出? 品：科普中國
作? 者：蘭順正
策? 劃：宋雅娟 涂子怡
監(jiān)? 制：光明網科普事業(yè)部
近日，美國弧閃實驗室公司正式宣布以3375美元的價格預售所謂的“世界首款也是唯一一款電磁步槍”。據稱這種名為GR-1步槍能夠使用電磁力量發(fā)射各種各樣的金屬彈藥，而且美國軍方和執(zhí)法機構已經對這種武器表現出了興趣。
GR-1電磁槍
體積雖小，研制難度卻大
顧名思義，電磁槍和電磁炮一樣，基于法拉第電磁感應定律，采用線圈通電方式發(fā)射彈丸，它與傳統槍械將火藥燃氣壓力作用于彈丸不同，電磁槍炮主要是利用電磁場產生的力來對金屬炮彈進行加速，使其達到打擊目標所需的動能。
目前主流的電磁槍炮技術路線有兩種，一種是軌道式，一種是線圈式。這兩種都是利用電磁原理的拋射器，不過具體技術有些不同。軌道式的彈藥需要接觸通電導軌形成回路，所以先決條件是彈藥的部分為導電體，利用電流傳導軌道之間產生的磁場來發(fā)射彈丸。而線圈式又稱高斯式，其彈藥需要是磁體，利用電線線圈產生磁場，從而推動鐵磁彈藥加速。
現在多國在電磁炮研制領域都取得了一定的建樹，而電磁槍雖然看似更“親民”，也在科幻作品中反復出現，但在實現中卻一直沒有起色。關鍵的原因在于，所有電磁武器都受到了電力的制約，要想提高初速，或者增長電磁軌道，或者加大電磁力。而電磁力越大，意味著所需要的電流也越大，這就需要大容量的電池 。
因此目前面世的電磁炮往往體積巨大，為了能夠滿足其能源需求和設備需求，實驗時只能固定在地面或安裝在大型軍艦這樣的平臺上。而電磁槍主要面對的是單兵，自然體型受限，所以雖然此前也有很多電磁槍的設計，但卻很難滿足現實的需要。
沖破阻力，日漸接近戰(zhàn)場
此次弧閃實驗室公司開發(fā)的這款電磁步槍長度約為38英寸（96.5厘米），槍管長度約為26英寸（66厘米），重約20磅（9千克），由一個25.2伏的鋰電池裝置供電。制造商表示，這款步槍采用“先進的電容充電系統”和“雙鉗位準諧振逆變器”，使其在最大功率下每分鐘可發(fā)射20發(fā)子彈。或者在半功率狀態(tài)下每分鐘發(fā)射100發(fā)子彈。該槍還采用了一種新式的擊發(fā)系統，用戶可以通過輕按扳機來為系統進行預充電，然后再進行射擊。該槍所使用的的彈藥，由于其是通過磁場加速彈丸，因此可以發(fā)射任何直徑在11到12.6毫米、長度在30到52毫米的含鐵金屬彈丸。其實類似的武器中國也已經有了成果，在2020年6月八一軍視網發(fā)布了一則視頻，視頻中陸軍勤務學院的幾個學員發(fā)明了數款電磁步槍和電磁手槍，分別進行了氣球、多層木板和鋼板的射擊實驗。從測試情況看，電磁槍可以輕松擊穿幾層木板和一層鋼板。
中國研制的電磁槍
不難看出，電磁槍距離真正成熟還有很長的路要走，但其卻代表了武器發(fā)展的重要方向，相信未來相關成果將越來越多。
軍事小詞典
法拉第電磁感應定律：19世紀英國科學家法拉第發(fā)現，位于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，由此就誕生了法拉第電磁感應定律
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