主要定義
小型軌道炮軌道炮歷史
發明
電磁軌道炮是法國人維勒魯伯於1920年發明。二戰中，德國漢斯勒博士開展了對電磁軌道炮的全面研究。到1944年，他研製出長2米、口徑20毫米的軌道炮，能把重10克的圓柱體鋁彈丸加速到1.08千米/秒。1945年他又將2門軌道炮串聯起來，使炮彈初速度達到了1.21千米/秒。二戰期間，日本研究感應加速式電磁炮，並把2千克的彈丸加速到335米/秒。二戰之後相當長的一段時內，因材料和電力等關鍵問題無法從根本上解決，致使電磁軌道炮研究中斷了很久。發展
從70年代起，隨著一些技術難題相繼被解決，使得電磁炮的研製得以東山再起。1970年德國的哈布和齊默爾曼用單極線圈炮把1.3克的金屬環加速到490米/秒。1978年，澳大利亞國立大學物理學家理察·馬歇爾和約翰巴伯等人使用5米長的導軌炮，以可供1.6兆安電流的550兆焦耳雙層單極發電機為電源，取得了將質量3.3克的塑膠彈丸以5900米/秒的高速發射成功的突破性進展。澳大利亞的成功進展，給各國電磁炮研製者以巨大的鼓舞。1978年，美國國防部先後成立了電磁炮發展研究顧問委員會和技術工作組，開始評估電磁炮技術現狀及套用潛力，並建議集中和協調國家的資金來發展電磁炮。20世紀80年代美國國防委員會得出“未來高性能武器必然以電能為基礎”的結論。1991年，美國防部成立了“電磁炮聯合委員會”，協調軍隊、能源部、國防原子能局及戰略防禦倡議機構分散進行的電炮研究工作。1992年，美國已把一門口徑90毫米、炮口動能9兆焦的電磁炮的樣炮推到尤馬靶場進行試驗。突出優點
電磁軌道炮有一些突出優點：一是彈丸速度快，精度高，射程遠，威力大。彈丸約能在6分鐘內飛行200
海里，初始速度達到2500米/秒，比普通槍彈的速度快2至3倍。帶有巨大動能的彈丸通過直接撞擊目標將其摧毀，威力極大。同時極高的飛行速度可以減少炮彈的飛行時間，使炮彈不易受到干擾，保證了炮彈的精度。二是炮彈體積小，重量輕。電磁炮彈幾乎不使用推進劑，減少了裝藥量，所以炮彈的體積只是傳統120毫米火炮炮彈的八分之一，重量是其十分之一，這樣可顯著提高武器系統的攜彈量，減少後勤負擔。現在的艦船一次只能攜帶70枚制導飛彈，而電磁軌道炮彈則能輕易地一次裝載幾百枚。三是生存能力強。炮彈幾乎不裝填炸藥，又可減少炮彈在製造、運輸、儲存方面的安全隱患。
結構與原理
軌道炮原理線圈炮：
線圈炮又稱交流同軸線圈炮．它是電磁炮的最早形式，由加速線圈和彈丸線圈構成．根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作的．加速線圈固定在炮管中，當它通入交變電流時，產生的交變磁場就會在彈丸線圈中產生感應電流。感應電流的磁場與加速線圈電流的磁場互相作用，產生洛侖茲力，使彈丸加速運動並發射出去．一般普通實驗室做出的線圈炮不產生洛倫茲力,產生洛倫茲力的是單級同軸線圈炮,一般的線圈炮是給線圈通電使之中心有磁,將目標導體吸引至中心再由慣性所致而拋射出彈體,由於電容瞬間斷電,因而不會產生磁力將炮彈吸引回去,一般的小型線圈炮模型都是這樣的.
軌道炮：
軌道炮是利用軌道電流間相互作用的安培力把彈丸發射出去．它由兩條平行的長直導軌組成，導軌間放置一質量較小的滑塊作為彈丸．當兩軌接入電源時，強大的電流從一導軌流入，經滑塊從另一導軌流回時，在兩導軌平面間產生強磁場，通電流的滑塊在安培力的作用下，彈丸會以很大的速度射出，這就是軌道炮的發射原理．質量越大動能越大,威力越大,耗能量越大.
