2024 年 4 月 9 日,一名網絡達人在日本的一個海軍基地拍到了名為 “飛鳥” 的試驗艦。
令人意外的是,這艘艦艇上裝備了一款新型隱身軌道炮,而且部分日本媒體將其稱為 “專門針對中國軍艦的武器”。
作為一種可能改變戰爭規則的武器系統,先不談是否能夠勝過中國,單是日本電磁炮的技術水平就讓人充滿疑問。在全球電磁炮領域中,日本究竟處于怎樣的位置呢?
日本電磁炮
實際上早在 1990 年,日本就在國防部技術、采購和后勤局(ATLA)的建議下,啟動了電磁炮的研究計劃。
但由于當時技術積累不足以及資金投入有限,在接下來的 26 年里,該項目進展緩慢,始終未能取得實質性突破。
直到 2016 年,日本才真正將電磁炮的研發工作提上日程,并大幅增加資源投入,正式進入研究階段。
經過兩年的努力攻關,2018 年,日本防衛省首次公布了 16 毫米電磁軌道炮的技術參數與研究成果。這款樣炮炮管長度為 2 米,內徑為 16 毫米,使用銅制軌道配合聚碳酸酯絕緣體,其脈沖電源電容器組能量達到 1 兆焦耳,電容量為 4.8 毫法,能夠將 20 克鋁制彈丸加速至 2.7 千米 / 秒。
基于 16 毫米電磁軌道炮的研究經驗,日本防衛省迅速啟動了 40 毫米防空反導電磁軌道炮研發項目,并顯著加大資金支持。
在 2022 財年和 2023 財年,分別投入了 65 億日元和 160 億日元的專項資金,用于攻克技術難題和完善系統設計。
2023 年 5 月,40 毫米防空反導電磁軌道炮正式亮相!
按照規劃,該炮的目標動能需達到 20 兆焦耳以上,最大射程預計可達 200 公里,彈丸總重為 10 千克,理論射速為每分鐘 10 發。
同年 10 月,日本的電磁炮完成了海上測試。
測試平臺選用了 “飛鳥” 號試驗艦,整套設備包括一個長 6 米、重 8 噸的軌道炮主體,以及龐大的配套電源系統。
電源系統由 1 個 20 英尺充電集裝箱和 3 個 5 兆焦儲能電容集裝箱組成,其巨大的體積不僅占用了大量艦艇空間,還暴露了電磁炮實用化過程中電源系統小型化和集成化的挑戰。
此次海上測試標志著日本電磁炮研發從陸地邁向海洋,但距離真正的實戰部署,仍需克服發射壽命、能量轉換效率等諸多技術瓶頸。
到了 2024 年 4 月被拍攝到時,該軌道炮的炮塔已將線路包裹起來,并具備了俯仰和旋轉功能,顯示出一定進步。然而,炮身仍然需要在射擊時拆卸下來,表明其實用化進程還有很長一段路要走。
日本電磁炮的性能表現
根據目前公開的信息,日本這款 40 毫米電磁炮在某些方面取得了一些成果。在能量和射程上,現有能量為 5 兆焦耳,計劃升級至 20 兆焦耳,射程目標為 50 至 100 公里。
不過,以當前技術水平來看,其平行金屬導軌的發射壽命僅約為 120 發左右,而要實現艦載實用化,發射壽命至少需要達到上千發,否則難以滿足作戰需求以及日常訓練和演習的要求。
此外,從海上測試時配備的電源系統來看,其體積和重量巨大,這對艦艇的空間和承載能力提出了嚴峻考驗,嚴重影響了艦艇的作戰效能和機動性。
同時,日本電磁炮的實際應用還受到現有超導材料和電容技術的限制,其能量轉換效率并不理想。
理論上可以達到 50% 的轉換效率,但在實際操作中卻遠遠達不到這一標準,大量電能在發射過程中被浪費。
這不僅導致電磁炮耗電量大增,使用成本大幅上升,還降低了武器的整體性能,使得威力和射程大打折扣。
