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电磁炮原理

电磁炮是什么?
电磁炮是什么?
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电磁炮是什么?

电磁炮是什么?电磁炮是属于炮的一类,与传统的火炮相比,电磁炮有着很多的优势,比如声音响没有烟雾,而且发射速度极快,威力比普通火炮提升了很多。 电磁炮硬是没有炮口火焰的,但是在许多实验中,电磁炮发射炮弹时,会有很明显的炮口火焰产生,其实这个是由电弧产生的,电磁炮的原理是利用电磁轨道,赋予炮弹动能。 那么怎么会有火焰产生呢?这是因为弹丸采取的是圆锥形设计,与轨道接触面较小,作用产生的动能会不足,因此在弹丸上加上一个特殊装置弹托,弹托的作用便是增大与轨道之间的磁场效应,在发射时连同弹托一起发射出去。 不过二者会在发射出去后分离,在炮弹发射后,轨道内电流是会断开的,这时便会形成电弧,电弧产生的温度,会瞬间转向弹托,而弹托为了减轻重量,采用铝合金设计,而铝合金的熔点又低,电弧产生的热能瞬间,将弹托的表面气化,会在炮口产生,火焰状的等离子体,因此虽然电磁泡泡口存在火焰,但是与传统的火炮是不同的,这是由于技术的原因造成的,相信在未来会实现技术的突破,从而真正实现电磁炮的无声无炮口。 电磁炮的工作原理是什么?可以用它来发射卫星吗?与传统大炮燃烧火药,产生气体压力不同,电磁炮利用的并不是化学能,而是电流和磁场在相互作用后产生的安培力。当电流通过导轨时,就会产生一圈圈的磁场,利用右手定则握住导轨,大拇指指向电流方向,那么四指弯曲的方向就是磁场方向。 如此一来,这个由电源导轨弹体组成的方形线圈中就有了磁场,这时再利用左手定则就可以判断弹体的受力情况了,伸出左手让磁场穿过手心,四指指向电流方向,那么大拇指的方向也就是力的方向,在安培力的作用下,弹体就会不断的加速。 根据公式可得,在理想情况下控制好导轨的长度及电流的强度就可以得到初速度极快的弹丸。比如用电磁炮来发射卫星,这个想法理论上是可行的。但是在现实情况中就会出现以下几个问题: 1、过载问题,电磁炮的加速过程非常可怕,这就对卫星设备的抗过载能力要求极高,如果是载人卫星,考虑到人体最多能承受15倍的重力加速度,就需要建造接近200千米的电磁炮轨道来延长加速时间。 2、热防护问题将电磁炮安装在地面发射的卫星必然会在大气阻力的影响下很快减速,难以达到第一宇宙速度,并且空气摩擦产生的巨大热量。会将卫星直接损毁,因此热防护材料的制造又成为了一个难题。

电磁炮可以分为几种?
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电磁炮可以分为几种?

可分为四种:线圈炮,轨道炮,电热炮,重接炮。 1、线圈炮 线圈炮又称交流同轴线圈炮。它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成。根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。 加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生电磁场力,使弹丸加速运动并发射出去。 2、轨道炮 轨道炮(Rail Gun)或译磁轨炮、导轨炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明,是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。 当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度(理论上可以到达亚光速)射出,这就是轨道炮的发射原理,轨道炮是电磁炮最常见的式样。 3、电热炮 电热炮的原理完全不同于上述两种电磁炮,其结构也有多种形式。最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端。 当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料蒸发。蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速。 4、重接炮 重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度。 其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙,长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进。重接炮是电磁炮的最新发展形式。 扩展资料: 电磁炮的作战用途 1、对于天基反导系统:由于其初速高,电磁炮可以用来摧毁低轨道卫星和空间导弹,拦截由舰船和装甲发射的导弹。因此,在美国的“星球大战”计划中,电磁炮成为一项重大的研究课题。 2、防空系统:由于电磁炮初速高,射击速度也高。一些美军专家认为,电磁炮可以用来代替防空武器和防空导弹执行防空任务。 3、对于反装甲武器:美国的目标试验证明电磁炮是对付坦克装甲的有效手段。发射质量为50g、速度为3km/s的炮弹是一种很好的反装甲武器。 4、常规火炮改装:随着电磁发射技术的发展,在常规火炮炮口安装电磁加速系统,可以大大提高火炮射程。利用这项技术,美国将火炮射程增加到150公里。 参考资料来源:百度百科-电磁炮

