
BAE系统公司的全尺寸(32兆焦)电磁炮原型机,其后方为诺斯罗普公司的电源模块
编者按:电磁炮技术向来和激光技术并列为火炮的未来发展方向。但令人大跌眼镜的是美军在经历了十余年的研究之后突然宣布放弃电磁炮项目,而技术原理相似的电磁弹射器却已开始在美军新航母上服役。美军的电磁炮发展究竟碰到了什么问题?电磁炮相比传统火炮究竟有哪些优势?凤凰军事特约专家剪水鹱将对电磁炮进行详细解析。
绕不过的物理法则(一):从技术概念走向成熟应用之路究竟有多长?
2005年美国海军启动了雄心勃勃的对陆攻击型舰载电磁炮计划,拟于2016-2018年进抵“里程碑B”即开始工程化研制,2020-2025年间实现200海里级海基间射火力支援电磁炮的实战部署。BAE与通用原子公司已在美国海军资助下制成了发射能量20-32兆焦的电磁炮工程演示样机,并安装在联合高速运输舰直升机甲板上进行海上测试。
美国海军的电磁炮项目一时间看似形势一片大好,装备部队指日可待。然而现实世界不是科幻小说。据美国财经时报网站6月4日报道,美国海军已决定放弃项目,电磁炮的研制重点将转为防御性用途,为电磁炮研制的远射程高速弹丸将改用常规身管火炮发射。

YB-49轰炸机(资料图)
电磁炮技术成熟度低,研制风险高,平台兼容性差,作战效能存疑,遭受重大挫折丝毫不值得大惊小怪。“革命性”武器装备的发展历程无不关山万重,荆棘遍布。重型喷气式飞翼轰炸机的开路先锋诺斯罗普YB-49于1947年首飞,而能够投入实战的B-2A直至1997年才加入美国空军服役。飞翼重轰历经半个世纪的艰苦奋斗方得修成正果。

CGN-9“长滩”号(资料图)
美国海军第一代电扫描阵列雷达于1961 年伴随CGN-9“长滩”号核动力导弹巡洋舰与CVN-65“企业”号核动力舰队航空母舰服役,真正成熟堪用的舰载电扫描阵列雷达AN/SPY-1则要等到1983年才作为“宙斯盾”系统的核心搭乘CG-47“提康德罗加”号导弹巡洋舰装备部队。即使排除上世纪50代后期胎死腹中的“提丰”项目,舰载电扫描雷达走向成熟仍耗时22年之久。
有观点认为舰载电磁炮是在相关技术取得突破后才开始研制的,其发展阶段相当于B-2A升空的前夜而非YB-49首飞或CGN-9下水之时。然而即使假定电磁炮技术确已实现突破性进展,历史案例仍无法令人乐观。1977年首飞的XV-15倾转旋翼机成功地验证了此类航空器的相关技术,但以其为基础研制的V-22 “鱼鹰”直到30年后的2007年才正式装备部队,仅试飞过程就长达18年。

F-35B战机(资料图)
F-35“联合打击战斗机”的主要技术难点是垂直举升系统,洛克希德马丁公司在F-35研制工作全面启动前与国防部高级研发计划局携手,在垂直举升系统相关领域耕耘多年。洛马“联合打击战斗机”技术验证机X-35于2000 年成功首飞,一举击败垂直举升系统存在重大缺陷的波音X-32,将有史以来金额最为庞大的军用飞机项目收入囊中。之后的事情已成为历史。工程化研制过程中增加了任务航电和内部武器舱的F-35“闪电”II不仅隐形性能倒退,飞行性能缩水,成本急速膨胀,进度更是屡次延后。
即使以兼容武器凤毛麟角,最大平飞速度限制在马赫1.2,过载值不得超过5.5g的低标准,F-35B实现初始作战能力的时间仍从原定的2008年推迟至2015年。“闪电”II的性能指标并不甚高,落到如今的境地固然有军种之间相互扯皮的因素,但B型机的短距起飞垂直降落性能要求才是罪魁祸首。

量产型F-22A(左)和原型机YF-22(右)差别巨大(资料图)
不容回避的现实是魔鬼隐藏在细节之中。技术测试样机与能够实战部署的武器装备之间存在着巨大的鸿沟,需要花费漫长的时间,艰辛的努力,以及源源不断的资金投入方能填平。V-22从全面启动研制工作到原型机试飞只用了3年,随后却足足挣扎了18年才最终交付部队。先进战术战斗机的技术验证机YF-22与YF-23研制周期仅为4 年,花费分别不过数亿美元,F-22A“猛禽”的工程化研制则历时14年,耗资数百亿。
美国海军先前对电磁炮项目进度的预期不是过于乐观,就是为了骗取经费而揣着明白装糊涂。工程化研制需要的款项较技术演示阶段成数量级增加,而美国海军预算即将面临千亿美元级战略弹道导弹核潜艇换代项目的巨大压力,实用型舰载电磁炮的研制费用从哪里来是个绕不过去的问题。

高速航行的提康德罗加级巡洋舰(资料图)
即使舰载电磁炮研发工作一帆风顺,麻烦也远不会就此结束。
美国海军现役的22艘CG-47 “提康德罗加”级导弹巡洋舰使用的是上世纪60年代设计的基本平台,较新的62艘DDG-51“伯克”级导弹驱逐舰的设计也可以追溯到上世纪80年代早期,两型舰的电气功率皆极其紧张且配电系统堪称原始,很难支持电磁炮这样的耗电大户。
最新研制的“伯克”III的电气系统虽然得到了一定程度的强化,仍只能勉强满足缩水版AMDR-S有源电扫描阵列防空雷达的功率需求,基本平台在稳定性和冷却功率等方面的升级潜力也由于换装AMDR-S被榨得一干二净,实在是供奉不起电磁炮这尊“真神”。

设想换装电磁炮的DDG-1000(资料图)
DDG-1000“朱姆瓦尔特”级驱逐舰体积庞大,电力充沛,是舰载电磁炮的理想平台,但该级别的建造数量已从最初计划的32艘锐减至3艘,就算全部换装电磁炮,“市场容量”也只有区区6套。为了这6套武器系统而投入巨额研制经费,对于装备现代化资金捉襟见肘的美军而言正可谓愚不可及。
研制中的20-32兆焦级电磁炮对陆攻击时的理论射程为50-100海里。美国海军为了给电磁炮张目,往往将射程不足20海里的127毫米常规舰炮拉出来当沙包,摆明了是将观众当白痴。于2008年中止研制的127毫米增程制导弹药ERGM的射程可达60海里,成本和技术风险与电磁炮相比不值一提。尽管遭遇了子系统可靠性不达标和预算超支等常见问题,但美国海军对火力支援任务缺乏热情才是ERGM最终落马的根本原因。