电磁炮利用电磁力（洛仑兹力）沿发射炮弹的武器

电热炮利用电加热产生高温等离子体来推进弹丸，其原理与古代蒸汽炮类似。重连炮本质上是线圈炮的一种。 唯一的区别在于线圈的布置。

1.电磁炮弹丸

除非在太空中使用，否则轨道炮射弹需要在空中飞行直到击中目标。

根据空气阻力公式：



一般情况下：

我们一起可以看到

也就是说，弹丸单位冲程的动能损失似乎与其速度无关，只与其特征迎风面积有关。 但实际上，跨越音障后，特征迎风面积随着速度的变化而不断变化。

显然，要减少弹丸的动能损失，必须选择高密度的材料。

另外，除了电热枪不需要弹丸的电磁性能外，线圈枪和轨道炮都要求弹丸具有较高的导电性。 因此，电磁炮弹可分为一体式和分体式。

集成弹丸本身就是一个导体。 为了兼顾导电性要求和高密度要求，最理想的材料是金或银，其次是铜。

分离的弹丸离开“炮体”后，高密度弹丸与低密度环形导体（助推炮弹壳）分离。 其中，导电材料要求导电率高、重量轻以及必要的强度。

最理想的导体是高度有序的石墨烯或碳纳米管，最理想的弹体材料是铱铂合金。 然而，10公斤的铱金和铂金的价格却高达数百万元！

经济上更现实的导体材料是高强度铝，弹丸是钨或贫铀。

有人说，使用所谓的“毁伤元件”是一种非导电材料，会降低弹丸的导电性和密度，使弹丸难以达到高速。 该材料仅适用于火炮或低速电磁炮发射。

还有人说金属底座可以用来发射非金属弹丸或制导部件。 同样的原理也适用：非金属射弹和制导部件会降低电导率和密度。 只有基础才能加速，本身就很难达到高速，更别说推动其他东西了。

2、发射装置

线圈枪的发射线圈采用水冷铜线圈。 线圈本身没有技术含量（也就是说没有改进的空间）。 更多的研发重点集中在如何增加瞬间大功率高频电流。 轨道炮的弹道一直被各国保密（保密的原因可能是害怕被复制，也可能是想看后来者掉进同一个坑）。 轨道需要让弹丸以至少每秒3公里的速度移动，并维持大电流供应。 现阶段，很难想象有一种材料能够承受它。

电磁炮确实可以均匀加速，但如果要用10m左右长的“炮管”将弹丸加速到2500m/s，根据2as=v^2，计算出a=/2/10=，即也就是说，它需要达到 /s^2 的加速度，只有剧烈的大爆炸才能达到。 当20公斤的弹丸高速发射时，弹丸所受的总力为F=ma==牛顿。 根据作用力和反作用力的关系，弹丸也会对线圈施加牛顿力。 这个力必须由线圈、支撑件等组合起来。承受就相当于承受非常猛烈的爆炸的冲击力。 可想而知，需要多少巨大的支撑部件才能承受。

看看那些发射2公斤弹丸的电磁炮的测试视频。 它们发射时也是雷电和“烟雾”，速度只有1400m/s。 他们只是近距离射击目标。

3. 启动准备工作

电磁炮的电磁推进装置必然比传统火炮的笨重，因此军用电磁炮很可能会采用传统火炮作为前置推进。 另外，为了避免枪内弹丸高速运动产生冲击波，射击前枪内会充入低密度、高温的氢气或蒸汽，这会延迟连发。

电磁炮弹的动能越大，杀伤力就越强。 现代巨型大炮的动能可达400MJ，并且有爆炸部件以增加杀伤力。 然而，巨型大炮由于体积太大而被淘汰。 电磁炮没有爆炸部分，而且有几十个MJ，所以确实没有太大意义。

根据v=at计算出t=2500/=0.008秒，弹丸飞出炮管仅需0.008秒。

若枪口动能为20MJ，根据W=Pt，计算出发射功率P=/0.008=。 三峡大型水轮机装机容量仅为70kW，需要4台机组。 这是不现实的。 只有大电容才能缓慢储存电力，然后快速释放。 因此，在启动之前你必须花时间给电容器充电。 给大容量电容器充满电是相当耗时的。

