电磁发射炮弹用到的原理是

中国电磁炮采用的原理是洛伦兹力。在19世纪,英国科学家法拉第发现了法拉第电磁感应定律,该定律指出,置于磁场中的电荷和电流会受到洛伦兹力的作用。当导线在磁场中移动或通电时,导线会受到力的推动,并在导线中产生电流。20世纪初,人们提出了利用洛伦兹力发射炮弹的设想。在一战和二战期间,法国、德国和日本都曾研究过电磁炮。二战后,其他国家也开始进行这方面的研究。
电磁轨道炮的炮弹需要或部分需要通过大量的电流来产生洛伦兹推力,电流同样会在炮弹上产生高热。因此,炮弹一般不能充填爆炸药,只能靠自身的重量和硬度来撞击目标。为了解决这个问题,人们在滑轨电极和弹体之间增加了易蒸发介质,如铝。在电流通过时,这些介质会先蒸发,形成高压离子气团,充当“润滑”剂,保证炮弹在电极轨道间滑行。因此,发射时会伴随着电闪雷鸣。
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。与传统大炮利用火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的洛伦兹力来加速金属炮弹,使其达到打击目标所需的动能,从而大大提高弹丸的速度和射程。
电磁炮有多种类型,包括线圈炮和轨道炮。线圈炮是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成。加速线圈固定在炮管中,当通入交变电流时,产生的交变磁场会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生电磁场力,使弹丸加速运动并发射出去。
轨道炮(Rail Gun)由法国人维勒鲁伯于1920年发明,是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度(理论上可以到达亚光速)射出。
电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器,与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,其作用的时间要长得多,可大大提高弹丸的速度和射程。因此,电磁炮引起了世界各国军事家们的关注,并在80年代初期以来,在未来武器的发展计划中,已成为越来越重要的部分。
除了线圈炮和轨道炮,电磁炮还有其他类型,如电热炮和重接炮。电热炮的原理与这两种电磁炮完全不同,其结构也有多种形式。最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端。当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料(如聚乙烯)蒸发。蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速。
重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度。其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙,长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进。重接炮是电磁炮的最新发展形式。

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