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在已经过去的10月，以色列和伊朗的“回合制”冲突又上演了新一轮，在10月1日的伊朗祭出“导弹雨”之后，以色列在10月26日以“百架战机千里奔袭”还以颜色。以色列此举似乎颇为克制，而伊朗的反应也很淡定，两国就像结束一轮较量的拳手各自回到位置休息，可是场外的吃瓜群众依旧兴奋，网络上出现了各种匪夷所思的传闻，如同双方射来打去的导弹火箭弹一样满天乱飞，而“伊朗防空电磁炮拦截成功率99%”算是里面最新鲜滚烫的一条，更有甚者还有东大援助伊朗电磁炮的说法。对此笔者可以直接做出判断：纯属无稽之谈，电磁炮尚未达到实用化阶段，不可能用于拦截弹道导弹，目前全世界没有任何国家掌握这一技术！![]()
■简中网络上关于“伊朗电磁炮防空”的相关报道。
在很多人的认知里，电磁炮与激光武器一样，属于未来的科幻武器，其实原理早已被人们所认识，实际上就是对电磁原理的具体运用。电磁炮（Electromagnetic Gun）就是利用电磁感应原理发射高速弹丸的先进动能杀伤武器，与依靠火药化学能推动弹丸的传统枪炮不同，电磁炮是以利用磁场产生的动能进行发射。目前技术相对成熟，能够发射较大弹丸的电磁炮是结构相对简单的轨道炮，此外还有线圈炮、电热炮、重接炮等类型。轨道炮的基本原理可参见下图。![]()
■轨道式电磁炮的基本原理，利用滑轨与弹托之间电磁场的相互作用实现弹丸加速发射。具体来说，当磁场中的导体（弹托）通电后，就受到安培力的作用。根据高中物理所学的左手定则，左手伸直，手指在一个平面，拇指垂直于其他四指，磁感线方向穿过手心，四指指向电流方向，则拇指所指方向就是导体受力方向。安培力计算公式F = BIL，B为磁感应强度，I为导体中电流强度，L为导体长度。磁感线的产生同样取决于电流，根据同样属于高中物理部分的安培定则，右手握拳拇指伸开，拇指指向长直导线中电流方向，则弯曲的四指就是电流产生的磁感应线方向。磁感应强度计算公式B = (μ₀I)/(2πr)，μ₀为常数真空磁导率，I为长直导线中电流强度，r为距导线距离。![]()
■从最基础的原理讲，电磁炮就是磁场的同极相斥。如果将安培定则套用在弹托上的话，就能发现弹托后方的磁感线方向与导轨磁感线方向相同，都是指向下方，弹托前方的磁感线则完全相反，于是受到导轨磁场的排斥。通俗理解就是，通电的弹托产生的磁场与炮管轨道产生的磁场同性相斥。由于轨道固定不动，活动的弹托就会在排斥力的作用下向前运动，电流强度越大，则磁场越强，产生的排斥力也越大，则弹托运动的速度就越快。如果异常强大的电流在短时间内通过轨道和弹托，会产生极高的瞬时加速度，可以将弹托上的弹丸（或者弹托本身就是弹丸）以极高的速度射出。值得一提的是，航母上的电磁弹射器在原理上与电磁炮相同，只不过沿轨道高速运动的不是弹托，而是夹住飞机起落架的滑块，而飞机就像炮弹一样被弹射出去。![]()
■美国海军福特级航空母舰采用的电磁弹射系统结构示意图。
电磁炮并不是一个新兴的概念武器，其实早在20世纪初叶法国发明家安德烈·福雄-维莱佩就提出了理论模型，并在1917年制作了一台小型工作样机，后来还在美国申请了专利。在二战时期以及战后，德国、美国、英国、苏联都曾经进行过电磁炮的开发研究，但都停留在理论设计阶段，直到冷战后期随着材料技术和电气技术的进步才逐步走下绘图板，制作出了实验样机，并展开相关测试，但受到某些技术瓶颈的制约，距离实用化仍有相当远的距离。![]()
■美国海军研制的电磁炮原型，但至今没有正式上舰。电磁炮相比传统化学能武器，最大的优势就是能够达到极高的初速。依靠火药燃气提供能量的传统枪炮，弹丸的初速极限为2000米/秒，而电磁炮可以达到3000米/秒以上的超高速。2010年，由英美合作开发的电磁炮项目在测试中，将一枚3.2千克的弹丸以3390米/秒的初速射出，接近10马赫，炮口动能高达18.4兆焦。![]()
■2008年，美国海军试射电磁炮的现场照片，弹丸初速达到2520米/秒。超高初速意味着电磁炮具备比传统枪炮更远的射程，比如美国海军在电磁炮测试中曾达到200千米的射程，远超传统舰炮。超高速度也意味着弹丸具备巨大的动能，在命中目标时会产生爆破效应，即使弹丸内没有炸药也会给目标造成严重毁伤，是典型的动能杀伤武器。除了初速高，电磁炮弹丸由电磁力驱动，受力均匀且容易控制，弹丸稳定性好，有利于提高精度，而且发射能量可调，能够根据目标性质和射程进行调节，作战灵活性高。此外，理论上电磁炮依靠电力获得发射能量，在成本上要比需要炸药的传统武器更廉价，较为经济。![]()
