鷹獅

電磁軌道炮和線圈炮的基本原理是法拉第電磁感應定律,利用電磁力將彈丸加速到所需的速度。但在具體的實現(xiàn)形式上,卻有著不同的路徑與不同的技術難點。
線圈炮是電磁炮的最早形式。將多個線圈組合起來,在將它們固定在一個軸上,稱為驅動線圈。從原理圖可以看到,這種模式中彈丸本身也是一個電磁線圈。它從軸的一端開始運動,控制系統(tǒng)給微觀上的各線圈依次通電。彈丸線圈通過這些加速線圈時,在洛倫茲力作用下不斷加速。線圈越多、電流越強,彈丸線圈的炮口初速就越大。
線圈炮有如下幾個優(yōu)點:彈丸線圈就像磁懸浮列車,是不與加速線圈相觸碰的,所以也就不會受摩擦力的影響,電能利用效率較高,裝置磨損較小。線圈炮不需要兆安級的電流,更易控制和實現(xiàn)。能實現(xiàn)的洛倫茲力也較大,能量利用效率高,可發(fā)射大質量物體。
但是,從實用的角度講,線圈炮也存在不少問題。根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場總要反抗產生感應電流。也就是說,在彈丸線圈經過加速線圈時,前半段是加速,后半段就是減速。如果想要一直加速,就需要在彈丸線圈經過加速線圈的后半段時,停止給加速線圈通電,或通反向電流。如此,只有交變電流可以做到。然而隨著彈丸的不斷加速,所需要的交變電流頻率會越來越高,如何控制是一個非常嚴峻的問題。

另一方面,由于線圈材料存在電阻,當加速線圈中通有電流時,必然會有部分電能轉化為熱能,進一步提高電阻,這極大地降低能量利用效率?!?br>