第九章

全電坦克

傳統坦克的發展潛力已經很有限,於是有人設想了一種全新概念的坦克——全電坦克。這種坦克的全部能量來源於電能,采用電炮、電傳動和電防護技術實施作戰。盡管目前它還是一棵處於萌芽狀態的弱小幼苗,但卻已經顯示出了旺盛的生命力,前途無量。

全電坦克概念最早是由電炮技術起源的。坦克炮是坦克火力的支柱,為了增強火力,通常的方法就是不斷地增大火炮口徑,目前最大的坦克炮口徑已達140毫米。但是,火炮是不能無限加粗的,人們隻得打破常規,從更大的範圍尋求解決力法。於是,就有了電磁炮。

是火炮,就離不開火藥;炸藥,這似乎是人們常識範圍的事。但是電磁炮卻不用火藥,電磁炮是利用電磁力將彈丸加速到極高速度的一種超速動能武器。有人把電磁炮比做“電磁彈弓”,這個比喻十分形象。“電磁彈弓”和橡皮筋彈弓在原理上是一樣的,隻不過一個用橡皮筋的變形能為動力,一個用電磁力為動力罷了。盡管電磁炮已經不能說是“火”炮了,但它畢竟還是一種用來發射炮彈的炮。

電磁炮的曆史,根據有史可查的資料,至少可以追溯到1916年。就是從1937年美國普林斯頓大學首次利用電磁力發射物體試驗時算起,也有50多年的曆史了。半個世紀以來,電磁炮的發展也是幾起幾落,曆盡坎坷。其中一個重要的原因是由於電磁炮需要大電流、強磁場,這樣就產生了一係列當時技術上難以解決的問題,阻礙了研製工作的順利進行。

進入70年代以來,人們對電磁炮的興趣又重新高漲起來,這要歸功於美國“星球大戰”計劃中對動能武器的研究。在美國,電磁炮的直接研製經費,1987年為224億美元,1988年達到245億美元。美國陸軍與研究機構和廠商簽訂的電磁炮開發、試驗合同中,要求將9兆焦耳的電磁炮裝到M2步兵戰車的底盤上,進行車載試驗,並於1989年末就進行過表演。看來美國電炮坦克的研究工作,已經取得了相當的進展。

電磁炮的威力大,潛力大,發射時無噪聲,無炮口火焰,火控係統簡單,易於實現自動裝填,炮彈數量充足,難怪人們對它有這樣大的興趣。

在坦克用的電磁炮家族中,一共有“兄弟”四人:導軌炮和線圈炮;可算是“大哥”和“二哥”;電熱炮和混合型炮,隻能算是“三弟”和“四弟”了。

導軌炮作為“大哥”是當之無愧的,這是鹵為它資格老,研究得也最透徹。其主要部分是由兩根平行的導軌和帶電樞的彈體以及電源和儲能裝置組成,結構和電路都比較簡單,而且隻需不太長的“炮管”便能達到很高的發射速度,適於作為坦克炮。目前正在研究中的坦克炮,多數屬於這一類。由於導軌炮需要幾百萬安培的大電流,首先要解決大型電源和儲能裝置的問題。同時還要解決隨之而來的導軌燒蝕、耐大電流開關等技術難題。超導技術的新進展,將會給解決這些技術難題帶來新的希望。

老二線圈炮,又叫同軸螺線加速器,它是利用被發射物體上的電流與靜止線圈所形成的磁場的相互作用,采推動彈丸前進。這種方式不需要過高的電流值,沒有導軌燒蝕等問題,但需要較長的導軌(身管),所能達到的彈丸初速也不算高,一般認為它不太適於作為坦克炮。

老三電熱炮,雖說是“小弟弟”,但它與導軌炮相結合以後,則大有後來居上之勢。這種炮是在金屬塊中開有孔穴,插入很細的電極,在外側塊之間放電。電極之間放置易蒸發的有機材料,蒸發後,進一步形成過熱的等離子體。等離子體使彈體後部的流體氣化、膨脹,通過膨脹作功,使彈丸加速向前運動。

這種流體和液體發射藥不同,是不可燃的。也就是說,電熱炮和傳統的火炮不同,傳統火炮是靠火藥的化學能變成火藥氣體膨脹作功的,而電熱炮則是通過電離的過熱氣體使流體蒸發、膨脹作功的,基本上是一個物理過程。

研究表明,電熱炮的熱效率在理論上不超過40%,速度超過2千米/秒時,效率會進一步降低。所以,單獨使用是劃不來的,往往和導軌炮混合利用,因此就有了老四——混合型炮。坦克一般使用電熱炮/導軌炮混合型炮。這種炮是將電熱炮和導軌炮結合在一起,先用電熱炮使炮彈達到較大的初速,爾後再接著用導軌炮加速。這種混合型火炮充分利用了兩者的長處,避開了兩者的不足,很可能就是未來全電坦克火炮的標準配置。