科技與生活物理學(xué)與軍事科技（四）電磁武器電磁炮到底是什么武器,看看這個就覺得太牛了電磁軌道炮工作原理電磁炮簡介電磁軌道炮（railgun）是一種與單極馬達原理相似的電磁炮發(fā)射裝置。對于軍事應(yīng)用來說，電磁軌道炮的優(yōu)勢在于它能達到遠超過傳統(tǒng)武器的槍口初速。槍口初速的提升可以有效改善射程，并且提高終端速度，令其剩余的動能產(chǎn)生榴彈的爆破效應(yīng)。目前世界上電磁軌道炮技術(shù)最為先進的國家主要有美國、俄羅斯和中國。電磁軌道炮突出優(yōu)點一是彈丸速度快，精度高，射程遠，威力大。彈丸約能在6分鐘內(nèi)飛行200海里，初始速度達到2500米/秒，比普通槍彈的速度快2至3倍。帶有巨大動能的彈丸通過直接撞擊目標將其摧毀，威力極大。同時極高的飛行速度可以減少炮彈的飛行時間，使炮彈不易受到干擾，保證了炮彈的精度。電磁炮利用電磁力所作的功為發(fā)射能量，不會產(chǎn)生強大的沖擊波和彌漫的煙霧，因而具有良好的隱蔽性。電磁炮可根據(jù)目標的性質(zhì)和距離，調(diào)節(jié)、選擇適當?shù)哪芰縼碚{(diào)整彈丸的射程。二是炮彈體積小，重量輕。電磁炮彈幾乎不使用推進劑，減少了裝藥量，所以炮彈的體積只是傳統(tǒng)120毫米火炮炮彈的八分之一，重量是其十分之一，這樣可顯著提高武器系統(tǒng)的攜彈量，減少后勤負擔。艦船一次一般只能攜帶70枚制導(dǎo)導(dǎo)彈，而電磁軌道炮彈則能輕易地一次裝載幾百枚。三是生存能力強，成本低。炮彈幾乎不裝填炸藥，可減少炮彈在制造、運輸、儲存方面的安全隱患。從發(fā)射能量的成本來看，常規(guī)火炮的發(fā)射藥產(chǎn)生每兆焦耳能量需10美元，而電磁炮只需0.1美元?！昂Ｑ笊健碧栄b載的大尺寸炮塔，根據(jù)該炮艇尺寸推斷此炮很有可能是電磁軌道炮，如果推斷屬實，我國將會是全球第一個在艦艇上裝載電磁炮的國家。電磁炮穿透10塊鋼板電磁波定向能武器主動拒止系統(tǒng)（ActiveDenialSystem——ADS）主動拒止系統(tǒng)是遠距離使用毫米波電磁能以阻止、延緩和擋回前進之敵的一項突破性非殺傷技術(shù)。在殺傷性對抗出現(xiàn)之前，以非殺傷方法阻止單兵前進有望能拯救無數(shù)條生命。該技術(shù)是由美國空軍研究實驗室和美國國防部非殺傷武器聯(lián)合董事會合作研發(fā)的。主動拒止系統(tǒng)可產(chǎn)生毫米波能量束，照射到皮膚后可引發(fā)難以忍受的灼熱效應(yīng)，用于阻止人員前行，但不會造成傷害或長時間的副作用，有望替代那些可能造成死亡和傷殘的武器。主動拒止系統(tǒng)武器原理

主動拒止技術(shù)作用一臺發(fā)射機對實驗對象反射95GHz毫米波的窄波束。該波束以光速傳播，其能量抵達實驗對象并穿入皮膚不到1/64英寸深，其表面很快發(fā)熱。數(shù)秒鐘內(nèi)實驗對象感到一股高熱，當反射機關(guān)閉或?qū)嶒瀸ο箅x開波束時高熱感覺即消失。據(jù)悉，2秒鐘的高熱足以將皮膚加熱到攝氏54℃。攝氏50℃時，疼痛的自然反射使人能在不到1秒鐘內(nèi)自動離開。有人在該波束下停留250秒鐘而皮膚未被燒傷。由于主動拒止技術(shù)采用了低能量波束，盡管使人感覺高熱，但卻無傷害。由該技術(shù)產(chǎn)生的熱致感覺與用手觸摸一下已點亮片刻的燈泡的感覺大致相同。