线圈电磁炮的子弹有什么要求
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线圈电磁炮的子弹有什么要求

子弹其实也没有太大的要求!
但是为了能够有较大的杀伤力,电磁炮一般情况下不是靠炸药爆炸力杀伤目标,而是靠速度和重量产生的动能对目标进行杀伤。因为电磁炮的速度非常之高,可以达到一般火炮的数倍,这样同样重量的弹头可能比炮弹的动能大多了。
所以,电磁炮的子弹应当具有较大的质量(质量的大小取决于电磁炮发射能力,也不能超过,超过就发射不出去了);在相同密度下应当有更小的体积,这样可以减少空气造成的阻力,以便能飞得更远,速度不会减少太多;第三是应当是磁性物质,比如钢铁,只有这样才能被磁化弹射(当然了,也可以象飞机弹射那样,用一个弹射器把非磁性物质加速到一定程度打出去)。

电磁炮按其结构的不同可分为
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电磁炮按其结构的不同可分为

电磁炮按其结构的不同可分为线圈炮、轨道炮、电热炮、重接炮。 电磁轨道炮是目前发展较为迅速的一种电磁炮,它主要由两条平行的导轨和在导轨之间滑动的微型射弹以及射弹电枢等组成。 导轨作为电磁轨道炮的线性电磁推进加速器。 当发射时,导轨和射弹电枢被通上巨大的瞬时电流,在导轨间形成强电磁场,由电磁相互作用使导轨加速器产生巨大的加速力,从而使导轨间的微型射弹加速,并以极高的速度发射出去。 实现与目标直接碰撞,靠相对碰撞产生的巨大动能摧毁目标。 目前,美国有多家机构在从事电磁轨道炮的研究工作,并取得了一些重大进展。电磁线圈炮也叫同轴线圈加速炮,是最早制造的电磁炮,在20世纪初就已能做到将10千克重的炮弹加速到100米/秒。 在70年代中期,前苏联的科学家已能将1.3克重的金属环加速到4.9千米/秒。线圈炮由环绕于炮膛的一系列固定加速线圈与环绕微型射弹的弹载运动线圈组成,当这些线圈按顺序加电时,产生运动磁场,使处在磁场中的微型射弹加速发射出去。 电磁“重接”炮简单地说就是利用两个磁场重新结合产生新的更大容积的磁场结构,来加速发射微型射弹。“重接”炮是天基超高速电磁炮的备选方案。 除美国以外,俄罗斯、澳大利亚、英国、德国、日本和以色列等国也在开展电磁炮技术的研究。

电磁炮按其结构的不同可分为
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电磁炮按其结构的不同可分为

电磁炮按其结构的不同可分为线圈炮、轨道炮、电热炮、重接炮。 电磁线圈炮是由环绕炮膛的一系列固定线圈与环绕弹丸的弹体线圈所组成。电磁轨道炮是由导轨、电枢及电源所组成。导轨是一对平行的金属轨道,用于传导电流。这对金属轨道是由耐烧蚀、耐磨损、具有良好机械强度的材料制成。 炮弹发射时,电源依次给环绕炮膛的一系列固定线圈供电,产生一个沿炮管运动的移动磁场,使得在环绕弹丸的弹体线圈中产生感应电流,感应电流也形成一个磁场,产生加速力,使弹丸在炮管整个长度上得到加速。弹丸就这样高速地被发射了出去。 电磁炮的发现: 19世纪,英国科学家法拉第发现了法拉第电磁感应定律,该定律表明磁场中的电荷和电流会受到洛仑兹力的作用,即位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。 1845年,查尔斯·惠斯通制作出了世界第一台磁阻直流电动机,并用它把金属棒抛射到20米远。此后,德国数学家柯比又提出了用电磁推进方法制造"电气炮"的设想。

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