重接炮：
重接炮是一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但要求彈丸在進入重接炮之前應有一定的初速度．其結構和工作原理是利用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙．長方形的“炮彈”在兩個矩形線圈產生的磁場中受到強磁場力的作用，穿過間隙在其中加速前進．重接炮是電磁炮的最新發展形式．
特點與用途
特點
軌道炮-雷神之錘電磁炮利用電磁力所作的功作為發射能量，不會產生強大的衝擊波和瀰漫的煙霧，因而具有良好的隱蔽性．電磁炮可根據目標的性質和距離，調節、選擇適當的能量來調整彈丸的射程．
電磁炮沒有圓形炮管，彈丸體積小，重量輕，使其在飛行時的空氣阻力很小，因而電磁炮的發射穩定性好，初速度高，射程遠．由於電磁炮的發射過程全部由計算機控制，彈頭又裝有雷射制導或其他制導裝置，所以具有很高的射擊精度．
從發射能量的成本來看，常規火炮的發射藥產生每兆焦耳能量需10美元，而電磁炮只需0.1美元．而且電磁炮還可以省去火炮的藥筒和發射裝置，故而重量輕、體積小、結構簡單、運輸以及後勤保障等方面更為安全可靠和方便．
用途
電磁炮作為發展中的高技術兵器，其軍事用途十分廣泛．（一）用於天基反導系統：電磁炮由於初速度極高，可用於摧毀空間的低軌道衛星和飛彈，還可以攔截由艦隻和裝甲車發射的飛彈．因此，在美國的“星球大戰”計畫中，電磁軌道炮成為一項主要研究的任務．
（二）用於防空系統：美軍認為可用電磁炮代替高射武器和防空飛彈遂行防空任務．美國正在研製長7.5米、發射速度為500發/分、射程達幾十千米的電磁炮，準備替代艦上的“火神——方陣防空系統”．用它不僅能打擊臨空的各種飛機，還能在遠距離攔截空對艦飛彈．英國也正在積極研製用於裝甲車的防空電磁炮．
（三）用於反裝甲武器：美國的打靶試驗證明，電磁炮是對付坦克裝甲的有效手段．發射質量為50克、速度為3km/s的炮彈，可穿透25.4mm厚的裝甲．有關資料還報導，用一種電磁炮做試驗，完全可以穿透模擬的T－72、T－80坦克的裝甲厚度．由此可見，電磁炮具有很強的穿透能力，是非常優良的反裝甲武器．
（四）用於改裝常規火炮：隨著電磁發射技術的發展，在普通火炮的炮口加裝電磁加速系統，可大大提高火炮的射程．美國利用這一技術，已將火炮射程加大到150km
美海軍研發
套用實例
軌道炮作戰示意圖電磁軌道炮的炮管由兩條長約6米的平行導軌組成，之間通過一個光滑的轉子相連，電流從一條軌道流出，經過轉子後再由另一條軌道流回，這條迴路產生磁場推動轉子，進而再推動位於轉子前方的炮彈飛出軌道。
普通艦炮的射程只有20千米，而且準確度很差，巡航飛彈的有效射程雖然超過了300千米，但它們造價昂貴，而且一艘艦艇最多只能攜帶70枚，由於無法在海上裝卸，補充時還必須返回港口。電磁軌道炮則以射程遠、成本低、運輸以及補充便利等多項優勢而被美國國防部寄予厚望。電磁軌道炮甚至還被美國陸軍看成是2020年後陸軍戰車主要武器的候選技術方案。
不過電磁發射在技術上的研究工作可能還要持續20多年，因為目前還沒有哪艘軍艦能產生並且儲存開炮所需的電能。在過去，驅逐艦上90%的能量都用於供給推進系統。除此之外，面臨的挑戰還包括：確保準確命中目標的高精度控制技術，炮彈對巨大加速度的承受能力等。由於距離目標超過了300千米，所以這種炮不能像普通槍管一樣去瞄準，而需要空氣動力學的校正，炮彈到了空中也必須由來自衛星的指令對其運行方向進行修正。同時，炮彈在出膛時的加速度會達到地球重力加速度的45000倍，炮彈上攜帶的電子器件必須經受得住這種加速度。此外，要使轉子在炮管中高速運動也很困難。
