国产电磁弹射射器试验获成功!

高速地面交通、航空飞行器等高速先进装备的研发,必须解决复杂动态过程下的空气动力学、高强度先进材料、高速测控等一系列科学技术问题。采用电磁推进技术建造的电磁橇设施,具有推力大、响应快、精确可控等突出优势,可以为上述问题的解决提供重要的测试手段。近日阶段性建成的世界首个电磁推进地面超高速试验设施——“电磁橇”设施在济南成功运行对于吨级及以上物体最高推进速度可达每小时1030公里创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录电磁橇如何实现如此高的推进速度?所谓的电磁推进技术是采用了电磁弹射相关的技术。电磁弹射是采用电磁作用原理产生的电磁推力使物体加速,因电磁驱动力与电流平方成正比,所以只要保证足够的电流输入,便能在发射装置内产生足够大的推力,使物体达到更高的速度。图为电磁弹射器电磁弹射实现的具体过程是,电磁弹射的导轨中铺满了一个个通电的线圈,它们在轨道中形成一个一个磁场。而电磁弹射要推动的物体,它就是一块磁铁。在磁场里,因为同性相吸异性相斥的原理,推动滑块向前进。这些导轨中的线圈是依次通电,当磁铁通过第一个线圈的时候,第一个线圈通电产生磁场,吸引磁铁向前运动。可是当该磁铁通过第一个线圈的时候,异性相吸引,就会被该磁场给拉回来。那怎么办呢?有两个办法,第一就是转换第一个线圈的电流方向,从而改变磁场方向。还有另外一种方法,当滑块经过第一个线圈后,第一个线圈停止充电,磁场消失,下一个线圈通电,在新的位置产生磁场,推动滑块向前运动。一般来说电磁弹射器使用的就是第二种方法。目前电磁橇设施可向国内相关企业和研究单位提供试验与测试服务对支撑我国大质量高速先进装备持续快速发展和高速科学技术研究具有重大意义来源:央视新闻、科创中国、科普福建免责声明:本公众号非营利性的,遵循微信公众平台关于保护原创的各项举措。推送文章可能未能事先与原作者取得联系,或无法查证真实原作者,若涉及版权问题,请原作者留言联系我们。经核实后,我们会及时删除或者注明原作者及出处。}
2022年10月27日 02:45--阅读 ·
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--评论有说法是,运载能力至少数吨级的电磁橇,在试验中获得了每小时1030公里的测试成绩。这个说法并没有引起太大的轰动,但是瀚海狼山(匈奴狼山)个人认为,大多数人还没有认识到这次测试的成功,对外来50年甚至100年全球战略大格局的深刻影响。下面就仔细地分析一下,为何现实和未来的战略意义如此重大。首先关于“电磁橇”的说法,未必就是这个测试装置的最终名称。只是这类测试装置在全球历史上都没有先例,暂时不知道该如何命名最恰当,只是这个试验装置应该是做成了雪橇型,而把数吨级的测试配重,像常见的雪橇载货一样的放置在上面。而这个装置当然也不是载货后,像真正的雪橇一样在雪地上滑行。有极大概率是在电磁弹射超长轨道上进行运动测试,因此就暂时命名为电磁橇。实际上就是一个特殊的、有比上舰电磁弹射器更长运行轨道的大型电磁弹射试验装置。而所谓的电磁橇,只不过是在类似上舰电磁弹射梭的基础上,上面再增加一个放置运载数吨级配重的滑动载物平台而已,但是本质上与常见的上舰电磁弹射梭并没有什么根本性的不同。那么这个测试装置的整体规模有多大?或者最简单地说,其电磁弹射轨道的长度有多长呢?其实可以很容易地大致预判:目前120米级总长的大型电磁弹射器,已经可以在十几秒之内,把30吨级以上的重型舰载机,从速度为零,快速加速到时速接近300公里而立即起飞。