的氫化合物，產(chǎn)生高達(dá)幾萬(wàn)度的高壓等離子體，等離子體與氫化合物發(fā)生作用，產(chǎn)生大量的氣體，使壓力驟然上升，從而將彈丸加速推出炮口。這種炮的優(yōu)點(diǎn)在于，輸入電能水平的要求較低，便于使設(shè)備小型化，而且初速大、射程遠(yuǎn)、后坐力小。因此，電熱炮在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上有廣闊的應(yīng)用前景。

射速炮

射速炮，又稱為粒子束武器，是一種利用高能強(qiáng)粒子流射束擊毀目標(biāo)的射束武器。這種射束武器的作用原理是，用接近光的速度發(fā)射電子、中子、質(zhì)子或重離子等離子流，并通過聚焦產(chǎn)生高能的熱效應(yīng)，來(lái)破壞目標(biāo)上的電子裝置和設(shè)備。美國(guó)在上個(gè)世紀(jì)80年代研制了一種叫“神炮”的粒子束武器，原計(jì)劃裝在衛(wèi)星或宇宙航天器上用來(lái)攔截主動(dòng)段飛行的洲際彈道核導(dǎo)彈等目標(biāo)。射束武器與其它武器相比也有獨(dú)到的特點(diǎn)：一是穿透能力強(qiáng)，高能粒子束能穿透各種不同結(jié)構(gòu)和材料制成的來(lái)襲導(dǎo)彈，比激光武器的破壞力還要大；二是反應(yīng)快，因?yàn)榻咏獾乃俣龋阅軐?duì)目標(biāo)進(jìn)行突然襲擊而不需要預(yù)警時(shí)間；三是粒子束武器能穿透云、霧、雪、雨等，因而可以不受天氣的影響，是一種全天候作戰(zhàn)武器。

液體發(fā)射藥炮

液體發(fā)射藥炮就是以液體發(fā)射藥為能源的火炮。它是一種以液體發(fā)射藥代替固體發(fā)射藥的新型火炮，也稱為“水炮”。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，就有人開始研究液體發(fā)射藥在槍炮上的使用，到現(xiàn)在已經(jīng)有了60多年的歷史。先后有美國(guó)、西德、前蘇聯(lián)、法國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)家開展了這方面的研究工作。尤其是美國(guó)，在研究上更是遙遙領(lǐng)先。1985年，美國(guó)通用電氣公司展出了155毫米液體發(fā)射藥自行榴彈炮模型。1986年，該公司又與美國(guó)陸軍彈道研究所簽訂了一項(xiàng)研制3門155毫米樣炮的合同。英國(guó)緊跟美國(guó)之后，研制了30毫米的試驗(yàn)型液體發(fā)射藥炮。液體發(fā)射藥炮與固體發(fā)射藥炮相比有以下特點(diǎn)：一是省去了藥筒和抽簡(jiǎn)裝置，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，使火炮、彈丸的重量減輕，提高了火炮的發(fā)射速度；二是液體發(fā)射藥能量高，增大了彈丸的初速和射程；三是儲(chǔ)存方便，液體發(fā)射藥具有較好的熱穩(wěn)定性，即使被炮彈擊中，也不會(huì)像固體發(fā)射藥那樣容易爆炸，安全性能高。液體發(fā)射藥炮的誕生，是對(duì)火炮技術(shù)革命性的發(fā)展，有關(guān)軍事專家預(yù)測(cè)，它將在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中取代固體發(fā)射藥炮，成為火炮家族的新秀。

機(jī)器人火炮

即利用機(jī)器人來(lái)完成火炮的輸彈、裝彈和發(fā)射，人們形象地將這種火炮叫機(jī)器人火炮。美國(guó)陸軍火力支援武器中心于1986年研制成世界上第一種機(jī)器人榴彈炮，這就是155毫米榴彈炮，它是在M109式榴彈炮的炮塔上安裝一套液體操縱的機(jī)器人彈藥輸送和裝填系統(tǒng)，機(jī)器人彈藥輸送和裝填系統(tǒng)裝有液壓傳動(dòng)的六自由度機(jī)械手、自動(dòng)輸彈盤和快速輸彈機(jī)等，機(jī)械手能抓舉重45公斤的彈丸。射擊時(shí)，機(jī)械手將彈藥放在自動(dòng)輸彈盤上，輸彈機(jī)能在10秒鐘內(nèi)裝填3發(fā)炮彈。速度比人工快得多。盡管機(jī)器人火炮還是一種不完善的武器系統(tǒng)，但它卻充分表明了人工智能技術(shù)在火炮上運(yùn)用的廣闊前景。尤其是機(jī)器人火炮不需要人工操作，提高了在核生化條件下的生存能力，可全天候作戰(zhàn)。