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国内外电磁发射技术现状

电磁发射器是利用电能发射物体的发射装置。实质是把电能变换成发

射物体所用的动能的一类能量变换器。电磁发射包括电磁轨道、电磁线圈、

电磁重接等基于不同原理的多种发射方式，目前按其结构可分为导轨型、

线圈型和重接型三种。

一、国外研究现状

1844年，由ColonelDixonz首次提到“电磁炮”的概念，此后到二

十世纪七十年代，美国、德国、法国、日本、奥地利、挪威等国家展开了

相关研究工作。比较成功的有挪威奥斯陆大学的Birikeland教授在1901

年制造了世界第一台电磁线圈炮。1936年，美国普林斯顿大学的

Northrop教授研制了离散型机械同步发射线圈炮。但是由于当时科技发

展水平不高，技术条件相对落后，电磁发射的研究进程中遇到了种种困难，

研究工作也因此有些停滞。

电磁轨道发射研究工作进入了快速发展时期从1978年开始，澳大利

亚国立大学研制了550MJ的堪培拉单级发电机并投入实验运行，它能够提

供1MA以上的电流，在5m长的导轨型电磁发射器上，把重量为3g的弹丸

加速到5900m/s的速度。这为电磁发射器的发展，做出了开拓性的贡献。

随后，许多国家组织开始对轨道炮开展了研究，投入了大量研究资金，使

得电磁发射技术在发射装置、发射重量、弹丸速度、大功率电源等方面取

得了一系列成果。荷兰、英国、日本分别进行电磁发射、脉冲功率和材料

等技术的研究。

80年代初美国的研究逐步走在世界的前列，美国国防部先后成立了

电磁炮发展研究顾问委员会和技术工作组，对电磁炮技术现状及应用潜力

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进行了评估，并建议集中和协调国家的资金来发展电磁炮。新泽西州的皮

卡汀尼兵工厂，威斯汀豪斯公司，德克萨斯州的奥斯汀德克萨斯大学机电

研究中心和高技术研究所，加州的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室，洛

斯·阿拉莫斯实验室，通用原子公司，麦克斯韦实验室等均参加了电磁炮

各分项目的研究。美国的苏伦斯·利弗莫尔国家实验室和洛斯·阿拉莫斯

实验室协作，首次将2.2g的弹丸加速到10km/s的高速；美国桑迪亚国家

实验室在1986-1993年进行了系列的基本实验，并编制WARP-10模拟计算

程序，大大推动了电磁发射技术的发展；位于匹兹堡的威斯汀豪斯公司研

发了EMACK和SUVAC项目；SUNNYVALE公司研发了“雷电”项目，虽然它

是澳大利亚国立大学轨道炮的翻版，但它第一次建造了完整的轨道炮系统。

1994年，美国建造的轨道炮系统可以把质量4.44kg的物体加速到3km/s.

进入21世纪，美国进一步加快了电磁轨道炮的研究进程。以美国先

进技术研究所和位于马里兰州阿伯丁实验场的美国陆军研究室为代表的科

研单位已将顺利开展了电磁轨道炮集成到现有的或未来的武器平台的相关

研究，并取得重大进展。美国海军在2003年4月在苏格兰柯尔库布里郡

成功完成了验证电磁轨道炮发射高超音速弹药的海上演示验证试验。2022

年美国通用电子系统公司己经研制成储能密度为3MJ/m3的脉冲电容器。

2022年，美国己经研制成功脉冲交流发电机系统。该系统可以供炮口需

求动能为2～5MJ的电磁轨道炮使用。2022年12月10日，美国海军研究

办公室的实验型电磁导轨炮样炮在位于达尔格伦的海军水面作战中心进行

了射击试验，将10.4kg的弹加速到2500m/s。

其它国家也开展了电磁炮的相关研究。例如荷兰的TNO，德国慕尼黑

技术大学、德国的莱茵金属公司和TZN、位于法国的法·德圣路易斯研究

所，英国的BAE系统公司。位于澳大利亚墨尔本的澳大利亚国防部实验室、

日本东京技术研究所等