3. 范围和精度

电磁炮弹丸的动能在稠密的大气中迅速衰减。 弹丸单位冲程的动能损失与其动能成正比，与迎风面积的平方根成反比。 对于特定密度和形状的弹头，迎风面积的平方根与弹丸质量成正比。 与平方根成正比。 也就是说，如果初始动能不变，弹头缩小7/8，则初速度必须加倍才能获得相同的射程。 10公斤弹丸在第一宇宙速度下的射程约为100公里（速度衰减到穿甲弹的水平，可以击伤排水量万吨的战舰，但不会使其消音）。 事实上，天宫一号的初始速度达到了第一宇宙速度。 当掉落时，大部分都会被烧毁。

在大气中停留的时间越短，任何时刻动能与大气的偏差就越小。 然而，枪内弹丸的加速度受到助推器壳体导电性能的限制。 要提高初速度，增加枪长的唯一办法就是增加枪长。 然而巨型大炮由于过于笨重且不灵活，早已被淘汰。 初速低于每秒2公里的弹丸是没有意义的。 这个速度足以形成黑色屏障，使其难以有效传输引导信号。

即使存在能够承受大加速度、突破通信制导的制导系统，成本也极其高昂。 同时会占用弹头空间，降低弹头密度，增加阻力。 而且，制导电子元件很可能在发射过程中被极强的电磁场破坏。 因此，高速电磁炮只能发射金属块，无法设置制导部件。

合理的武器级电磁炮安装很可能是无制导的。 由于电磁炮的初速度是可控的，因此其初速度可以比传统火炮的初速度更加精确。 然而，大气扰动造成的干扰是不可避免的。 另外，速度太高，膛线设置困难。 不旋转的炮弹被击中10公里外后就不知道转向哪里了。

4. 应用领域和目标技术

计划中，电磁炮主要用于攻击战斗机以及拦截弹道导弹和续航导弹。 需要配备超高精度相控阵雷达、超高分辨率红外/可见光相机阵列、目标特征识别AI系统、气相雷达（观测大气情况便于计算阻力和风偏），超级计算机。

不过电磁炮发射时的超强电磁释放也是一个缺陷，相当于向敌人发出信号：我在这里！ 电磁炮的天敌可能是：超高分辨率红外/可见光相机阵列+目标特征识别AI系统。 不同的是，这里的系统用于识别电磁炮发射平台信息，并根据弹丸轨迹推断平台位置和参数。 导弹因此可以锁定电磁炮系统，无人机战斗机甚至可以躲避炮弹。

有人说，电磁炮是用于太空战争的。 太空中不存在灰尘和天气问题。 使用定向能武器（比如激光炮）不是更好吗？ 而且，将弹丸移入太空的成本非常昂贵。 发射时的后坐力会改变电磁炮的姿态，这就需要燃料来改变轨道或调整姿态。 虽然弹丸在真空中运行，但仍然会受到地球引力的影响。 例如，如果向前发射，它就会被移动到太空中。 使用大炮，射弹可能会绕地球一圈并从后面击中自己。 激光炮则不存在这些问题。

电磁炮值得继续研究。 随着科学技术的进步黄金弹头，可以逐步研究。 然而，它并没有很多人想象的那么强大。 至少在可预见的未来，会是尴尬的。 与其愚弄中国人民，把资源花在没有希望的项目上，不如集中更多的资源来研制高空可见的飞机发动机、核潜艇、先进导弹、芯片等？

“实践是检验科学的唯一真理！” 有国家于1901年研制出电磁炮原型机，但经过数百年的研发，一直没有投入实际使用。 由此可见，这东西不具备强大的生命力。 纵观人类历史，枪取代了弓弩，汽车取代了马车，电脑取代了笔和纸……这些东西哪一个不展现出强大的生命力，很快就会变得实用呢？ 只能说，留给电磁炮的时间不多了！ 只有实现室温超导、可控核聚变等突破，电磁炮才有进一步发展的可能。 不过，激光炮、定向能武器等未来武器的研发不会停止！

（来源：硅基生物学）