作者：黄毓森 石海明（国防科技大学）

制作：光明网军事科技前沿

出品：科普中国

　　信息化条件下的现代战争，信息流在作战网络内高速流转，而这种信息流动的优势要转化为现实战斗力，则需要武器平台来将信息势能物化，转化为现实的强大打击能力。

　　传统身管火炮由于技术原理上的限制，使得其炮口初速最高也只能达到2000m/s左右。采用全新技术原理，依靠全新发射能源的电磁轨道炮则能够轻易突破2000m/s这个“超高速大关”。目前，美军在研的电磁轨道炮工程样炮，其炮口初速已经超过3000m/s。随着高功率脉冲能源技术、导轨材料技术等相关技术的进一步成熟，其射弹的炮口速度将得到进一步提高，进而实现从高速到超高速的飞跃。

　　美军“快速决定作战”构想，要求其军队能够在短时间内依靠强大的压倒性攻击，予敌震撼，使敌瘫痪和崩溃，实现己方战略目标。一个“快”字，换来的是更多的战略主动性与技术灵活性。

　　一.响应时间更短

　　在现代战争中，各种作战要素在时间轴上高度浓缩，核算现代战争的时间分母越来越大。美国前国防部长科恩(William Cohen)曾精辟地指出：“现代战争的哲学就是快速作战”。

　　美军的OODA(Observe-Orient-Decide-Act)周期理论认为，现代战争致胜的精要在于使己方的OODA周期短于对手的OODA周期，从而使对手作战体系的混乱不断积累叠加，最终导致瘫痪。以美军OODA的作战周期理论为逻辑框架，可知观察、判断、决策的时间压缩主要取决于战场感知系统、信息网络能力的健全与完善，而从行动的发起到目的达成的时间压缩则主要依靠快速打击武器的发展与成熟。

　　电磁轨道炮更高的射弹速度意味着更短的响应时间。美军21世纪部队作战规划指出，“我们必须能够在数分钟时间内发现、测定、追踪、瞄准、攻击和评估目标”。在21世纪的全球反恐战争中，“战斧”式巡航导弹是美军摧毁恐怖分子窝点的重要打击武器，但由于“战斧”导弹的飞行速度只有800km/h左右，且发射准备时间较长，打击300km外的目标需要近30min的时间才能实现，从而使战术上的突袭性与隐蔽性大打折扣，致使许多时候导弹命中指定窝点时，藏身其中的恐怖分子早已逃脱。当年美军为击杀基地组织头目本·拉登(Osama Bin Laden)，从阿拉伯海海域向阿富汗东部发射了多枚战斧式巡航导弹，但由于距离较远，而战斧巡航导弹的最高巡航速度只能达到800km/h左右，致使在攻击命令下达数十分钟后,导弹才到达目的地域击中指定设施，从而使本·拉登在内线的提醒下及时逃脱。而电磁轨道炮打击300km外的目标只需要不到8min的时间，这大大增强了火力打击的时效性与突然性。

美军从军舰上发射“战斧”巡航导弹

　　使用电磁轨道炮打击时间敏感目标，不仅可以在反恐和游击战中点穴式地攻击敌方重要巢穴，还可以在战争中打击对方的远程防空反导系统、预警雷达、弹道导弹和巡航导弹发射装置等军事设施。电磁轨道炮的出现，将极大改善目前导弹、常规火炮的炮弹打击响应速度过慢、反应和准备时间过长的状况。

　　二.突防能力更强

　　防空系统能否有效拦截飞行目标，一方面取决于防空武器的战技指标，另一方面也取决于预警系统、火控雷达能否迅速捕捉目标并且计算出目标的飞行轨道以及空中迎击点。据测算，飞行目标的突防概率与自身的飞行速度成正相关，当飞行速度从0.9Ma提升至3Ma时，目标飞行器的突防概率将增大54%；而当飞行速度从0.9Ma增加至5Ma时，则其突防概率将能提高120%。

　　由于电磁轨道炮的射弹即使在飞行末端的速度也超过8Ma，基本达到了弹道导弹的末端飞行速度，这使得防空武器拦截目标十分困难。电磁轨道炮从发射，再到命中300km以外的目标，只需要8min的时间，而如今俄罗斯S-400型防空系统由平时完全转入战斗状态的反应时间为10min，因而，超高速射弹也使得敌方防御系统难以有效作出反应，保护目标。

美海军测试用的电磁轨道炮原型

　　此外，由于超高速射弹在空气稀薄区与空气稠密区之间飞行时存在着大气激波反弹效应，射弹在超高速飞行的过程中因为大气激波而获得不连续的升力，这使得射弹将以某种不规则的正弦波轨迹飞行。由于电磁轨道炮的射弹飞行轨迹呈漂波式的不规则路线，导致其飞行轨迹十分诡异，常规防空火控雷达难以有效捕捉追踪，并判断其下一步走向，这进一步强化了电磁轨道炮射弹的突防能力。

　　三.打击范围更广

　　即使弹体采用更加科学合理的气动外形以及改进底火增程技术、优化发射膛压，传统身管火炮在发射普通弹药时的射程最多也不能超过100km。为了拥有更远的火力射程，目前传统身管火炮主要通过火箭增程技术实现。如美国海军舰艇普遍采用的舰首炮MK-45型127mm中口径舰炮即通过采用EX-171 ERGM火箭增程弹，使得其射程拓展至120km左右，但这几乎是传统身管火炮增程的极限了。传统身管火炮之所以难以进一步提高其射程，最根本的原因是难以从物理定律层面实现根本性突破。由于传统身管火炮膛内气体膨胀速度在同等的温度条件下是难以突破音速的，这使得其炮弹射速始终难以超过2000m/s的理论值大关。

美海军装备的MK-45型127mm中口径舰炮

　　电磁轨道炮则由于采用了全新的发射机理，在炮口初速方面与传统身管火炮相比有着巨大的先天技术优势。通过在电磁场导轨上对射弹进行持续的稳定加速，电磁轨道炮的炮口初速度就可达3000m/s，进而获得远达360km的火力覆盖半径，这是使用化学能发射炮弹的传统身管火炮所难以企及的。