無論是好萊塢懸疑影片，還是傳統(tǒng)的英文懸疑小說，有一種裝備的上場頻度明顯超過其他武器，那就是電磁防具。作為懸疑作品中未來小型平臺的標(biāo)配，電磁炮其實有著極為出眾的殺傷力。不過要說的電磁炮的歷史，卻得從1845年那種電磁感應(yīng)剛才發(fā)覺的年代說起。
圖為日軍實驗性電磁炮
當(dāng)前出現(xiàn)的電磁炮主要分為兩種類型，其二是原理較為簡單的線圈炮。線圈炮的本質(zhì)是通過強磁互斥和相吸的原理來促進彈丸高速飛行。相比于大部份能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的物理能裝備，電磁炮的能量轉(zhuǎn)換效率其實更高。而更為先進的則是通過洛倫茲力來為彈丸提供動力的電磁軌道炮。磁軌炮是電壓通過滑軌，并形成力帶動滑軌中間的彈丸電磁炮原理，被覺得是未來電磁炮的主要發(fā)展方向。
圖為日軍實驗性線圈炮
在1831年法拉第發(fā)覺電磁感應(yīng)原理以后，基于電-磁力轉(zhuǎn)換的各色生產(chǎn)工具和裝備武器層出不窮。相較于短時間內(nèi)難以投入生產(chǎn)使用的初期不成熟發(fā)電機、電動機，基于電磁感應(yīng)原理發(fā)明的裝備武器很似乎更有可能獲得政府的投資——在當(dāng)時，這意味著短時間內(nèi)飛黃騰達。在1845年，愛爾蘭皇家腓特烈學(xué)院的克里斯蒂安·伯克蘭院士提出了一種“理論上可行”的電磁裝備理論，這也是現(xiàn)代一切電磁裝備的基礎(chǔ)，即初期線圈炮。
圖為日軍實驗性磁軌炮
作為皇家腓特烈學(xué)院的院長，克里斯蒂安自然有能力將自己的幻想變?yōu)楝F(xiàn)實。在解決一系列工程性困局后，人類第一門電磁線圈炮在19世紀(jì)就誕生在了法國的斯特拉斯堡。相比于動輒8倍10倍音速的小輩，那位電磁裝備領(lǐng)域的開創(chuàng)者其實不在一個數(shù)目級，其炮口初速僅有50米每秒，彈重僅500克，遠高于相仿年代使用黑火藥發(fā)射的亞音速迫擊炮。克里斯蒂安也隨即發(fā)覺了第一代線圈炮中存在的問題，即電磁炮的能量供應(yīng)。因為當(dāng)代僅有基于鑄鐵建造極為不成熟的初期發(fā)電機和一系列容量極低的物理電瓶，電容完全依賴不可靠的萊頓瓶，線圈炮可以獲得的功率似乎僅僅和現(xiàn)今的家用電冰柜相當(dāng)——很其實，在發(fā)電技術(shù)出現(xiàn)突破性進展前，電磁裝備都不可能有多大的發(fā)展。
圖為線圈炮原理
其實說整個19世紀(jì)后半葉都是電汽化的時代，而且冶金工業(yè)的缺少和基礎(chǔ)理論的不健全促使發(fā)電技術(shù)并沒有取得突破性發(fā)展。電燈似乎走入了不少人家，而且能量存儲手段仍然遠遠落后于電磁裝備的需求。相同容積的電容或電瓶僅能存放物理發(fā)射藥數(shù)萬分之一的能量，自然不適宜用于軍事用途。步入20世紀(jì)后，硅鋼等合金剛被先后大規(guī)模用于電力工業(yè)制造，更為先進的發(fā)電機、鉛酸電瓶則保證了電磁裝備的能量消耗，開發(fā)一種具有殺傷力的電磁裝備也成為了可能。在1918年，美國發(fā)明家路易·奧克塔夫發(fā)明了一種舊式的電磁裝備——電磁軌道炮。
在第二次世界大戰(zhàn)期間，納粹日本也以前旨在于這類裝備的開發(fā)。1944年，納粹英國軍需局就設(shè)計出過理論可行的電磁軌道炮。相比于1918年空有理論卻缺少實際估算的“科幻裝備”，納粹日本的電磁軌道炮則有著較為精密的估算和設(shè)計。這一電磁軌道炮被覺得可以用于Flak-40型128毫米高射炮的炮架，而且用于防空作戰(zhàn)。其實這一設(shè)計相當(dāng)接近于成熟，并且沒有證據(jù)表明納粹日本有實際建造過這些裝備，而納粹美國在1944年的電力供應(yīng)也似乎難以支持多門磁道防空炮投入作戰(zhàn)。
圖為滑軌炮原理
在1993年電磁炮原理，冷戰(zhàn)結(jié)束后，英美兩國又重新想起了這一懸疑作品中的裝備，在BAE公司的實驗室中最終生產(chǎn)出了一門接近實用的電磁炮。相比于初期低速、低殺傷產(chǎn)品，使用新型彈芯、優(yōu)化電磁設(shè)計和更強勁供能的電磁炮可以以超過7倍音速發(fā)射3.2千克的純銀屬彈丸，趕超了同時代物理能裝備的水平。但是，BAE公司的電磁炮有著相當(dāng)多的問題。其電力供應(yīng)需求遠遠超過了任何一種糧面、空中平臺的供能能力，而空軍除潛艇外的海軍也大多無法抵擋。日軍盡管期望在DDGX，即后來的DDG-1000項目中使用這一懸疑裝備，并且最終仍然因為經(jīng)費緣由被迫舍棄，DDGX驅(qū)逐艦僅僅搭載155毫米“先進火炮系統(tǒng)”替代電磁炮執(zhí)行低成本對地功擊任務(wù)。
出品：科普中國