耗时16年，花费超过5亿美元，曾被美国军方寄予厚望的电磁轨道炮项目在今年年底即将暂停。美国海军最近宣布，2022财年由于受到“军费开支限制、集成作战系统的挑战以及相关未来技术尚未成熟”等因素影响，电磁轨道炮项目将会在2021年底暂停研发。

节省下来的资金将会优先用于开发定向能量武器、高超音速武器以及其他电子作战系统等项目，不过在电磁轨道炮研发过程中获得的相关技术将会被保留，以备海军在未来某一天可以从现在中断的部分继续研发。

AGM-183A高超音速导弹

美国的电磁轨道炮项目

美国的电磁轨道炮项目始于2005年，按照计划，电磁轨道炮是未来海军进攻和防御体系中的一个重要环节，该体系包括激光武器提供近程防御能力、轨道炮提供中程进攻和防御能力、巡航导弹实施远程打击。

在项目上马的最初几年，轨道炮研发的进度还是不错的，推出了不少原型测试平台，不过最近几年由于高超音速武器的出现似乎打乱了美国海军武器研发的节奏。轨道炮项目的研发资金自2017年开始就逐年被削减，到了2019年该项目获得了2800万美元的拨款、2020年约为1500万，今年拨付的款项只有950万美元。

2017年美国海军在达尔格伦高调测试电磁轨道炮可能是这个项目最后的“高光”时刻了，自此之后军方对该武器的兴趣逐年递减。加之此时轨道炮的研发进入到了瓶颈期，包括能源问题、“炮管”寿命极低、发射速度和射程远未达到预期、弹丸制导问题以及发射成本居高不下等无法克服的问题。这些问题以目前的技术水平来看在短时间内根本无法解决，所以真正可以实战部署的轨道炮至今仍未被制造出来。

在这样的情况之下美国海军已无继续等待的耐心了，在被其视为主要对手的中、俄相继开发出可用于实战的高超音速武器之后，它终于下定决心“废”掉这个未来无望的项目，转而去寻求更为先进的激光武器和超高音速武器了。

何为电磁轨道炮？

电磁轨道炮，也被称之为轨道炮，曾是一种被视为是未来科幻式的先进武器。在理论上因其具备发射初速度高、弹体动能大、毁伤效果强、弹丸质量和体积较小、可以高速连续发射、使用成本低等优点，自80年代初不少国家就对这种武器进行了开发，不过目前大部分项目仍处在试验测试阶段，尚无真正的实用性武器入役。

电磁轨道炮的原理其实与现在的航空母舰上使用的电磁弹射器原理差不多，利用强大的电磁力推进弹丸发射，其发射初速度理论上可以达到2000-3500米/秒（也就是大约马赫数7-8的样子），炮口动能约为50兆焦耳（战列舰巨炮的炮口动能约为360兆焦，但它的炮弹质量大都在1吨以上，而电磁轨道炮的炮弹仅为10公斤左右，请这样对比一下），射程在100至300公里左右（理论数值）。

理论上这种轨道炮只要在有电的情况之下就可以无限发射，在保证同等毁伤效果的同时，轨道炮的炮弹体积更小，而且在它发射过程中弹丸在“炮管”内可以持续加速。相比于传统火炮只在有在火药“爆燃”的一瞬间施加给炮弹一个推力而言，电磁轨道炮口初速度更大、动能也更大、毁伤效果更强！

另外，可实战部署的轨道炮所携带的炮弹也不会像传统火炮那样多，且不需要发射药，体积也更小。

电磁轨道炮的研发难点

但是呢！这些都只是理论上的愿景，当美国人从90年代初期进入到电磁轨道炮领域之后发现，真正想要开发出一款可用于实战的电磁轨道炮并非想象得那么简单。

  • 首先、就是能源问题

美国正在研发的电磁轨道炮净功率约为5.3兆瓦，炮口动能为33兆焦（其目标为66兆焦）。假设电磁轨道炮的电能与动能之间的转化率为20%，那么连续发射轨道炮至少需要25兆瓦的能源供应（以炮口动能33兆焦计算）。现在在美海军现役战舰中只有DDG-1000型驱逐舰能够搭载此类武器（可输出78兆瓦），剩下的类似阿利·伯克级驱逐舰只有不到9兆瓦的额外电力，无法搭载大功率的电磁轨道炮。

