㈠ 電磁炮的各種原理
電磁炮 - 原理 電磁炮的原理非常簡單，19世紀，英國科學家法拉第發現，位於磁場中的導線在通電時會受到一個力的推動，同時，如果讓導線在磁場中作切割磁力線的運動，導線上也會產生電流。這就是著名的法拉第電磁感應定律。正是根據這一定律人們發明了現在廣泛應用的發電機和電動機，它也是電磁炮的基本原理，或者說，電磁炮不過是一種比較特殊的電動機，因為它的轉子不是旋轉的，而是作直線加速運動的炮彈。 那麼如何產生驅動炮彈的磁場，並讓電流經過炮彈，使它獲得前進的動力呢？一個最簡單的電磁炮設計如下：用兩根導體製成軌道，中間放置炮彈，使電流可以通過三者建立迴路。把這個裝置放在磁場中，並給炮彈通電，炮彈就會加速向前飛出。在1980年，美國西屋公司為「星球大戰」建造的實驗電磁炮基本就是這樣的結構。它把質量為300克的炮彈加速到了每秒約4千米。如果是在真空中，這個速度還可提高到每秒8~10千米，這已經超過了第一宇宙速度，具備了作為一種新型航天發射裝置的理論資格。 電磁炮 - 特點(1)電磁推動力大，彈丸速度高。電磁發射的脈沖動力約為火炮發射力的10倍,所以用它發射的彈丸速度很高。一般火炮的射擊速度約為0.8千米/秒，步槍子彈的射擊速度為l千米/秒。而電磁炮可將3克重的彈丸加速到11千米/秒，將300克的彈丸加速到4千米/秒。有的專家甚至預言，將來的速度可達100千米/秒。速度對於天基反導彈系統來說尤為重要。因為欄載器速度越高，不僅攔截的效率高。而且可大大減少天基武器的數量。(2)彈丸穩定性好。電磁炮彈丸在炮管中受到的推力是電磁力, 這種力量是非常均勻的，而電磁推力容易控制，所以彈丸穩定性好，這有利於提高命中精度。（3）隱蔽性好。電磁炮在發射時不產生火焰和煙霧，也不產生沖擊波，所以作戰中比較隱蔽，不易被敵人發現。而且，它採用低級燃料作能源，而不是常規火葯。這有利於發射陣地的安全、(4)彈丸發射能量可調。可根據目標性質和射稱大小可快速調節電磁力的大小，從而控制彈丸的發射能量。(5) 比較經濟。與常規武器比較，火炮發射葯產生每焦耳能量需要10美元， 而電磁炮只需要0.1美元。如果與其他太空武器相比，電磁炮就更經濟了。電磁炮 - 分類 國外所研製的電磁炮，根據結構和原理的不同，可分為以下幾種類型：線圈炮用電磁炮發射宇宙飛船的設想圖 線圈炮又稱交流同軸線圈炮．它是電磁炮的最早形式，由加速線圈和彈丸線圈構成．根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作的．加速線圈固定在炮管中，當它通入交變電流時，產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流．感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用，產生磁場力，使彈丸加速運動並發射出去． 軌道炮 軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去．它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸．當兩軌接入電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度射出，這就是軌道炮的發射原理． 電熱炮 電熱炮的原理完全不同於上述兩種電磁炮，其結構也有多種形式．最簡單的一種是採用一般的炮管，管內設置有接到等離子體燃燒器上的電極，燃燒器安裝在炮後膛的末端．當等離子體燃燒器兩極間加上高壓時，會產生一道電弧，使放在兩極間的等離子體生成材料（如聚乙烯）蒸發．蒸發後的材料變成過熱的高壓等離子體，從而使彈丸加速． 重接炮 重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度．其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙．長方形的「炮彈」在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進．重接炮是電磁炮的最新發展形式． 電磁炮-構造利用電磁力(洛侖茲力)沿導軌發射炮彈的武器。它主要由能源、加速器、開關三部分組成。能源通常採用可蓄存10～100兆焦耳能量的裝置。目前實驗用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發電機，其中單極發電機是近期內最有前途的能源。加速器是把電磁能量轉換成炮彈動能，使炮彈達到高速的裝置。主要有：使用低壓直流單極發電機供電的軌道炮加速器和離散或連續線圈結構的同軸同步加速器兩大類。開關是接通能源和加速器的裝置，能在幾毫秒之內把兆安級電流引進加速器中，其中的一種是由兩根銅軌和一個可在其中滑動的滑塊組成。