在戰(zhàn)場上，若射線打到行動不便的敵方傷兵，目標在無法逃離的情況下，可能因灼傷致命。在測試時，就有一名空軍受到二度灼傷。“主動拒止系統(tǒng)”屬微波非致命性武器電磁彈射技術(shù)電磁彈射器技術(shù)來源于電磁炮的研究，是目前最先進的航空母艦專用飛機彈射器。目前世界上只有美國海軍公開宣布研制成功，并且安裝在建造中的福特級核動力航空母艦上。電磁彈射技術(shù)的優(yōu)點能簡化艦上維修工作。加速均勻且力量可控。電磁彈射器的推力啟動段沒有蒸汽那種突發(fā)爆炸性的沖擊，峰值過載從6g可以降低到3g，這不僅對飛機結(jié)構(gòu)和壽命有著巨大的好處，對飛行員的身體承受能力也是一個不錯的改善。電磁彈射器能與滑躍式甲板巧妙融合。電磁彈射器可以比蒸汽彈射擊讓飛機多載重8%~15%。可以比用蒸汽彈射器節(jié)省勞動力成本達30%以上。精度高，而且電磁彈射器具有很大的能量輸出調(diào)節(jié)范圍，將使海軍擴大航空母艦上彈射從輕型到重型飛機的能力，有更好的“高精確度控制彈射和回收”。中國電磁彈射技術(shù)超越美軍電磁脈沖武器冷戰(zhàn)剛剛開始，美蘇雙方都對原子彈這種新時代的大殺器十分好奇，就像小孩子有了自己的新玩具一樣不停地進行各種的探索。在一次又一次的實驗中，研究人員逐漸發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象——核爆之后，在距離核爆中心一定范圍內(nèi)的通訊設(shè)施和雷達等等電子元器件都受到不同程度的損壞。受到現(xiàn)象的啟發(fā)，才開始對這種奇怪的現(xiàn)象進行研究，從而發(fā)明了電磁脈沖武器，堪稱是魔鬼的恩賜。一聲巨響過后，所有的計算機系統(tǒng)、信息化武器裝備都將瞬間被“燒焦”，所有電氣化引擎都無法發(fā)動，電網(wǎng)全部癱瘓，整個城市會瞬間倒退上百年……進入現(xiàn)實的“科幻武器”——電磁脈沖武器電磁脈沖武器

電磁脈沖（ElectromagneticPulse，縮寫：EMP）是一種從空投核彈中發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，由爆炸（特別是核爆炸）、閃電、太陽黑子、導(dǎo)管效應(yīng)或者電器火花等狀況下產(chǎn)生的劇烈變化的交變電磁場，這個電磁場可能會對用電設(shè)備或電子設(shè)備發(fā)生耦合，并產(chǎn)生具破壞性的電流和電涌。由此而來的電磁脈沖武器，被稱為“第二原子彈”。電磁脈沖武器電磁脈沖武器主要是利用炸藥或者核彈爆炸后產(chǎn)生的大量的超強的電磁輻射，由于這種電磁輻射是在一瞬間產(chǎn)生的，且放射量極大，可以相當大范圍內(nèi)的所有電子元器件全部燒毀或者因被干擾而無法使用。這種電磁輻射對各種電子元器件的破壞相當大，但是對人體卻基本沒有傷害，這也就造成了電磁脈沖武器不傷性命只毀裝備的奇怪特性。如果人在電磁脈沖發(fā)生時接近受影響的電子設(shè)備，則可能因為瞬間產(chǎn)生的超高電壓而灼傷、休克，甚至死亡。早期的電磁脈沖武器，都是依靠核武器爆炸產(chǎn)生電磁脈沖來進行殺傷的，但是現(xiàn)代社會，核武器的爆炸所引發(fā)的后果是無法想象的，但是電磁脈沖武器的效果卻又是異常的誘人，于是就開始了新型的不依賴于核爆的電磁脈沖武器。