未來火炮新驕子電熱化學(xué)炮

佚　名

為了更好地完成火炮的作戰(zhàn)任務(wù)，未來的火炮必須大幅度提高性能，但傳統(tǒng)的方法已接近極限。從20世紀70年代開始，西方各軍事大國紛紛對新的發(fā)射源進行了廣泛研究和探索，開展了諸如電熱化學(xué)炮、電磁炮、定向能武器等電能武器的研究，以期取代傳統(tǒng)火炮，但其中取得了突破性進展、發(fā)展最迅速、即將投入實戰(zhàn)使用的是電熱化學(xué)炮。獨特的發(fā)射原理：電熱化學(xué)炮是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁雇七M劑燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動彈丸高速發(fā)射的武器，由電源、脈沖形成網(wǎng)絡(luò)、炮身、炮架等部分組成。電熱化學(xué)炮的炮彈由等離子體噴管、推進劑和彈丸等組成。電熱化學(xué)炮綜合使用電能和化學(xué)能，可使電能需要量減少80％，有利于實現(xiàn)小型化，易于實戰(zhàn)使用。

典型電熱炮的發(fā)射原理是：由電源發(fā)出的高電壓大電流經(jīng)脈沖成形網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)，使其成為波形符合彈道要求的電流脈沖，輸入等離子體噴管，引起電極間產(chǎn)生電弧，燒蝕塑料毛細管壁，產(chǎn)生高溫、高壓、含氫量高的等離子體射流，高速噴入推進劑，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成高溫高壓燃燒氣體，驅(qū)動彈丸高速運動，從炮口射出。根據(jù)氣體動力學(xué)原理估算，電熱化學(xué)炮彈彈丸的初速度最高可達3～4千米/秒。喜人的發(fā)展現(xiàn)狀：電熱化學(xué)炮的研究始于1980年初，但進展相當迅速，特別是進入20世紀90年代以來取得了突破性的進展。目前，電熱化學(xué)炮的研究和試驗已經(jīng)取得了令人振奮的成果，世界各國都對電熱化學(xué)炮表現(xiàn)出了很大的興趣，美國、俄羅斯、以色列、英國、法國、日本等發(fā)達國家已在這一技術(shù)領(lǐng)域進行了理論探索和實驗研究，尤其以美國的進展最快，技術(shù)最為領(lǐng)先。

電熱化學(xué)炮的主要優(yōu)點是：彈丸的初速度大，射程遠，其炮口動能比傳統(tǒng)火炮提高約25～55％，推進劑的化學(xué)反應(yīng)速率可由輸入的電流脈沖調(diào)節(jié)控制，射程改變靈活，除發(fā)射電熱化學(xué)炮以外，也可發(fā)射普通炮彈。廣闊的應(yīng)用前景：從目前的研制進展來看，電熱化學(xué)炮技術(shù)可能應(yīng)用于以下幾個方面：1坦克炮。未來坦克為了更好地完成作戰(zhàn)任務(wù)，必須大幅度提高威力及彈丸的初速度。從目前的研制進程來看，電熱化學(xué)坦克炮是優(yōu)先發(fā)展的項目。

美國國防部1998年公布的國防技術(shù)領(lǐng)域計劃中，提出的發(fā)展目標是：3～5年內(nèi)，XM291進行120毫米電熱化學(xué)坦克炮的試驗，使10千克的彈丸初速度達到1825米/秒，炮口動能17兆焦，比傳統(tǒng)的坦克炮動能增加50％，穿甲能力提高10％；遠期(6年以后)目標是將電熱化學(xué)炮技術(shù)用于產(chǎn)品改進計劃或裝備未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)；最終的目標是發(fā)展炮口動能達到20兆焦以上的電熱化學(xué)坦克炮，這相當于傳統(tǒng)的140毫米固體發(fā)射藥火炮的炮口動能。美陸軍正在研究M1A2坦克用的電熱化學(xué)炮，計劃2005年進行裝車試驗。2野戰(zhàn)火炮。電熱化學(xué)炮是在傳統(tǒng)火炮發(fā)射技術(shù)基礎(chǔ)上的一個飛躍，可以大幅度地提高彈丸的初速和射程，且與目前裝備的火炮銜接性能好(可發(fā)射普通炮彈)，比電磁炮更容易作為火力支援武器應(yīng)用在野戰(zhàn)火炮上。

1995年，以色列核研究中心為美國軍方研制的口徑為105毫米的固體推進電熱化學(xué)炮野外試驗，已使質(zhì)量3.8～5.2千克的彈丸初速度達到1.80～2.03千米/秒，且膛壓曲線可控、重復(fù)性好。3艦船武器：美國海軍和國防特種武器局正在實施一項聯(lián)合計劃，由國際科學(xué)應(yīng)用公司作為主承包商進行研制。在水面火力支援計劃中，中期目標是演示127毫米電熱化學(xué)艦炮系統(tǒng)，炮口動能22兆焦；遠期(6年以后)目標是將電熱化學(xué)艦炮技術(shù)用于產(chǎn)品改進計劃。電熱化學(xué)炮很好地解決了動能武器“快”的問題，既可取代傳統(tǒng)火炮用于遠程火力支援，又可用于執(zhí)行反裝甲、防空、艦艇近距離防御等作戰(zhàn)任務(wù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

如今，電熱化學(xué)炮技術(shù)已經(jīng)進入靶場試驗的實用階段，由于具有威力大、射程遠、體積小、適用性廣和實用性強等顯著優(yōu)點，它已成為流體發(fā)射藥火炮和電磁炮等新概念火炮最有利的競爭者，將帶來兵器發(fā)展史上一場大革命?！?原載《科技日報》)