被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,

  2018年4月13日,英国临时成立的“战时内阁”紧急宣布:英国将加入美国的军事行动!很快,英国皇家海军3艘“机敏”级核潜艇便接到作战命令,进入地中海海区准备发射“战斧”巡航导弹对叙利亚境内的军事目标进行打击。英国皇家海军此番派遣的“机敏”级攻击型核潜艇,堪称当今全球最先进的攻击型核潜艇之一;虽然它的名声不及美国海军“海狼”级核潜艇和俄罗斯海军“亚森”级核潜艇,但是若论其作战性能丝毫不逊色前两者。相反,在诸多方面,如安静性、探测通信、打击手段等不少方面甚至要超出前者;通俗地说,就是它不仅能“能隐身”,而且还“耳朵灵”和“拳头硬”。

  出品:科普中国

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  作者:邵永灵 军事专家

  策划:肖春芳

  作者:熊 伟 兵器知识

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  策划:毕孝斌

  制作:中新起乐军情观察室

  监制:光明网科普事业部

  一是“机敏”级核潜艇具有极佳的安静型。众所周知,无论潜艇还是核潜艇,其最突出且最应具备的战技术性能就是安静性与隐蔽性。“只有最有效地隐蔽自己,才能最可靠地打击对方!”该级核潜艇经过全面优化的精心设计与建造,整个艇体表面非常光滑简洁。同时,艇上安装了世界上第一艘不用螺旋桨的喷水推进装置;由于完全去除了螺旋桨噪声,加之能潜至610米深的水下,因此它的安静性明显增加。更令人叫绝的是,该级艇艇体表面敷设了3.9万块最新改进的消声瓦(既能吸收外部噪声,也能防止内部噪声传出)。经过各种消声减振措施的综合运用,“机敏”级整艇安静性极佳,其噪声仅有100分贝,回波信号比一条小鲸鱼还小。

  监制:光明网科普事业部

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  很多报道中都宣传,电磁炮是火炮发展史上的一次巨大变革,具有很多传统火炮无法比拟的优点——初速高、后坐力小、便宜、安全等等。那么,电磁炮这种装备是怎样的运作原理?又真的便宜么?

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  2018年4月15日,中央电视台新闻联播节目报道了火箭军某导弹旅组织新型号导弹授装接装仪式的情况。报道虽然对这款导弹的代号只字不提,但嗅觉灵敏的媒体和万能的军迷们还是不约而同地猜到:它就是素有“关岛快递”美名的东风26中远程弹道导弹。果不其然,在4月26日的国防部新闻发布会上,发言人吴谦大校在回答记者提问时明确指出:“列装火箭军部队的新型号武器装备为东风-26型导弹。”至此,在距离2015年胜利日阅兵首次露面两年半之后,东风26终于成军,开始全面形成作战能力。

  “普拉特”级(原郡级)驱逐舰是英国皇家海军划时代的驱逐舰。

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  在火箭军诸多型号的导弹中,东风26算是最神秘的了。在9.3阅兵之前,江湖鲜有关于它的传说,更重要的是,它的反舰功能,即便是消息灵通的外媒也从未提及。说到保密,这大概已是极致。2017年7月30日在朱日和的沙场阅兵上,东风26第二次露面。当它第三次出现在人们的视野中时,已是火箭军导弹家族的正式一员了。虽然江湖资历尚浅,但东风26备受关注,可谓集万千宠爱于一身。那么,相比其他导弹,东风26有哪些独特之处呢?它到底好在哪里?下面就让我们结合此次媒体曝光和两次阅兵的解说词逐条分析一下。

  1949年,英国开始研制“海参”(SeaSlug)中程防空导弹,以增强航空母舰战斗群的防空能力。为了能搭载这种导弹,皇家海军提出了一系列防空驱逐舰和防空巡洋舰方案,但只于1956年选中了一个较小且造价低廉的方案。这一方案的结果就是标准排水量5440吨的“郡”级。

  936号登陆舰上装备的电磁炮(来源:兵器知识)