㈡ 請問電磁炮的原理
電磁炮的結構和原理
電磁炮聽起來很神秘，其實它的結構和原理很簡單．電磁炮是利用電磁力代替火葯曝炸力來加速彈丸的電磁發射系統，它主要由電源、高速開關、加速裝置和炮彈四部分組成．目前，國外所研製的電磁炮，根據結構和原理的不同，可分為以下幾種類型：
（一）線圈炮：線圈炮又稱交流同軸線圈炮．它是電磁炮的最早形式，由加速線圈和彈丸線圈構成．根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作的．加速線圈固定在炮管中，當它通入交變電流時，產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流．感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用，產生洛侖茲力，使彈丸加速運動並發射出去．
（二）軌道炮：軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去．它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸．當兩軌接人電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度射出，這就是軌道炮的發射原理．
（三）電熱炮：電熱炮的原理完全不同於上述兩種電磁炮，其結構也有多種形式．最簡單的一種是採用一般的炮管，管內設置有接到等離子體燃燒器上的電極，燃燒器安裝在炮後膛的末端．當等離子體燃燒器兩極間加上高壓時，會產生一道電弧，使放在兩極間的等離子體生成材料（如聚乙烯）蒸發．蒸發後的材料變成過熱的高壓等離子體，從而使彈丸加速．
（四）重接炮：重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度．其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙．長方形的「炮彈」在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進．重接炮是電磁炮的最新發展形式．
電磁炮作為發展中的高技術兵器，其軍事用途十分廣泛．
（一）用於天基反導系統：電磁炮由於初速度極高，可用於摧毀空間的低軌道衛星和導彈，還可以攔截由艦只和裝甲發射的導彈．因此，在美國的「星球大戰」計劃中，電磁軌道炮成為一項主要研究的任務．
（二）用於防空系統：美軍認為可用電磁炮代替高射武器和防空導彈遂行防空任務．美國正在研製長7.5米、發射速度為500發／分、射程達幾十千米的電磁炮，准備替代艦上的「火神——方陣防空系統」．用它不僅能打擊臨空的各種飛機，還能在遠距離攔截空對艦導彈．英國也正在積極研製用於裝甲車的防空電磁炮．
（三）用於反裝甲武器：美國的打靶試驗證明，電磁炮是對付坦克裝甲的有效手段．發射質量為50克、速度為3km/s的炮彈，可穿透25.4mm厚的裝甲．有關資料還報道，用一種電磁炮做試驗，完全可以穿透模擬的T－72、T－80坦克的裝甲厚度．由此可見，電磁炮具有很強的穿透能力，是非常優良的反裝甲武器．
（四）用於改裝常規火炮：隨著電磁發射技術的發展，在普通火炮的炮口加裝電磁加速系統，可大大提高火炮的射程．美國利用這一技術，已將火炮射程加大到150km
㈢ 電磁炮的工作原理是怎樣的
電磁炮是這樣一種裝置：利用強大的電磁力來加速彈丸，使彈丸高速射向目標並將其摧毀。
電磁炮的發射原理同普通電動機的工作原理是一樣的。我們都知道電動機由定子和轉子兩大部分組成。通電後，電流通過定子上的線圈而產生電磁力，而轉子就在電磁力的推動下高速運轉起來。
在這里，我們把電磁炮看作一台特殊的「電動機」。炮身相當於電動機的「定子」，炮彈相當於電動機的「轉子」。電磁炮的炮身是兩條長長的平行銅導軌，炮彈就夾在這兩條導軌的中間。
導軌通電後產生一個強大的電流，此電流沿其中一條導軌輸入，流經炮彈，然後再由另外一條導軌返回；這樣，便在這兩條導軌之間形成一個強大的磁場；而該磁場與炮彈中的電流相互作用，產生一個強大的電磁力；此電磁力推動著炮彈沿導軌高速前進，並且日其運行速度越來越高，炮彈就這樣被射了出去。所以電磁炮又叫「軌道炮」。