目前，美國海軍正與英國國防部一道研製這種電磁軌道炮，他們準備把驅逐艦變成一個超長的機關槍，在一分鐘內就可以發射12發這種廉價的炮彈。位於英國柯爾庫布里的一家工廠已經在2003年按1∶8的比例生產出了這種電磁軌道炮的樣品，並在試驗中射出了以6倍音速穩定飛行的炮彈。不過據美國海軍海洋系統司令部的羅傑·麥金尼斯上校估計，美國的電磁軌道炮最早也要到2015年才能交付使用。
發展現狀
經過多年的努力，用於電磁軌道炮的科學技術取得了相當大的進展，已經可以在軍事套用中進行實踐探索，並為研究電磁軌道炮作戰系統奠定了堅實的基礎。一是美國防部決定研究DDG-1000綜合電力系統艦，為新一代電能武器系統包括軌道炮的研究打開方便之門。因為軌道炮所需要的電力取決於發射彈丸的速率。綜合電力系統艦的額定電功率為80兆瓦，具有足夠的電力維持15-30兆瓦的軌道炮6-12發/分鐘的速度發射彈丸。同時軌道炮不需要火藥和其它含能爆炸物，從而提高了艦隻的安全，並減少後勤保障的費用。二是精確制導技術的發展推動電磁軌道炮的發展，美軍在制導、導航和控制系統技術套用的增加為發展體積更小、殺傷力更高且費用更小的彈丸提供了機會。這種趨勢僅從費用少、速度高的軌道炮的彈丸的發展中受益。三是炮管壽命的延長。德克薩斯大學先進技術學院為美陸軍研究的炮管壽命技術取得重大進展。電樞與導軌接觸面受兩種磨損現象的影響，限制了炮管的壽命：一種是刨削現象，另一種是平移現象。目前美國的技術人員完全了解了導致高速刨削的物理原因，找到解決該問題的材料。在炮口，當電樞從金屬與金屬的接觸轉變到電弧接觸時，相應的等離子會損壞軌道。目前德克薩斯大學高技術學院已經展示了成功處理平移問題的方法。
2001年11月，美海軍高技術研究所通過參數研究和建模活動取得了新型電磁軌道炮系統的主要性能參數：軌道炮是可以安裝在水面艦隻上，其重量相當於為155毫米高級火炮系統，能夠以63兆焦耳初始動能和2500米/秒（7.5馬赫）的初速度發射20公斤的彈丸。高速彈丸只需要6分鐘就達到200海里以外的目標，並能以5馬赫的速度對目標實行動能碰撞。研究還估計了脈衝形成網路（PFN）能夠產生彈丸所需要的初始動能和速度。
隨著美海軍啟動DDG-1000的研究的深入，美海軍計畫把電磁炮安裝到該平台上去，並於2003年授予BAE系統公司武器系統分部一份契約，進行為期6個月的將軌道炮合成到新型驅逐艦上的研究。經過研究，BAE系統公司認為，擁有81兆瓦電能的DDG-1000綜合電力系統艦可以為兩門軌道炮提供足夠的電力。在艦隻以10-18節的速度航行時，軌道炮可以每分鐘發射10-12發炮彈。軌道炮的重量和體積都適合於安裝在水面艦隻上，目前合成工作面臨的主要工程問題只是軌道炮產生的熱能管理。
軌道炮研究史上一個重大里程碑是美海軍2003年4月在蘇格蘭柯爾庫布里郡成功完成90毫米口徑電磁炮如何發射高超音速彈藥的海上演示驗證試驗。此次試驗是美海軍海上系統司令部與英國奎奈蒂克公司電磁炮工廠共同完成，試驗使用的系統是一台只有未來原型機1/8大小的樣機，但是以2500米/秒以上初速度（確切的速度仍是機密的）發射了彈丸。包括美海軍艦隊司令羅伯特·耐特上將及海軍研究局局長傑伊·科恩少將在內的諸多美國海軍高級官員到場觀看了此項擁有廣闊前景的技術驗證試驗。此次試驗是為海軍火力改革和轉變新一代艦炮海軍水面作戰艦艇的角色而發展的電能武器所邁出的關鍵一步。
美海軍海上系統司令部將在庫爾克布里的試驗結果提交到美海軍海上研究顧問委員會電磁炮技術研究小組。該小組在2004年2月公布了一份評估報告。該報告認為電磁炮是一種具有潛力的轉型武器，並建議海軍啟動一項風險減少研究計畫確保該種武器適用於未來驅逐艦計畫。該小組還認為電磁炮是一種對200海里以外目標實施致命打擊的革命性電磁炮作戰系統，並且同時具有增大彈藥儲量、提高發全、減少費用和後勤保障需求等優勢。放棄這項研究是一大錯誤。