  二是“机敏”级上装有世界上最先进的探测搜寻与通信系统。该级艇上装设有非常先进的2076型整合式主/被动声纳系统,整合有2074型舰首主/被动阵列声纳、宽孔径侧面被动阵列声纳、拖曳阵列声纳,以及敌方主动声纳截收系统; “机敏”级后期改进型可能还会换装新型的适形阵列声纳系统。该级艇装备有新型CM-010非穿透性光电潜望镜组,包含低光度电视摄影机、红外线热影像仪与稳定性等装备。光电桅杆省略了传统光学通道(由面镜组一路反射至于底下的接目镜让人员观看),因此不需要穿透压力壳,光电潜望镜的性能与功能比传统潜望镜更为多元,能在伸出水面后迅速进行360度影像扫瞄,在极短时间内完成侦搜,并将信息存储到计算机里,减少潜望镜在海面的暴露时间。不仅如此,该级艇除安装有高性能潜望镜外,还安装有1007型I频平面搜索雷达、IFF敌我识别系统、电子支援系统,以及通讯情报截收装置等;能对电子情报进行截收、识别与定位,乃至通讯监视。正是基于上述优异的综合信息管理能力,因而该艇又被誉为“浮动的国家通信总局”。

  第一,关于通用性。东风26战斗部核常兼备,既可遂行快速核反击任务,也可遂行常规中远程精确打击任务,同时又具备对海上大中型舰船精确打击能力。你从中能读出什么潜台词呢?——东风26至少有三个型号:核的,常规的,反舰的,而这三种弹头可以共用一个发射架,在执行不同任务时换上相应的弹头即可,这就是所谓的通用性。考虑到东风26不长的研发历史,显然这三种型号不是过去从原型到甲乙丙丁一路改进的模式,而且一开始就确定上马了,打个形象的比方,是从同胞兄弟的模式调整到孪生兄弟的模式。东15、东21、东31、东5系列都是前一种。相比之下,后一种模式发射架共用,可以实现一支部队多种能力,能够根据作战需要在不同任务之间进行切换,这就大大节约了人力资源和各种保障维修成本。美军的战斧和AGM86都是按这个思路设计的。

  郡级总共建造了8艘,分两批建造。造价1380-1680万英镑,每艘舰运行费用490万英镑(按1976年价格计算,不包括直升机)。第二批舰在布局、武备和电子设备方面均有所改进。该级舰首次采用燃气轮-蒸汽轮复合推进装置,具有很强的加速性。全舰还有防化学、防原子、防生物三防能力。

  电磁炮的难点

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  第二,关于无依托发射。弹道导弹的机动发射并非想我们想象的那样随便找个地方停下来就能打,它需要有预设阵地。一方面导弹发射对场坪的硬度有要求,另一方面各种坐标也需要提前测量好,否则就会影响精度。所谓机动发射,其实是在若干个预设阵地中选择一个。这样一来,不仅机动性受到一定限制,也增大了被敌发现的机会,并影响到导弹的快速反应能力。而无依托发射,就是绝对意义上的机动发射,走哪儿打哪儿,不在乎场地坚硬与否,坐标测量分分钟搞定。这自然大大提高了导弹的反应速度和生存能力。

  郡级的服役年份已比较早,陆陆续续做了一些小规模的改装,如加装反舰导弹发射架、电子战系统等,在转让他国后也进行了现代化改装,如智利就为其改装了以色列的“巴拉克”防空导弹垂直发射系统。

  初速高的优点,能让电磁炮完全代替传统火炮吗?

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  第三,关于射程。为什么常规导弹射程通常在几百到一千多公里?这是因为惯性制导距离越远,精度误差越大。常规导弹威力本来有限,误差大了就更不管用,而核弹头毁灭力惊人,打的准不准不是很重要。现在我们可以从结果倒推:东风26既然能够实现中远程常规打击能力,就说明它的精度是有保证的,而如果想要保证它的精度,单纯惯性制导肯定不够,必然是使用了复合制导。不仅如此,打海上移动目标还存在一个在弹道末端自主寻的的问题,这恐怕非主动雷达制导不可。总之,东26的射程使我国有了对第二岛链目标进行威慑和打击的能力,火箭军发挥“三个战略作用”又有了新的战略选项,“关岛杀手”的称谓名至实归。

  除此之外武器装备还搭载4部法国宇航公司MM38“飞鱼”反舰导弹发射装置;2部八联装IAI/Rafael“巴拉克”1防空导弹发射装置;2门维克斯115毫米(4.5英寸)MK6半自动双联装舰炮,2或4门厄利空20毫米Mk9舰炮;6部324毫米MK32鱼雷发射管(2部三联装),霍尼韦尔MK46Mod2型鱼雷;SLQ-25“水精”拖曳式眨鱼雷噪音诱饵装置;2架(“普拉特”上为1架)“努达尼奥”NAS332C“美洲狮”反潜/搜索直升机。

被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。  不一定。因为电磁炮要在瞬间产生一个强大、可控的磁场,这就带来不少工程技术难题。我们假想一门电磁炮,代替上面那种127毫米舰炮。炮弹还是31千克,初速还是762米/秒,射速60发/分钟,能量利用效率也和传统火炮一样,30%。