由於電磁推力大，所以電磁炮的炮彈能夠達到很高的速度。美國的兩個電磁炮實驗室已經將3克重的彈丸加速到每秒11千米，另外還將300克重的彈丸加速到每秒4千米。我們知道，一般火炮的射出速度只有每秒0.8千米左右，步槍子彈的射出速度也只有每秒1千米左右。
由於電磁力很均勻，故電磁炮的彈丸在飛行中比較穩定；又由於在發射時不出火焰和煙霧，也不產生沖擊波，所以電磁炮的隱蔽性好；電磁炮可以根據目標的特徵快速調節電磁力的大小；另外，電磁炮也比較經濟。常規火炮的發射葯每產生1兆焦耳能量大約需耗資10美元，而用電磁炮只需0.1美元。
電磁炮的發展受到各軍事強國的高度重視，例如在美國的「戰略防禦計劃」中，對電磁炮的研製佔有重要地位。
不過，從電磁炮的當前發展水平來看，距離實戰要求仍有一定的距離。例如：實戰要求能將3千克重的彈丸加速到每秒15~30千米的速度，而目前的實際水平距離這個要求還差得很多；目前的電磁炮導軌材料還不夠強固，彈丸高速掠過時，往往會使導軌發生剪切、變形甚至熔化；高速飛行的電磁炮彈丸在穿過大氣層時，容易被燒蝕；目前仍處於試驗階段的天基電磁炮武器系統，其重量太大，其費用也極高。
電磁炮從結構上可分為電磁軌道炮、電磁線圈炮和電磁「重接」炮。
其中，電磁軌道炮是目前發展較為迅速的一種電磁炮，它主要由兩條平行的導軌和在導軌之間滑動的微型射彈以及射彈電樞等組成。導軌作為電磁軌道炮的線性電磁推進加速器，當發射時，導軌和射彈電樞被通上巨大的瞬時電流，在導軌間形成強電磁場，由電磁相互作用使導軌加速器產生巨大的加速力，從而使導軌間的微型射彈加速，並以極高的速度發射出去，實現與目標直接碰撞，靠相對碰撞產生的巨大動能摧毀目標。
目前，美國有多家機構在從事電磁軌道炮的研究工作，並取得了一些重大進展。電磁線圈炮也叫同軸線圈加速炮，是最早製造的電磁炮，在20世紀初就已能做到將10千克重的炮彈加速到100米／秒。
在70年代中期，前蘇聯的科學家已能將1.3克重的金屬環加速到4.9千米／秒。線圈炮由環繞於炮膛的一系列固定加速線圈與環繞微型射彈的彈載運動線圈組成，當這些線圈按順序加電時，產生運動磁場，使處在磁場中的微型射彈加速發射出去。電磁「重接」炮簡單地說就是利用兩個磁場重新結合產生新的更大容積的磁場結構，來加速發射微型射彈。「重接」炮是天基超高速電磁炮的備選方案。
除美國以外，俄羅斯、澳大利亞、英國、德國、日本和以色列等國也在開展電磁炮技術的研究。
㈣ 電磁炮的工作原理是什麼詳解工作原理
1.炮筒上繞上線圈，炮筒內裝上鐵芯。線圈得電後，使鐵芯迅速上移，推動彈丸（或者彈殼本身就是導磁材料，則不需另外的鐵芯）射出炮筒。 2. 一、電磁炮的結構和原理 電磁炮聽起來很神秘，其實它的結構和原理很簡單．電磁炮是利用電磁力代替火葯曝炸力來加速彈丸的電磁發射系統，它主要由電源、高速開關、加速裝置和炮彈四部分組成．目前，國外所研製的電磁炮，根據結構和原理的不同，可分為以下幾種類型： （一）線圈炮：線圈炮又稱交流同軸線圈炮．它是電磁炮的最早形式，由加速線圈和彈丸線圈構成．根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作的．加速線圈固定在炮管中，當它通入交變電流時，產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流．感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用，產生洛侖茲力，使彈丸加速運動並發射出去． （二）軌道炮：軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去．它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸．當兩軌接人電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度射出，這就是軌道炮的發射原理． （三）電熱炮：電熱炮的原理完全不同於上述兩種電磁炮，其結構也有多種形式．最簡單的一種是採用一般的炮管，管內設置有接到等離子體燃燒器上的電極，燃燒器安裝在炮後膛的末端．當等離子體燃燒器兩極間加上高壓時，會產生一道電弧，使放在兩極間的等離子體生成材料（如聚乙烯）蒸發．