电磁火箭炮?这件事有点找乐了,咱们仔细说说为啥不靠谱

友琴评军事 2023-02-16 15:08:01

本来在火箭炮300公里和1700公里的段子里面讲讲火箭炮的基本原理还是比较有意思的。但这几天觉得军迷们又有被忽悠的嫌疑。

看这两段留言:

说的是电磁火箭炮让咱们的火箭弹可以达到2000公里的射程……

首先说,这东西完全不靠谱啊。但W君还是去搜索求证了一下,一看类似的消息已经漫天飞了。

任何谣言和伪科学在军迷的圈子里传播速度是最快的,其实无非是图一个“爽”。但是真正的军事真得不吹不黑实事求是。要是特别盲目的信这些传闻就会出大问题的。

文章说的是可以将咱们的PHL-191所配备的火箭弹以每秒100米的速度送出定向器。

这就是完全不靠谱的事情了。

咱们先说下PHL-191(PHL-16)这是我国研制的箱式火箭发射系统,可以搭载300mm、370mm火箭弹。

这些火箭弹可以通过箱式模块将定向器和火箭弹提前安放在一起,在发射后统一进行替换,这样一来装弹换弹的效率就大幅度提高,可以满足火箭炮部队发射后就撤离的基本需求。

大幅度的提高了火箭炮部队的打击密度和生存能力。这是PHL-191的卖点所在。

我军一枚300mm的火箭弹重量达到840公斤,射程是280公里。

咱们按照网文的说法来看一看电磁火箭炮是多么的“惊人”。

网文提到了一个速度是80-100米/秒。

我们假定火箭弹在点火的一瞬间速度是0(基本上就是这个情况吧),在离开定向管的时候速度是100米/秒,这是文章所写的。那么在发射过程中火箭弹通过电磁装置所获得的动能是多少呢?,这个很简单计算——动能=速度的平方X质量/2,也就是说火箭炮通过电磁装置获得的动能是100X100X840/2,也就是4.2兆焦。PHL-191定向器的长度为8米,0-100米/秒的匀加速运动,在8米内将速度加到100米/秒,需要46.38G的加速度,经过0.18秒。

这就是所有的已知量了。

我们上过中学的都知道功率=功/时间,仅仅用0.18秒,在8米的定向器上将这枚840公斤火箭弹加速到100米/秒的电磁装置的功率是 4.2/0.18 = 23兆瓦,这是没有计算任何能量损失的最小功率。

一个万吨级的055D大驱,上面仅仅使用了四个30兆瓦的燃气轮机。

这个燃气轮机主要是输出轴马力。如果用来给电磁装置供电的话,则需要转换成电能。还得带上一个巨大的发电机。

这是一台30兆瓦发电机转子部分。

所以,燃气轮机+发电机的体积就已经远远大于一辆PHL-191火箭炮了,当然了,很多人会觉得我们还可以用超级电容、飞轮储能装置来提前将发射火箭弹的能力储存起来,在发射火箭弹的时候释放出去,这就只需要一台相对较小的发电机了。

这一片是浙江能服的储能器,能够存储20兆瓦的电能。如果不把火箭炮设置成要塞炮,带着这么多储能集装箱来回跑是不是也是一件麻烦事呢?

而这一切都只是利用电磁装置发射一枚火箭弹的能源需求。

发射多枚火箭弹的需求是不是就很难满足了呢?毕竟火箭炮是一种密集的突袭火力,如果不做密集打击,将这么一大套电磁系统替换成东风-21不香吗?

其次,我们为什么要用火箭炮?火箭炮的优势到底在哪里?

火箭炮本身是一种无后坐力炮。

通过火箭发动机向后喷射燃气抵消掉了火箭向前飞行的动量,因此火箭炮可以以结构简单的定向器向目标发射火箭弹。这是火箭炮能够密集打击目标的根本所在。

火箭炮定向器所承受的后坐力仅仅是火箭弹在定向器上摩擦和火箭发动机气流喷射定向器截面所产生的,几乎可以忽略不计。

但如果使用电磁装置的话,火箭弹在定向器上所受到的推力就是定向器所受到的后坐力。这一下子就把火箭炮的定向器装置搞得复杂了。

上面的这个图片和公式是啥呢?这是美国海军32兆焦电磁炮的反后坐力设计。

我们计算的100米/秒发射火箭弹是4.2兆焦的,能量仅仅是美国海军电磁炮的1/8,但是人家那是一个巨型装置。

大部分的后座能量都可以依靠装置和建筑来吸收。但咱们“电磁火箭炮”的是一辆战斗全重45吨的卡车,听起来45吨也不算不小,在后坐力面前其实就是这个效果:

如此一来火箭炮没有后坐力可以集火打击目标的优势就荡然无存了。

再有,100米/秒的初速度……

火箭炮在乎这100米/秒的初速度吗?上篇文章给大家提到的火箭公式是怎么写的?

Ve是指火箭发动机燃气速度,一般的情况下固体火箭发动机喷出的燃气是2000米/秒,在火箭发动机燃料烧尽的时候这枚火箭弹的速度可以达到1694米/秒,如果在其他参数不变的情况下,我们仅仅需要增加50公斤的固体燃料,火箭的飞行速度就可以达到1810米/秒。

这100米/秒也就是再增加50公斤药柱的事情,整电磁装置?杀鸡焉用牛刀?

最后,初速度提高了100米/秒,射程就能从300公里到2000公里了?——做梦!

所以说电磁火箭炮本身就是一个找乐的段子了。能理解很多军迷喜欢军事,尤其着迷于各种军事黑科技,但请尊重科学,否则牛顿得骂骂咧咧了。

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