2007年1月16日，美國海軍研究辦公室（ONR）在維吉尼亞州海軍水面作戰中心達爾格倫分部舉行新型電磁裝置交付儀式。美海軍沒有採用剪刀剪彩這一傳統的做法，而是打破慣例，用一門90毫米口徑的試驗型電磁炮發射1發高速炮彈穿透了儀式彩帶。這發炮彈在炮口的初始動能達到7.4兆焦耳，初速度達2146米/秒。但意義更為重大的是，這部新型電磁炮的交付再一次證實美海軍對高能電磁軌道炮充滿信心。美海軍將把這種電磁軌道炮作為轉型武器方案，通過發射投放高速彈丸對遠距離目標實施精確打擊來變革美海軍的海上攻擊行動。
達爾格倫分部的發射試驗裝置的交付僅是一個開端，美海軍的目標是研製能夠從離海岸300多海里的戰艦上持續發射精確彈藥的戰術系統。儘管這種彈藥只含有少量或是幾乎不含有高爆材料，但通過彈丸的高速度碰撞能夠對目標造成毀壞。電磁軌道炮克服了常規大炮在射程短、飛行時間短和對殺傷力有限等方面的局限性。由於電磁炮彈沒有爆炸材料，從而消除了生產、運輸、處理和存儲炸藥的需求。此外，超遠的射程、極短的飛行時間和高殺傷性都極大地提升美海軍未來遠程作戰的攻擊力。通過使用極高電流產生強大的電磁力，美海軍未來的電磁軌道炮能以超過7馬赫的速度發射彈丸，彈丸首先迅速進入外大氣層空間，進行無阻力飛行，隨後再次進入大氣層以5馬赫以上的速度打擊目標。
未來計畫
美海軍研究辦公室努力推動電磁軌道炮的研究達到軍事使用階段，並計畫在2020-25年間裝備部隊。2005年8月，美海軍啟動一個名為“創新海軍樣機”的項目，並希望通過對這個過渡項目的投資，獲得相對成熟的技術，以便在未來4至8年裡轉入軌道炮的全面研究和發展。“創新海軍樣機”項目比傳統武器裝備要“奇異”得多，並存在高度的風險，它還在根本上偏離了既定需求和作戰概念。因此，這項研究沒有美海軍的高級領導人的批准是不可能發展的。
美海軍計畫對“創新海軍樣機”項目投入2.7億美元的資金，主要解決在四個方面的技術難題：發射裝置、彈丸、脈衝形成網路和艦隻合成。美海軍研究辦公室在項目第一階段的主要研究工作集中在發射裝置和彈丸。研究的重點是先進密封發射裝置技術，以及電磁軌道炮系統的適合體積、重量，以便合成到艦隻，同時經受發射時產生的巨大電磁衝力。第二階段的研究工作是將發射裝置和彈丸合成，形成一整套的系統。在第一階段，美海軍將研究一種能夠進行多次發射的炮管。這種炮管能夠保持軌道的斥力。美海軍還將解決熱能管理問題，將炮口初始動能從目前8兆焦耳提升到32兆焦耳，最後達到64兆焦耳。在彈丸方面，美海軍需要研究提高軌道炮發射生存力（因為彈丸可能經受45000g的重力加速度，並且遇到潛在的電磁干涉效應），解決高速制導飛行和殺傷力機制等問題。其它的重要研究項目還包括炮管幾何學、先進材料（包括合成材料）、密封技術和製造技術。
美海軍水面作戰中心達爾格倫分部的電磁發射裝置是支持“創新海軍樣機”項目的關鍵技術裝置。該裝置安裝了100兆焦耳的電容器（由通用原子公司研究）和經過整修的、由麥克斯威爾技術公司根據國防威脅減少局的指令從1986至1999年間研製的“綠色農場電子炮研究和發展裝置”上的90毫米發射炮管。電磁發射裝置在2006年10月開始試驗並試運行，並在2007年1月正式啟用。
為了支持“創新海軍樣機”項目，美海軍水面作戰中心達爾格倫分部在2008財年底前將加大存儲的電能、改良發射裝置和終端區以裝配一門32兆焦耳的初始動能的軌道炮。BAE系統公司武器系統分部已經根據一份540萬美元的契約設計和整修32兆焦耳的實驗發射裝置。該發射裝置預計在2007年6月底在美海軍水面作戰中心達爾格倫分部安裝完畢並進行試運行。據BAE系統公司稱，這個固定的實驗發射裝置的炮管採用層壓鋼板密封，用於炮管壽命的研究的。來自美國政府實驗室、工業部門和學術界的代表組成的一個委員會為研究活動提供支持。