另一方面,電磁炮發射時,彈丸會以極高的速度飛出,在這個過程中彈丸需要承受數萬 G 甚至更高的加速度,這對彈丸內部的制導器件和電子元件來說是一個極大的考驗。
目前的技術很難讓這些精密器件在這種極端條件下正常運行,因此日本的電磁炮彈丸大多只能做成實心的,沒有安裝制導系統。
這樣一來,炮彈只能依靠純粹的沖擊力打擊目標,精度和威力都受到了很大影響,離實戰要求還有很大的差距。
中國電磁炮
與中國相比,中國的電磁炮研究起步較早。
上世紀 80 年代,中國開始涉足電磁炮領域,直到 2018 年,中國才完成了艦載電磁炮的測試。
據稱,中國的艦載電磁炮射速可達 7.5 馬赫,射程達 270 公里,具備連續發射 120 發的能力,可形成強大的火力壓制。更令人驚訝的是,中國的電磁炮可以在 100 公里外擊穿鋼板,甚至在 2021 年,中國還研發了一款 100 毫米口徑的消防用電磁炮。
從口徑選擇上看,中國傾向于開發大口徑(60 - 100 毫米)電磁炮,這種設計更適合執行進攻任務,盡管面臨的技術挑戰更為復雜,但一旦成功,其作戰潛力巨大。
相比之下,日本選擇了小口徑(40 毫米)電磁炮,主要側重于防空反導任務。
其他國家的電磁炮項目
至于所謂的“世界霸主”美國,其實早已開始研究電磁炮領域。
但令人意想不到的是,電磁炮遲遲未見蹤影,反而在 2021 年收到了美國宣布放棄電磁炮項目的消息。
再看其他國家的電磁炮研究,相對來說都比較滯后,很難達到中日兩國的水平。以俄羅斯為例,其軍事實力并不遜色于中美兩國,但從目前公開的信息來看,俄羅斯仍處于技術積累和原理驗證階段,在關鍵技術指標和項目推進程度上,與中日等國存在較大差距。
至于印度,其電磁炮采用拖車發射方式,能量可達 10 兆焦耳,炮管壽命為 50 發,與實用化要求相差甚遠。
因此,就目前各國的電磁炮技術而言,在未來一段時間內,很難出現重大突破。
結語
從技術發展路徑來看,中國電磁炮已經建立起了較為完善的研發體系。
隨著材料科學的不斷進步,新型導軌材料有望顯著提升發射壽命,降低維護成本;而能量存儲與轉換技術的革新,則能有效提高能量利用效率,為實現更高動能輸出奠定基礎。
在精確制導領域,結合衛星導航與末端修正技術,可以使電磁炮彈丸突破傳統實心彈的作戰局限,實現對目標的精準打擊。
這些關鍵技術的持續改進,將推動中國電磁炮性能實現質的飛躍,為海軍裝備體系注入強大的作戰效能,在未來的海戰中形成獨特的威懾優勢。
而日本方面,盡管在電磁炮研發上持續加大資金投入,但因發射壽命不足、電源系統龐大笨重、能量轉換效率低下等問題,嚴重阻礙了裝備實用化進程。
即便借助美國的技術轉移,日本在核心技術自主研發能力上的短板依然明顯。
此外,日本國內和平憲法對武器研發的限制,使其在軍事技術發展上面臨更多的法律和輿論壓力,這進一步延緩了電磁炮技術的快速推進,導致其與中國的技術差距不斷擴大。如果日本無法突破技術難題并實現電磁炮的實用化,那么其在該領域的研發投入將難以轉化為實際作戰能力,對地區軍事平衡的影響也將微乎其微。
信息來源:齊魯壹點:軍情室|“飛鳥”試驗艦裝備電磁炮,日本技術領先了?看看新聞:號稱“全球首次” 美國搞不定的日本就能行?中華網:領先就領先美國:中國電磁炮取得突破,或將配備055B驅逐艦觀察者網:中國電磁炮 并不具備真正的“革命”意義環球網:俄羅斯也早出電磁炮了 打靶曝光
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