功率小了，轨道炮的射程也就小了，现在美国最新型的电磁轨道炮的最大射程约为100英里。这样的射程其实很尴尬，若用其对付对手的军舰，抵近至100英里的距离也就相当于让自己的战舰停留在敌人的导弹打击范围之内，而离远了轨道炮就不起作用了。

海军计划在快速运输 USNS Millinocket上安装的电磁轨道炮原型

  • 第二、“炮管”寿命

这个问题如果不是亲自尝试的话似乎永远都不可能想到这个层面，轨道炮的“炮管”怎么会这么不禁用呢？

在轨道炮的“炮管”中，一发静止的炮弹被瞬间加速到7-8倍的音速，它所承受的加速度大约在20000-40000G左右，不管炮弹与炮管之间的接触有多么的“丝滑”，在如此高速状态之下磨损是必然的了。

除了磨损之外，“炮管”在发射时还需承受极高的温度、巨大的压力以及瞬间超过百万安培的电流冲击。这种情况之下，测试中的电磁轨道炮实际上在发射10-20发炮弹之后就必须更换“炮管”，远远低于此前海军预期的400-1000发的寿命，而且这“炮管”钱也不便宜啊，更为关键的是，你上战场总不能携带一堆“炮管”去打仗吧。

  • 第三、成本问题

按照海军最初的设想，可实战部署的电磁轨道炮发射成本将会远远低于传统火炮和导弹，目前估算的价格大约在2.5万美元一次，未来的目标是1000美元左右。不过由于诸多技术因素尚未攻破，这种极低的发射成本似乎在短期内根本无法实现，换炮管的钱就会要了海军的“亲命”。

  • 第四、弹丸制导问题

作为美国海军未来攻防两用的武器，电磁轨道炮不仅要承担远距离打击任务，近程防御来袭导弹也是它的使命之一，但是要想实现这样的能力，单单靠直来直去的发射可实现不了。

为此海军还必须开发一种带有制导能力的电磁炮炮弹，可是在超过2万G加速度的弹体内安装精密的制导设备其难度可想而知。除此之外，内部的电子设备还必须要能抵御极高的温度，选择何种材料、如何保持强度、在强大磁场中如何保证电子设备正常工作等等一系列问题目前都无法解决。

电磁轨道炮的衍生项目——超高速弹丸

当然了，美国的电磁轨道炮也并非一无是处，项目虽然暂停了，可在研发过程中衍生出来的超高速弹丸（HVP）技术却被美国海军相中了。

HVP原本是为电磁轨道炮设计的一种超高速炮弹，利用弹体独特而修长的设计来最大程度地降低空气阻力以提供炮弹的飞行速度，同时它带有稳定翼和微型制导系统，在飞行中能够实施机动和控制，从而提高打击精度。

另外该炮弹的造价也比较便宜，适合大量装备，采用常规的火药发射即可。这种炮弹的速度虽没有轨道炮那么恐怖，不过相较于常规火炮还是要强一些的，这也算是一个折中的方法吧。

2018年美国海军就在军舰上利用传统火炮测试过HVP，效果相当不错，而陆军和海军陆战队也在开发155毫米口径的HVP，利用该炮弹的特性美军准备将其作为未来对空防御的一个“杀手锏”武器来使用。

暂停电磁轨道炮研发不代表放弃

电磁轨道炮项目其实说白了就是“死于”对手的技术发展过快，高超音速武器的性能明显优于电磁轨道炮，且没有太多的技术限制。

美国在高超音速武器研制方面已经落后了，而继续开发电磁轨道炮与目前美国的战略不符，为了尽快追赶上对手，暂停轨道炮的研制很正常。

不过各位请注意，美国海军至今只是说电磁轨道炮项目暂停，并未将其完全放弃，个人认为在相关技术发展到一定程度后，电磁轨道炮可能仍是一种趋势。