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主题:茗谈118:北京天梯 -- 本嘉明

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家园 从剑到犁

四年前我欠“骨头龙”河友一个回答,现在继续讨论。

当时我设想的“北京天梯”是纯轨道炮,跟航母上的电磁弹射一样,用洛伦兹力牵引一个“滑动铁块”,用铁块拉动“铅笔”,匀速加速。但越到后来,速度越快,这个“铁块”不论是何种材料做的,都会因为摩擦热能而融化。当时我想到一个办法,但没有说,现在既然美国轨道炮下马,中国轨道炮下舰,就可以说了。

这个办法就是“接力”,在第一块滑块到达危险高温前,像接力赛跑一样,交棒给下个滑块。目前看中国电磁炮,估计是炮弹开始移动的前半段,用了磁悬浮(其实是线圈炮),优点是效率高,工艺要求低,实用经验丰富(磁悬浮列车投运N年了),没有炮管内壁烧蚀问题;缺点是结构上叠床架屋,重量大,控制系统复杂,不过此时弹丸速度相对低,所以影响不算大。第二段才是轨道加速,优点是结构简单重量轻,用物理连接刚性控制弹丸的运动路线,这时弹丸已经具备相当高的速度,加速效率比从静止开始要来得高,烧蚀有,但程度也比全轨道炮要轻。

这门电磁炮的炮管,总长大约15米,在这么短的距离内,把弹丸以6万个G以上的加速度完成加速,高速射出。如果是用于航天发射,我们可以把轨道造得长一些(比如近10公里),在这么长一段距离上均匀加速,把5吨左右的货运飞船打到4倍音速出膛,理论上还是可以的,但在“轨道加速段”,仍然需要多个滑块接力牵引。

滑轨造得这么长,其实是迁就货船里的精密设备。货船依靠出膛时的初速,可以跑到平流层,此时动能耗尽,必须用自备火箭继续向上飞,去和“天宫”接头。如果是一长段滑轨,柔和加速,到头来出膛是4倍音速,目前能飞4马赫的战斗机也有,机上那么多设备都能正常运转,可见这个速度不会对现代航电和火箭发动机设备造成损害。

而且轨道炮有个优点,因为滑轨是笔直的,所以它只对弹丸(无人飞船)的总重量和直径有限制,对飞船的船身长度没有苛刻要求,按配送货物特点,可以发射长一点的飞船,也可以发射短一点的飞船。

电磁炮的研究,有个特点,就是不论发展到发射功率的哪个层次阶段,都可以找到对应的军民用途,一点都不浪费投资。

说回如今这门电磁炮,就要说到未来的“万能舰”,目前看,最大可能是055的改型当万能舰的平台。但我的建议,是借鉴当年美国的“埃塞克斯护航航母”,建造全通甲板的“(两栖攻击型)万能舰”,在舰右舷舰岛前后,各设置2个炮塔,每个炮塔里可以是一门大功率电磁炮,或者2门中功率电磁炮。

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因为首先,电磁炮(以及以后的激光炮等其他束能武器)都是新事物,投入实用时才会发现意料之外的问题,此时船体内有足够空间冗余,就好补救得多,无非是加各种外挂。其次,“全电推进”是个好东西,但要建立在最基本的物理准则上,肚里有粮心里不慌,必须要有足够的总发电功率,太精打细算的话,遇到突发困难转不过弯子来。理论上055的动力系统可以满足1-2门电磁炮发射时的电力消耗,但开炮时肯定会牺牲其他部门的动力分配,比如不得不减速。两攻舰比起1.4万吨的055,那块头要大得多了。第三,储能装置要可靠好用,占地儿大是免不了的,造得粗笨点就粗笨点,瓷实嘛。

那么“(两栖攻击型)万能舰”装什么载机呢?我的建议,就是装电磁弹射+电磁阻拦,然后上FC-31,也就是起降跑道合一,用的时候麻烦点,把其他直升机都赶到“002伴随舰”上就成,在斜角降落跑道设计出来前,航母也就那么用的。因为中国海军对于下一代舰载机,比较明确了,用歼-20改型(可能缩小一圈)。这么一来FC-31就尴尬了,不如用在两攻舰上,算有个归宿。这样的万能舰,4门巨炮或者8门中炮,外加12架FC-31H,一艘可以力克日本“2个88舰队+1艘配F-35B的直升机航母”,而且电磁炮也可以防空反导,基本上像青霉素杀菌一样,方圆一千公里,所有别国的反潜机,弹道导弹,加油机,预警机等等,都不能飞起来了,空域都干干净净了,此为“禁飞神器”也。至于说那么多门炮对于陆地攻击的效果,我们都不好意思多提了,反正开进濑户内海灭几个都市圈已经很容易了。

通宝推:mezhan,北纬42度,
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