美海軍研究辦公室計畫到2008財年第三季度末對32兆焦耳的軌道炮進行試驗。如果研究成果通過鑑定，研究將於2009年8月轉入第二階段，並計畫在2010財年底進行32兆焦耳發射裝置炮管的100發射擊展示和32兆焦耳先進炮管密封狀況展示。
在評估BAE系統公司、通用原力公司和諾思羅普格魯曼公司在2005年10月至2006年3月間進行的理論設計研究後，美海軍研究辦公室2006年6月選擇了BAE系統公司和通用原子公司對32焦耳軌道炮進行30個月的技術發展和初步設計的研究，為實戰部署64兆焦耳動能的戰術系統做準備。BAE系統公司已經獲得了930萬美元的契約，負責電磁軌道炮的樣炮技術和初步設計。通用原子公司獲得了960萬美元的契約，協同波音公司、L-3通信公司、SPARTA複合材料公司和傑克森工程公司，共同研究和發展電磁軌道炮發射裝置所需技術。另外由波音公司和Draper公司共同研究彈丸和綜合發射包的理論，包括綜合發射包炮管的動力學、飛行彈體和空氣熱力學特徵、殺傷力和發射生存力、制導和導航和控制。
至於高級脈衝力量研究工作由美陸軍負責進行，計畫在08財年進行展示。其它的研究工作還包括高能密度電容器和多次發射活動的熱能管理。
如果“創新海軍樣機”項目通過09年的評估，那么第1階段的工作將於2011年結束，第2階段的工作將持續至2015財年。如果研究工作一切進展順利，海軍海上系統司令部可以在2015財年對電磁軌道炮進行全方位的研究和發展。64兆焦耳的電磁軌道炮的戰術系統的海上展示將會在2016財年進行，並能在2020-26年裝備。
原型試射
2012年2月28日，美國軍方官員宣布，美海軍工程師在維吉尼亞州的達爾格倫對地作戰中心成功試射第一部由軍工企業製造的電磁軌道炮原型，將開發這種具有超遠射程新型武器的工作推進了一步。根據海軍公布的信息，炮彈初速可達每小時7000公里至8000公里，能夠打擊90公里至180公里外的目標。電磁炮項目經理羅傑·埃利斯說，這次試射的主要目的是評估原型炮的炮管壽命和整體結構。他說，這將讓海軍距離未來的戰術武器系統更近一步。如果開發成熟，電磁炮將能大大加強海軍的多任務能力。其遠超普通艦載火炮的初速與射程意味著海軍可為陸上軍事行動實施精確遠程火力支援，攔截來襲的敵方巡航飛彈或彈道飛彈，以及攻擊敵方艦隻等。
由英國BAE軍械研製公司美國分部製造的這部動能為32兆焦的電磁軌道炮“原型機”在一周內已經進行6次試射，試射拉開了為期兩個月的評估過程。在這一過程中，海軍方面將評估BAE製造的這部電磁炮原型與通用原子能系統公司製造的另一部電磁炮原型。通用原子能系統公司的原型炮預計將於4月完工。
套用事例
2014年7月11日，美國海軍研究局（ONR）已經將兩套電磁軌道炮原型機安裝到“米利諾基特”號聯合高速船（JHSV）上，這艘船目前駐紮在聖迭戈海軍基地內。截至目前，電磁軌道炮原型機已經在實驗室條件下成功進行了多次測試和發射。2015年3月2日，美國海軍一種以7倍聲速發射炮彈的新式武器首次公開展出。研究人員將這種軌道炮描述為“星球大戰技術”。它能以7倍聲速發射炮彈，可穿透100英里（約合160公里）遠的混凝土。
網路引申詞
由於在許多動漫作品中，軌道炮是以一種大威力大面積殺傷兵器的形象存在，因此在一些論壇中（如NGA），軌道炮引申為大規模的刪貼、封禁ID、懲罰用戶等行為，也常常指代一些經常大面積刪貼封人的版主。電影史上最神最酷的二十大武器
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