线圈炮

电动武器之一

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历史版本

线圈炮（coilgun）是电磁炮的一种。广义上讲，所有驱动部分由线圈构成的电磁发射器都可称为线圈炮。所谓的线圈炮，一般是指使用脉冲或交变电流产生磁行波来驱动带有线圈的弹丸或磁性材料弹丸的发射装置，它利用驱动线圈和弹丸线圈间的磁耦合机制工作，本质上是一台直线电动机。

历史

1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象以后，各国军事专家深受启发，随即考虑利用电磁力发射物体的原理来制造武器。1845年，英国物理学家查尔斯·惠斯通（Chars Wheastone）制造了世界上第一台直线磁阻式电动机，用它把一段金属棒抛射到20m远的地方。1895年，美国匹兹堡市市长梅厄（Mayor)获得第一个直线感应电动机专利。但直线电机和电炮还相去甚远。第一个明确地提出电磁炮概念并坚持不懈长期试验的是一位挪威的科学家—— 奥斯陆(Aslo)大学物理学教授克里斯蒂安·伯克兰（Kristian Birkeland）。1897~1917年，伯克兰教授不断改进和试验他发明的电炮，并于1901~1903年获得了三项电炮技术专利。1901年，他制成了第一个电磁线圈炮，并利用该炮把0.5kg重的炮弹加速到50m/s；1903年制成的第二个线圈炮把10kg重的物体加速到了100m/s的速度。这在当时已经是非常了不起的成就。

Kristian Birkeland

1912年，法国的埃米尔·巴彻特勒（Emile Bachelet）建造了第一个交流激励的磁推进装置。1920年，法国的福琼-维莱普勒（Fauchon-Villeple`e）发表了《电气火炮》一文。几乎同时，美国费城的电炮公司研制了用于火炮的电磁加速器。到二战前，各种电炮的专利已达45项之多。二战末期，德国军方在希特勒的批准下不断寻找和积极研制开发各种新式兵器，电磁炮也是其中一项。1944年，亚西姆·汉斯勒博士和邦泽尔总检测师在马格德堡的训练场，对10mm口径线圈炮进行试验，但试验未能成功。后来汉斯勒又进行了多次电磁炮的试验，主要为轨道炮，在此不作更多说明。随着德国的战败，汉斯勒博士的研究工作也终止了。1946年，美国威斯汀豪斯电器公司建成一个全尺寸飞机弹射装置，名叫“电拖”，是一个初级运动的直线感应电动机。而后美国海军和空军也做了一些研究工作。但空军科学研究所经过反复论证，于1957年得出“电磁发射根本行不通”的结论，使电磁发射器的研究陷入困境。然而在苏联于1958年和1965年进行了大量的电磁炮试验。1966年，美国内华达大学的温特伯格教授提出了用磁行波加速超导体的概念。1966年，苏联人鲍斯达列夫用1cm长的单级脉冲感应线圈发射器把2g的铝环加速到5km/s。1972年， NASA提出电刷换向的螺旋线圈炮，而麻省理工学院则研制出第一台类似于同步直流电动机的线圈炮。