电磁大炮
1980 年的一天,一声刺耳的声音冲破安科峡谷的静,一颗炮弹以 10 公里/秒超过逃脱地球引力的速度,呼啸而过直奔目标。
这是美国五角大楼在山谷里进行秘密实验的一种新式武器——电磁炮。自从我们的祖先发明火药以后,就一直使用火药来发射炮弹。常规的火炮, 炮弹的最大速度与火药的特性及炮筒的质量有关,一般是每秒 2000 米。为了加大炮弹的速度,就要努力延长炮筒的长度,多填装炸药,但是这些都是有限度的。电磁炮从理论上可以使炮弹的最终速度接近光速。具有这种速度的炮弹一旦研制成功,发射卫星就不必使用火箭了。想一想发射火箭时可能出现的风险,有毒燃料对于大气的污染情况,研究电磁炮的重要意义就可想而知了。
发射一枚电磁炮弹和火炮相比,所需能量小得多,也许只等于一座教学楼一天的用电量。计算表明,如果用电磁炮发射一个 1000 吨的宇宙飞船,让
它逃离太阳的引力,速度达到每秒 12 公里,所需要的仅相当于一个发电站1~
2 分钟发出的能量,比现在的方法不知要节省多少倍。但是要求的功率很大, 也就是说必须在十分短暂的时间内把这些能量释放出来。在发射电磁炮的时候,大约需要上百万安培的电流,输出百万千瓦的功率。
问题是如何把能量集中起来,在一瞬间产生上百万安培的强大电流。这是电磁炮研究的焦点。我们都知道著名的莱顿瓶的实验,莱顿瓶能把电一点一点地贮存起来,当把两极靠近时,电会突然释放出来,打一个大的火花。莱顿瓶就是电容器。目前使用的电容器容量都太小。工程师奥·马克找到了种增大电容器容量的办法,近十年来,电容器的容量已经翻了 50 番(不是
50 倍)。大容量的电容器突然放电,就可以在一瞬间产生强大的电流。
电磁炮的样子和现代火炮完全不一样,它的结构简单,便于伪装,炮弹的初速度大,弹道几乎是直线,用来打飞机,可以减少瞄准时的计算。百发百中。美国陆军有可能把电磁炮装在新一代坦克上。各国军事部门对于电磁炮的研制均报有极大的热情。