蒸發後的材料變成過熱的高壓等離子體，從而使彈丸加速． （四）重接炮：重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度．其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙．長方形的「炮彈」在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進．重接炮是電磁炮的最新發展形式． 二、電磁炮的特點及用途 電磁泡與常規火炮相比，有以下特點： 電磁炮利用電磁力所作的功作為發射能量，不會產生強大的沖擊波和彌漫的煙霧，因而具有良好的隱蔽性．電磁炮可根據目標的性質和距離，調節、選擇適當的能量來調整彈丸的射程． 電磁炮沒有圓形炮管，彈丸體積小，重量輕，使其在飛行時的空氣阻力很小，因而電磁炮的發射穩定性好，初速度高，射程遠．由於電磁炮的發射過程全部由計算機控制，彈頭又裝有激光制導或其他制導裝置，所以具有很高的射擊精度． 從發射能量的成本來看，常規火炮的發射葯產生每兆焦耳能量需10美元，而電磁炮只需0.1美元．而且電磁炮還可以省去火炮的葯筒和發射裝置，故而重量輕、體積小、結構簡單、運輸以及後勤保障等方面更為安全可靠和方便． 電磁炮作為發展中的高技術兵器，其軍事用途十分廣泛． （一）用於天基反導系統：電磁炮由於初速度極高，可用於摧毀空間的低軌道衛星和導彈，還可以攔截由艦只和裝甲發射的導彈．因此，在美國的「星球大戰」計劃中，電磁軌道炮成為一項主要研究的任務． （二）用於防空系統：美軍認為可用電磁炮代替高射武器和防空導彈遂行防空任務．美國正在研製長7.5米、發射速度為500發／分、射程達幾十千米的電磁炮，准備替代艦上的「火神——方陣防空系統」．用它不僅能打擊臨空的各種飛機，還能在遠距離攔截空對艦導彈．英國也正在積極研製用於裝甲車的防空電磁炮． （三）用於反裝甲武器：美國的打靶試驗證明，電磁炮是對付坦克裝甲的有效手段．發射質量為50克、速度為3km/s的炮彈，可穿透25.4mm厚的裝甲．有關資料還報道，用一種電磁炮做試驗，完全可以穿透模擬的T－72、T－80坦克的裝甲厚度．由此可見，電磁炮具有很強的穿透能力，是非常優良的反裝甲武器． （四）用於改裝常規火炮：隨著電磁發射技術的發展，在普通火炮的炮口加裝電磁加速系統，可大大提高火炮的射程．美國利用這一技術，已將火炮射程加大到150km．
㈤ 電磁炮的原理是什麼
電磁炮，也叫
「電磁軌道炮」
。
電磁炮的工作原理
電磁炮純粹是一種電氣武器，它通過一對金屬軌道來加速具有傳導性的射彈。這一對金屬軌道非常光滑，允許大電流通過並通過「炮彈」形成迴路。「炮彈」相當於電磁鐵，通過它的大電流與軌道所產生的強大磁場發生作用，並產生強大的作用力，為「炮彈」加速。其典型特徵是不必使用燃料推進，而且發射速度遠比火力武器要快。
電磁炮的工作原理示意圖
向左轉|向右轉
電磁炮的運行需要經過以下三個步驟：
1）炮彈——通常是子彈或者導彈——被固定在電樞內，電樞可以傳導電流，它們被固定在兩排金屬軌道之間。
2）巨大的電流通過軌道，從而產生強大的磁場，足以推動電樞以極快的速度前進。
3）炮彈與電樞分離，並將以7倍於聲音的速度行進，射程可達100英里。
如果提供強大的電流，比如達到100萬安培，電磁軌道炮將對射彈產生巨大的推力，其速度可以達到每秒數千米。在先前的實驗當中，科學家已經獲得了20千米/秒的射彈速度。它的缺點是：由於推進過程中會產生大量熱量，因此軌道易於被腐蝕。電磁軌道炮通常需要經常更換軌道，或者使用導電的耐磨材料。
說白了，電磁炮就是一個
「直線電機
」
。
㈥ 電磁炮的原理是什麼
電磁炮可區分為軌道炮、線圈炮和磁重接炮。
電磁炮基本原理：位於磁場中的導線在通電時會受到一個力的推動，同時，如果讓導線在磁場中作切割磁力線的運動，導線上也會產生電流。這就是著名的法拉第電磁感應定律。
電磁炮可以看做一種比較特殊的電動機，因為它的轉子不是旋轉的，而是作直線加速運動的炮彈。
1.軌道炮
如圖1所示，電磁軌道炮由兩條聯接著大電流源的固定平行導軌和一個沿導軌軸線方向可滑動的電樞組成。發射時，電流由一條導軌流經電樞，再由另一條導軌流回，而構成閉合迴路。
強大的電流流經兩平行導軌時，在兩導軌間產生強大的磁場，這個磁場與流經電樞的電流相互作用，產生強大的電磁力，該力推動電樞和置於電樞前面的彈丸沿導軌加速運動，從而獲得高速度。
根據畢奧-薩伐爾定律和安培定律可推得，電樞受到的電磁場的作用力與電流強度的平方成正比，即：F=kI2