這種電磁脈沖武器，可以在進行大規(guī)模攻擊時由隱形飛機所攜帶，發(fā)起第一波進攻，消滅敵方的雷達和防空設(shè)施，在敵人的防線上撕開一個口子，為大規(guī)模的進攻創(chuàng)造條件。電磁脈沖武器主要包括核電磁脈沖彈和非核電磁脈沖彈。美國的研究與使用美國不僅在該領(lǐng)域的研發(fā)居于世界先進水平，也是世界上最早使用這種武器的國家。1991年，美軍在海灣戰(zhàn)爭中向伊拉克發(fā)射了一枚配備非核爆電磁脈沖彈頭的戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈，以攻擊伊拉克防空指揮中心的電子系統(tǒng)。1999年3月，美國在對南聯(lián)盟的轟炸中，使用了尚在試驗中的電磁微波武器，使南聯(lián)盟部分地區(qū)通信設(shè)施癱瘓3個多小時。2003年3月26日，美軍又用電磁脈沖彈空襲了伊拉克國家電視臺，造成其轉(zhuǎn)播信號中斷。中國電磁脈沖武器(EMP)中國東風系列導(dǎo)彈東風-4打擊對象:美國關(guān)島等中遠程目標東風-5打擊對象:美國本土全境及洲際打擊能力東風-15打擊對象:臺灣及戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)目標東風-16打擊對象:沖繩美軍基地東風-21打擊對象:日本和印度部分地區(qū)及周邊鄰國東風-21C打擊對象:日本，印度，美國關(guān)島東風-21D打擊對象:大型海上移動目標、美國航母東風-26打擊對象:大型海上移動目標、第二島鏈外的美國航母、美國關(guān)島、迪戈加西亞島、美國亞太軍事基地東風-31打擊對象:美國本土大部分地區(qū)，歐洲地區(qū)及洲際打擊能力東風-41打擊對象:美國本土全境及洲際打擊能力東風快速，使命必達東風快速，使命必達東風-41，造價20億/枚，展示16枚，其射程能夠達到15000公里左右，12分鐘到莫斯科，16分鐘到倫敦，20分鐘到紐約，是世界上現(xiàn)役威懾性最強的固體洲際彈道導(dǎo)彈，沒有之一。東風-41導(dǎo)彈能夠搭載10-12枚分導(dǎo)式核彈頭，因為進入大氣層后彈頭飛行速度能夠達到20-25馬赫，所以分導(dǎo)式彈頭極難被有效攔截。在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的指引下，東風-41的命中誤差只在百米的范圍之內(nèi)，而這樣的誤差，對于核武器來說可以忽略不計。東風—41洲際戰(zhàn)略核導(dǎo)彈，是我國戰(zhàn)略核力量的重要支撐。電磁脈沖武器的防護

接地——將電子設(shè)備通過適當?shù)姆椒ê屯緩脚c大地連接。通過接地處理可以有效抑制電磁波對電子設(shè)備造成的影響，避免電荷積累過多導(dǎo)致放電而造成的干擾和損壞，在一定程度上降低電磁脈沖對電子設(shè)備的損傷。屏蔽——利用屏蔽體阻擋或減少電磁脈沖能量的傳輸。將敏感電子設(shè)備及系統(tǒng)在空間上與電磁脈沖輻射環(huán)境相隔離，從而防止外來電磁脈沖輻射進入電子設(shè)備或系統(tǒng)。濾波——將信號中某一指定頻率濾除，從而抑制和防止電磁脈沖干擾進入電子設(shè)備或系統(tǒng)。一些新的技術(shù)應(yīng)用于電磁脈沖防護中，起到了良好的電磁脈沖防護效果。等離子體成為電磁脈沖防護的一種新型材料。當電磁脈沖與等離子體相互作用時，