實驗室電磁導軌炮系統試射瞬間 資料圖
中國網訊 美國海軍網站2011年10月31日報導，美國海軍研究實驗室（NRL）的科研人員於當日成功完成了海軍研究局（ONR）電磁導軌炮（EMRG）項目實驗室規模電磁導軌炮系統的第1000次試射。在過去1000次試射中，研究人員試驗了多種材料和幾何造型，旨在確定何種材料和造型能夠承受足以融化金屬的高溫和發射能量達數十兆焦耳時產生的高壓，據悉，1兆焦耳能量相當於推動一輛1噸重的汽車以每小時160公裡的速度行駛所需要的能量。2007年，研究人員首次試射電磁導軌炮，在改進了電磁導軌炮的滑動電樞和導軌之後，自2008年起每年平均試射電磁導軌炮300次。2010年12月，美國海軍水面作戰中心成功完成了33兆焦耳電磁導軌炮的發射試驗，同時也創造了一項世界記錄。由於試射所取得的材料科學方面的突破，給研究人員將新技術引入更大型的電磁導軌炮實驗設備帶來了極大的信心。
由法拉第電磁感應定律衍生的創想
19世紀，英國科學家法拉第發現，如果讓導線在磁場中作切割磁力線的運動，導線上會產生電流；而如果給位於磁場中的導線通電，則這根導線將會受到一個力的推動。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。電動機產生的強勁扭矩啟示了科學家和軍事家，如果把磁場中的這根導線換成一個導軌，上面再擱一枚炮彈，或者乾脆把導線換作一枚可導電的炮彈，是否能把這枚炮彈發射出去？
1901年，挪威奧斯陸大學的克裡斯廷•伯克蘭教授製造出了世界上第一臺電磁發射器，他還特意為之申請了第一項電磁炮世界專利，並成立了一家名為「伯克蘭」的輕武器公司來專門研究和製造電磁炮。伯克蘭教授製造的最大電磁炮能夠將10公斤的鐵製炮彈加速到80-100米/秒。後來，伯克蘭教授意識到他無法獲得理想的動力——強大的脈衝電源，不得不放棄了他的研究。
上世紀60年代，美國和澳大利亞的科學家發現，通過瞬間釋放高速旋轉的飛輪所蘊含的能量，可以獲得電磁炮所需的脈衝電源，電磁炮的研究和發展由此出現了契機。1980年，美國的研究人員在威斯汀•豪斯研究和發展中心用電磁炮成功地發射了一顆質量為317克的彈丸，其飛行速度達到了4200米/秒。一時間，電磁炮成了各個國家軍事技術研究的熱點，各種結構的電磁炮被紛紛試製出來。
電磁炮的正式名為「電磁導軌炮」，又稱「電磁軌道炮」，是一種能夠利用電能而非化學推進劑發射彈藥的遠程打擊武器。電磁導軌炮安裝在艦上，可為艦上作戰人員提供多種打擊能力，如：精確水面火力支援、對陸打擊、巡航飛彈和彈道飛彈防禦以及為抵禦敵方艦艇的水面作戰等。彈藥從電磁導軌炮發射的速度為每秒鐘2-2.5千米，整個發射過程無需使用炸藥推進，當遭遇目標時，利用高速動能將其消滅。
歷史相當悠久的「新概念武器」
電磁導軌炮屬於「不折不扣」的新概念武器，但這一發明起源較早，已經有了八九十年的歷史。電磁導軌炮由法國人維勒魯伯於1920年發明。1944年，德國的漢斯勒博士研製出長2米、口徑20毫米的電磁導軌炮，能把重10克的圓柱體鋁彈丸加速到1.08千米/秒；1945年他又將2門電磁導軌炮串聯起來，使炮彈速達到了1.21千米/秒。二戰期間，日本也研究過感應加速式電磁導軌炮，並把2千克的彈丸加速到335米/秒。但由於材料和電力等關鍵問題無法解決，電磁導軌炮的研究陷入瓶頸。1978年，澳大利亞國立大學物理學家理察 馬歇爾和約翰巴伯等人使用5米長的電磁導軌炮將質量3.3克的塑料彈丸以5.9千米/秒的高速發射成功的突破性進展。實驗室級別的電磁導軌炮長6米，口徑50毫米。強電流使滑動電樞在兩導軌間加速運動，從而產生強磁場，強磁場驅動彈藥高速發射出去。每次試射之後，研究人員都要將電磁導軌炮的全部組件進行拆解檢查，還會將導軌切割開放在顯微鏡下面檢查導軌表面所受到的損傷。
「冷戰」結束後，隨著美國和西方防禦思想的轉變，電磁導軌炮應用的研究重點也由戰略和空間防禦向常規戰爭和戰術應用轉移。為此美國陸軍制定了一個焦點技術計劃 （FTP）, 要求大約用5年時間，投資5億美元將初口動能提高到20兆焦，初速達到3-4 千米/秒，投資2.2億美元，製造一種預研樣機並使其具有一定的重複發射能力；然後再用兩年時間進行試驗和改進，進入全尺寸技術驗證階段，執行先進技術演示計劃，從一般性武器化研究轉向滿足於防空、反導、反裝甲和其它武器系統使用要求。
除美國以外，西歐的英、法、德三國以及日本和俄羅斯都介入了電磁導軌炮技術的研究。英國研製電磁導軌炮的主要方向是裝備未來的主戰坦克。法國和德國決定聯合研製電磁導軌炮,計劃分為兩部分；一是基礎研究；二是設計、製造和試驗。基礎研究分為系統總體、電磁導軌炮、線圈炮、高速彈丸、電源和開關6個項目。設計、製造和試驗的炮型就是上述3種炮的縮比演示器。