由此可見，要想獲得彈丸的高速度，必須供給軌道強大的電流。通常該電流的數值在兆安級，而電流的脈沖寬度在毫秒數量級。
2.線圈炮
如圖2所示，同軸線圈炮由環繞於炮膛的一系列固定的加速線圈與環繞於彈丸的彈載運動線圈(彈丸線圈)構成。它利用加速線圈與彈丸線圈之間互感時產生的電磁力作為彈丸的加速力。
當給加速線圈突然加上電流時在彈線圈內會產生相應的感應電流，這時兩個線圈相當於兩個電磁鐵，它們相互排斥，彈丸線圈受到的這個排斥力就是加速力。發射時依次給加速線圈供電，於是產生沿炮身管運動的磁場，這個磁場與彈丸線圈中感應電流激勵的磁場相互作用，產生連續的加速力，從而使彈丸加速運動。
需要說明的是，加速線圈與彈丸線圈之間的相互作用，相當於兩個磁體間的相互作用，既可以相斥也可以相吸，可使彈丸加速也可使彈丸減速。因此，必須保證使加速線圈產生的磁場與彈丸線圈的運動位置精確同步。
3.重接炮
重接炮是電磁炮的一種新形式，目前只有美國對單級重接炮進行了一些理論研究。單級重接炮由上下兩個長方形同軸線圈組成，其間有一間隙。
發射體為一長方體，可穿過兩線圈的間隙作加速運動。重接炮綜合了線圈炮能發射大質量彈丸、以及軌道炮能發射超高速彈丸的優點，還可賦予彈丸更高的加速力峰值，且使平均加速力與峰值加速力之間相差不大，從而使彈丸獲得均勻的加速度，重接炮被認為是未來天基超高速電磁炮的結構形式。
㈦ 電磁炮原理
電磁炮利用電磁力（洛侖茲力）沿導軌發射炮彈的武器。它主要由能源、加速器、開關三部分組成。能源通常採用可蓄存10～100兆焦耳能量的裝置。當前實驗用的能源有蓄電池組、磁通壓縮裝置、單極發電機，其中單極發電機是最有前途的能源。
加速器是把電磁能量轉換成炮彈動能，使炮彈達到高速的裝置。主要有：使用低壓直流單極發電機供電的軌道炮加速器和離散或連續線圈結構的同軸同步加速器兩大類。開關是接通能源和加速器的裝置，能在幾毫秒之內把兆安級電流引進加速器中，其中的一種是由兩根銅軌和一個可在其中滑動的滑塊組成。
分類
線圈炮
線圈炮又稱交流同軸線圈炮。它是電磁炮的最早形式，由加速線圈和彈丸線圈構成。根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作的。加速線圈固定在炮管中，當它通入交變電流時，產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流。感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用，產生電磁場力，使彈丸加速運動並發射出去。
軌道炮
軌道炮（Rail Gun）或譯磁軌炮、導軌炮由法國人維勒魯伯於1920年發明，是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去。它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸。當兩軌接入電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度（理論上可以到達亞光速)射出，這就是軌道炮的發射原理，軌道炮是電磁炮最常見的式樣。電磁炮是利用電磁發射技術製成的一種先進的動能殺傷武器，與傳統的大炮將火葯燃氣壓力作用於彈丸不同，電磁炮是利用電磁系統中電磁場的作用力，其作用的時間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程。因而引起了世界各國軍事家們的關注。自80年代初期以來，電磁炮在未來武器的發展計劃中，已成為越來越重要的部分。
電熱炮
電熱炮的原理完全不同於上述兩種電磁炮，其結構也有多種形式。最簡單的一種是採用一般的炮管，管內設置有接到等離子體燃燒器上的電極，燃燒器安裝在炮後膛的末端。當等離子體燃燒器兩極間加上高壓時，會產生一道電弧，使放在兩極間的等離子體生成材料（如聚乙烯）蒸發。蒸發後的材料變成過熱的高壓等離子體，從而使彈丸加速。
重接炮
重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度。其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙，長方形的「炮彈」在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進。重接炮是電磁炮的最新發展形式。