■在电影《变形金刚》中亮相的电磁轨道炮。尽管电磁炮具备诸多优点，被视为极具前途的未来武器，但其发展也受到技术难题的困扰，因此目前还远未达到实用化。第一大难题就是冷却问题。把前面的两个公式写在一起，F = (μ₀I²L)/(2πr)，可知在轨道中弹托的受力（即加速度）与电流的平方成正比，电流越大，弹托的炮口初速就越快，电磁炮的电流强度以百万安培计算，而轨道的发热量也同样与电流的平方成正比，P =I²R，且电阻也会随着温度的急剧升高，进一步推动温升，形成恶性循环，这意味着电磁炮发热量巨大，需要极其庞大复杂的冷却系统。![]()
■美国通用动力公司开发的电磁炮原型机，可见炮身相当硕大，附属设备占用的空间更大。此外，电磁炮耗电量巨大，美国在二战后对德国的电磁炮资料进行了研究，认为其设计在理论上是可行的，但射击一次需要消耗的电能相当于芝加哥全城照明用电量的一半，实际上难以实现。而且，电磁炮需要在极短时间内释放超强的电流，比如在几微秒内通过500万安培电流，对电容材料和储能释能机构的设计有极高的要求。电磁炮在能耗极高的情况下，能量利用率不到50%，甚至不如传统的化学能武器。最后，弹托在高速滑行的同时必须保证与轨道的接触，才能维持电流的连续通过和闭环，因此轨道材料必须具备耐高热磨损能力。
回到文章开篇的问题，伊朗在10月26日的防空战斗中是否使用了“电磁炮”拦截以色列导弹？答案是否定的。伊朗本身就不具备研制电磁炮的能力，电磁炮的开发首先要依托扎实的基础研究和海量的资金投入，就算伊朗依靠石油出口不差钱，但是电磁炮所需的耐高温耐磨损导体材料，具备瞬时强放电能力的超级电容，以及电力控制系统，对于工业基础并不雄厚，尤其是电子工业相对落后的伊朗而言难于登天。虽然伊朗军工在无人机和弹道导弹领域取得了一定的成就，但除此之外的高端技术领域泛善可陈，一个典型的例子就是伊朗空军是美制“不死鸟”空空导弹仅有的两个用户之一，可是许多年后都拿不出类似的后继产品，而“不死鸟”还是上世纪70年代的技术产品。![]()
■伊朗人即使获得“不死鸟”空空导弹多年，也未能吃透其中的技术。既然伊朗人自己搞不定，不会从外界获取吗？问题是目前掌握电磁炮技术的国家寥寥无几，谁能卖给伊朗？在世界范围内，在电磁技术的军用领域，处于领先地位的也就是美国和中国，最佳的例证就是目前仅有美国的福特级航母和中国的“福建”号航母实际安装了电磁弹射器，而在电磁炮研发方面两国也各有建树。在21世纪初，美国海军在设计朱姆沃尔特级驱逐舰时曾计划采用电磁轨道炮，但由于技术不成熟和成本问题而未能实现，但相关的技术研究始终没有停止。对于中国电磁炮技术的发展，军迷们大概都会想到2018年在网络曝光的“海洋山”号登陆舰改造后的图片，该舰舰首安装了一座造型古怪的舰炮，盛传是中国海军正在研制的电磁炮，而且据说是比轨道炮更复杂的线圈炮。美国自然不会向伊朗出口电磁炮技术，那么中国就会出口吗？中国和伊朗的关系还没好到那种程度吧？![]()
■坊间传闻的中国海军在“海洋山”号登陆舰上改造的试验型线圈电磁炮。更加巧合的是，目前只有中美两国实现了航母舰载机的电磁弹射技术。最后，再谈谈电磁炮防空的问题。从目前的发展现状考察，电磁炮并不能充当合适的防空反导武器使用。首先，电磁炮的主要发展方向是取代传统火炮执行对地打击任务，不适合应对在三维空间内运动的空中目标，尤其是高速运动且有末段机动能力的弹道导弹；其次，电磁炮虽然本身结构简单，但无论是充电蓄能机构，还是冷却系统都结构复杂、体积庞大，基本不具备机动部署能力，很难适用于高度灵活的防空作战；最后，目前电磁炮的弹丸普遍较小，不具备制导能力，一旦射出就无法加以控制，不能追踪机动目标，且只能以直接撞击的方式摧毁目标，在目前的技术条件下要实现准确命中弹道导弹难度太高。![]()
■美国海军使用电磁炮与传统舰炮进行对比测试。目前关于“伊朗电磁炮”的报道，几乎仅见于简中媒体，且其内容和措辞都是惊人的一致，“以色列来袭导弹被拦截99%，伊朗电磁炮防空系统发威”云云。可如果以Iran Electromagnetic Gun、Iran Rail Gun为关键词，在必应、谷歌等英文媒体上搜索，只能搜到2011年10月25日伊朗法斯通讯社的一篇“旧闻”，名曰“伊朗研制成功电磁轨道步枪”至于其内容，则令笔者不得不一再确定日期是不是4月1日。所以，以笔者所见，“伊朗电磁炮”之类的新闻更像是简中网络中为博取流量而无下限的无良自媒体的捏造意淫之作，既缺乏军事常识，更缺乏逻辑，可以直接无视之！![]()
■“伊朗电磁炮”这场闹剧该落幕了。关于伊朗抵御以军空袭的话题，本号从高炮防空，到激光防空，再到电磁炮防空，连续做了三篇文章，分析了上述网络言论的不合常理之处，尽量从客观理性的角度分析事实，得出结论。尽管我们的观点未必被所有人赞同，但做自媒体就要有接受批评、误解乃至辱骂的觉悟，希望读者朋友们能够理解，给予支持，谢谢！
民航机务维修工作者出身，业余军事爱好者，喜好20世纪装备战史，闲暇时间写文、汉化游戏自娱。
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