建造“太空殖民地”？美海军电磁炮或“助力”月球探索

安静的小女子

5月27日报道 美媒称，美国海军的电磁轨道炮可能对未来的月球探索产生影响。
据美国Leonard David博客网站5月25日报道称，如今，正上演着一场新的定向能源武器竞赛。这一场景的项目之一是美国海军的电磁轨道炮，据称不久将在战舰上对其进行测试。这项技术可能会对未来月球探索与开发产生一些“世界之外”的影响。
报道指出，美国海军研究部门正在研究的电磁轨道炮发射器，是一种利用电力而非化学推进剂来发射炮弹的远程武器。
美媒称，近期在美海军支持下进行的电磁轨道炮试验利用这项技术发射了一枚速度超过6马赫的炮弹，这一速度让人想起过去有关在月球利用此类装置将有效负荷抛离月球表面的想法。
6马赫的速度相当于每小时4567.24英里（约合7350公里），而从几乎没有大气层的月球的逃逸速度约为每小时5300英里（约合8529.5公里）。
1974年，美国普林斯顿大学教授杰拉德·奥尼尔首次提出利用电磁轨道炮将有效负荷抛离月球的设想。

图为美海军试射电磁轨道炮的瞬间
基于线圈炮设计的“质量投射器”经改进后被用于加速非磁性物体。奥尼尔提出的有关质量投射器的一个应用场景是：将开采于月球表面的棒球大小的矿石掷入太空。一旦进入太空，这些矿石就能被用作建造“太空殖民地”和太阳能发电卫星的原材料。
鉴于如今人类迫切希望探测和处理月球上富含水冰的陨石坑，这种从月球弹射的水冰资源是否也能成为地月间燃料制造的一部分呢？
靠近质量投射器末端的偏转板会对被发射矿石的轨道进行精密调整，以确保它能抵达目标——一个位于第二拉格朗日点的质量捕集器。
奥尼尔曾在麻省理工学院与同事亨利·H·科尔姆及一群学生志愿者研究质量投射器，目的是建造他们的第一台质量投射器模型机。
在美国航天研究所的资助下，后续模型机在质量投射器概念基础上加以改进，并显示一台仅有520英尺（约合160米）长的质量投射器就能把物体抛离月球表面。
与此同时，据美国《西雅图时报》近期报道称，美国海军最新发布的《西北训练与试验补充环境影响评估报告草案》提到，“这种动能武器（俗称“轨道炮”）将在水面舰艇上进行测试，向空基或海基目标发射爆炸性和非爆炸性武器”。
评估报告称，“该系统充电时间为2分钟，能在1秒内发射炮弹”。报告还指出，“为了不影响舰载控制装置和系统，对该系统进行了屏蔽。该系统释放出的电磁能量较低，并被控制在水面舰艇上。”
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近日，土耳其一家名为Yeteknoloji的公司公开了最新研发的ahi-209电磁轨道炮。与美、英等国研发的大型轨道炮不同，ahi-209是目前屈指可数的可在一分钟内连射2发炮弹的电磁炮。图中可见该型炮的炮身还有俯仰机构，可根据需要调整射击角度，外形较过于的试验型电磁炮来说已较为完善。

ahi-209电磁轨道炮开火击毁公交车（靶车）动态图。

从后方拍摄的ahi-209轨道炮全系统照片，远处可见被该炮击毁的靶车，已冒起黑烟。

与传统火炮不同，电磁轨道炮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，弹丸会以高速射出。图为电磁轨道炮利用电磁力产生动能推进弹丸射出炮膛的动态示意图。

电磁炮具有多种独特优势，例如弹丸初速高，通常在6马赫以上，射程远（通常为150千米以上）；弹丸穿透力强，很适合作为反装甲武器；开火时无需发射药，不会产生烟雾，弹丸尺寸小，可大批量储存。 图为美军试射电磁轨道炮，连续击穿多层钢板的多角度动态图。

尽管优势众多，但目前轨道炮面临的技术瓶颈也很多，例如快速充能技术（会影响轨道炮的射速）和储能设备的小型化（会影响搭载平台）等。图为ahi-209的全系统照片，可见轨道炮、以及后方连接的快速充能和储能装置，尺寸已小于美、英等国的试验型轨道炮，相应的发射功率会较低，但射速已有显著提升。

土方的宣传视频显示，ahi-209的两次开火射击间隙仅为30秒，可见是在牺牲一定发射功率的情况下，大幅改进了轨道炮的快速充能功能，使其具备了连发射击能力，有一定的实战能力。

另一角度拍摄的ahi-209全系统图，最后的方舱为轨道炮的火控及操纵室。

据公开资料显示， ahi-209轨道炮的炮口初速可达6马赫，可发射口径为16毫米的专用钨合金箭形弹药，重170克。图中展示了两种不同尺寸的轨道炮炮弹，与传统炮弹相比，尺寸已大幅缩小，只有弹头和稳定翼两个部分组成。

图为ahi-209轨道炮试射用的75毫米厚钢板，尽管轨道炮弹药口径仅为16毫米，但仍能轻松击穿这种级别的钢板。

图为被轨道炮击穿的厚钢板，可见三个弹孔。

如图所示，ahi-209轨道炮全系统可集成到两辆集装箱卡车上，或是搭载到海军战舰上进行机动作战，具有较强的作战灵活性。

宣传视频中展示的ahi-209轨道炮平台，可见下方的行走装置，可根据需要部署到特定区域。

除ahi-209轨道炮外，土耳其Aselsan公司还在研发更大功率的TUFAN轨道炮，曾在2017年的英国防务展上展出过，可见该炮已集成到专用炮塔中，外形比ahi-209更加成熟，可根据作战需要，搭载到海、陆作战平台上。

TUFAN轨道炮开火并命中目标连续动态镜头。

图为防展上展出的TUFAN轨道炮资料图。

Aselsan公司称，土军已计划将电磁轨道炮在未来应用于地面反装甲、海上反舰、甚至防空和反导作战方面，应用前景十分广阔。图为TUFAN轨道炮未来作战应用示意图。

ahi-209轨道炮测试资料图。

著名第一人称射击游戏《使命召唤 尖峰战争》中出现的双联舰载电磁轨道炮，可击沉大吨位舰艇。
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美国《星条旗报》网站12月7日报道称，新美国基金会的资深研究员彼得·辛格说，“朱姆沃尔特”级战舰关注的重点不是打击“伊斯兰国”组织，而是在太平洋阻遏中国。“图为12月7日，“朱姆沃尔特”号隐身驱逐舰首次出厂海试。

根据美军官方公开的资料， 朱姆沃尔特号全长182米，满载排水量近1.5万吨。由于采用了最新的综合电力推进系统，美军计划在该舰上搭载电磁轨道炮和高能激光武器。“朱姆沃尔特”号隐身驱逐舰的穿浪体外形科幻味十足。

民众聚集在肯纳贝克河两岸欢送（围观）“朱姆沃尔特”号首次出航。

“朱姆沃尔特”号通过肯纳贝克河河口。

民众围观DDG-1000隐身战舰。

DDG-1000在拖船护送下出海。

DDG-1000首次出厂海试。

DDG-1000首次出厂海试。

DDG-1000停泊在船厂资料图。

图为朱姆沃尔特级使用电磁轨道炮和导弹对陆作战想象图。