那么等比例的电磁橇目前只能弹射数吨级的配重而不是上来就弹射30吨以上的超重配重,但是其电磁弹射轨道逐步加速的加速值以及长度比例应该对比现有的,上舰大型弹射装置大差不差。也就是说,目前在陆地上的电磁橇,如果要做到把数吨级的配重从速度为零快速加速到300公里的时速,也应该至少有120米的试验总长度。而现实是可以最终把数吨级的配重加速到1030公里的时速,那么其电磁弹射轨道的全长应该在400米左右,最少也应该有350米上下。说白了,这就是一个超长的电磁弹射试验装置。那么为何只加速到1030公里的时速,为何不再继续延长陆地试验型电磁轨道的总长,比如延长到500米甚至到1公里,这样岂不是最终可以把数吨级的配重,直接加速到时速3000公里甚至5000公里!像巨型电磁炮一次性发射数吨级的弹丸到数千公里之外?其实狼山要说,当前把陆地试验性露天电磁橇的总长限制在400多米,而对数吨级的配重弹射末端的,终极速度限制在1030公里的时速,是非常有讲究的。因为一旦再延长弹射轨道,最终延长电磁弹射总加速时间,也就是哪怕再增速一点,那么这个数吨级的配重的末端速度就到了1100公里以上的时速。这是一个什么概念呢?很简单,这个配重已经要超音速了!而在海平面高度的任何物体一旦超音速,就会产生猛烈的激波,造成惊天动地的轰响!不但试验人员受不了,就是周边数十公里的范围也会大受干扰。总之一句话,目前的这个电磁橇,已经做到了人类在露天低海拔的试验场所,进行电磁弹射吨级以上大型物体的最高限制速度。如果需要继续加速,就必须把整个试验装置,放置于接近抽出真空的大型管道之内。这样才能避免超音速激波的产生,继续加到更高速度。因此这个露天的电磁弹射长轨道。已经做到了现有条件下的最大测试极限。那么测试成功后,未来可以做什么用呢?用处大了去!首先就是可以测试未来露天超级磁悬浮列车的极限速度。其实这个极限速度就是1030公里左右的时速。如果想要超音速,比如最终实现2000公里时速的超级磁悬浮列车,那么就必须采用大型抽真空管道。第二,为未来电磁发射卫星进行了初步测试。如果把这个电磁弹射轨道从400米延长到1公里左右,那么末端速度就会到达2500米每秒,等于时速9000公里,是目前测试速度的9倍左右。此时就完全可以用来直接发射卫星了。到这里有人要说了:卫星入轨速度至少是7.9公里每秒,你这里的电磁弹射起飞的最大速度只有2.5公里每秒,为何就敢说可以发射卫星?其实不是不能继续加速,但是要知道黑索金;高级炸药爆炸的爆速也不过8.6公里每秒,比卫星入轨速度高不了多少。如果在地面上就把卫星和其他航天器直接加速到入轨速度,那么一旦“出膛”遇到低层稠密大气,则所有的发射体都会剧烈气动摩擦燃烧。打出去的是一个火球而不是卫星。因此未来即使用1公里的长电磁轨道发射卫星和其他航天器,也只需要末端电磁加速到2.5公里每秒即可。即使以这个速度出膛,也需要外部有防热措施。2.5公里的初速度,已经可以把发射物抛射到距离地面300公里,此时再稍微用火箭助推一下,就可以让有效载荷直接入轨了。同样道理,1公里级的超级电磁轨道既然可以发射卫星,那么自然也可以当做洲际导弹或者洲际超级大炮来用。就看打出去的是卫星还是弹头而已。其实这类装置还可以送洲际货运,成本比洲际飞行的货机便宜得多。货机要在低空持续克服空气阻力飞行,因此油耗巨大。而这类超级装置,只需要把数吨级甚至几十吨级的货物打包,一次性弹射到300公里的高空,然后逐步打水漂滑翔下降飞行,足够发射到万里之外。成本还不到现有洲际货机的十分之一。总而言之,长耳朵家已经把电磁弹射玩出了花,把22世纪的技术提前展示。}

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