被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。  三是“机敏”级艇上已装备或拟将装备多种武器,具有相当强大的打击威力。该级艇并没有盲目跟风安装垂直发射系统,而是配备了比以往多一管的六具533mm鱼雷管,艇上鱼雷舱的武器搭载量增至30件,全艇总可携带36件武器。“机敏”级的鱼雷发射系统能发射英国自制的第二代“旗鱼”鱼雷(采用大推力热力发动机驱动,最大速度高达80-90节)、美制AGM-84“鱼叉”反舰导弹、美制“战斧”BLOCK-3/4型巡航导弹,以及各式水雷等。下一步,还打算配备水下遥控无人载具(UUV),以及研拟中FOSM计划的光纤/目视导引短程多用途导弹武器系统等新装备;FOSM导弹主要用于近岸环境下对付敌方快艇,以及反潜固定翼/旋翼机等空中目标,以有效应付地区性冲突和恐怖分子袭击。

  第四,关于反舰。这是东风26最大的秘密和亮点!与纷纷扬扬传说了10多年的东风21D相比,我想东风26在反舰方面可能有如下优势:第一,打的远。潜在对手可以通过使大型水面战舰远离我海岸线的方法确保其安全,当然这个远离也不能超出舰载机的作战半径,如果经过空中加油或使用无人攻击机,还可以更远,但也不可能超过1500~2000公里。现在有了中远程的东风26,射程可以覆盖关岛以东,庞大的战舰还能往哪里躲?再远就无法达成作战目的了。第二,技术更先进。这一点是我推测,毕竟前后隔了好几年,现在技术发展这么快,加上前面的经验教训,后来者更好几乎是必然的,否则没必要发展两个型号的反舰弹道导弹。

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被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。  算下来,需要一台30兆瓦的发电机给电磁炮供电,才能连续发射炮弹。可是要知道,现在万吨级驱逐舰的动力装置总功率,也不过80兆瓦左右。而且这是用来推动驱逐舰航行的,发电机的功率一般只有几兆瓦。

  “机敏”级核潜艇拥有如此高强的本领,你能说它不牛吗?!

被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。  最后还要提及一点,无论是央视还是国防部发言人,都强调我国对东风-26型导弹具备完全自主知识产权,是我国自行研制的武器。照理如此先进的导弹是不可能有任何引进借鉴的,那为什么还要如此强调呢?显然这是说给那些动不动就污蔑中国偷技术的人听的,在那些人眼里,中国只要有先进的东西,就必然是从西方偷来的。

  不过舰炮,不需要时时刻刻都开炮。电磁炮本身也会有一个大型的储能装置,把电能先存起来,然后在几毫秒内放给炮管。因此我们再假设:这门舰炮一次射击只打10发炮弹,每分钟能打一次。这样,就只需要一组83千瓦时的电池,然后由一台5兆瓦的发电机组给它充电。

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  电磁炮打不同炮弹,所需要的供电设备(来源:兵器知识)

被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。  这些要求在驱逐舰上不难满足。但还有一个大问题——炮弹在炮管里运动20.6毫秒,电能要在这段时间里全部放给电磁炮,瞬时放电功率要达到1452兆瓦。航母的电磁弹射器,瞬时放电功率也不过400兆瓦。从400提高到1452,并非不可能。不过这样一门127毫米的电磁炮,作战能力还不如传统舰炮——每分钟只能打10发。

  把炮弹初速提高到2000米/秒,最大射程能超过100千米。对驱逐舰的动力设备进行特殊设计,电源方面可以解决。但动能更高、时间更短,导致瞬时放电功率要达到26247兆瓦!这对电气设备可是一个极大的考验。

  电磁炮便宜吗?便宜在哪?

  电磁炮里,能量来自于汽油柴油、内燃机、发电机。如果电磁炮的能量利用效率和传统火炮一样,也是30%,那同样是把一发31千克的127毫米炮弹打到762米/秒,只需要2.4千克,也就是2.85升柴油,按现在的油价,18.5元。

被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。  不过一发炮弹的成本,不能只算发射药、汽油,还得算上火炮的成本折旧。比如一根127毫米炮管,寿命一般是7000发,它的制造成本就得分摊到7000发炮弹上。电磁炮的“炮管”可比一根钢管贵。还有特殊的电磁加速、电能储备、快速放电等设备。这样算下来,电磁炮就不比传统火炮便宜了。

被誉为巨大变革的电磁炮真能降低作战成本吗,英国三艘。  即便是以后,电磁炮能大批生产了,也不能简单地只比炮弹。

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