討厭的軍訓課

1. 國防科技 -­‐‑ 學期報告
新世代武器 電磁砲
資⼯工 3B 100502205 楊翔雲
1

2. 起因
⽇日本動畫
超科學電磁砲
2

3. 鍵盤戰爭
著名事件
台菲鍵盤戰爭!
但這屬現代版紙上談兵
3

4. 回過頭來看看動畫
主角電磁炮是利⽤用巨⼤大的電流在前⽅方製造⼀一個磁場強
度極強的磁場（動畫中的藍⾊色電光），再讓⼤大量電流
通過硬幣產⽣生安培⼒力，由於硬幣電阻極⼩小（約0.001歐
姆），⽽而可以操控⼗十億伏特的電壓，根據 F = BIL，砲
彈在發射瞬間受安培⼒力 2000000000N，⾜足以產⽣生
20000000J 的動能。︒!
根據動能定理硬幣將得到 90000m/s的初速，相當於數
百倍⾳音速。︒
4

5. 5

6. – 桂⽊木桂⾺馬 God Only Know
「不要把現實和遊戲混為⼀一談」
6

7. 砲 與 炮
砲：投⽯石機，古時泛指以⽯石為攻擊武器。︒
炮：⽕火器，後期延伸需要使⽤用⽕火藥的武器。︒
7

8. 傳統⽕火炮限制
射程取決於⽕火藥爆炸所引發的壓⼒力推進
⽕火藥能量有限，射程也有上限
攜帶質量⾼高
8

9. 回歸原始 電磁砲
新的發射⼿手段!
概念19 世紀提出!
法拉第 電磁感應原理!
由電能轉換成投射物動
能加速裝置
9

10. 作為攻擊武器 電磁砲 - (1)
優點!
⾼高速⼦子彈，⽬目前可達 8 倍⾳音速，時速 9000 公⾥里!
沒有發射時的爆炸聲!
沒有⽕火藥攜帶
10

11. 作為攻擊武器 電磁砲 - (2)
缺點!
發射頻率低!
體積龐⼤大的電容!
⾼高溫
11

12. 根據軍事武器特性 (1)
命中精准度⾼高：⾶飛⾏行穩定、︑沒有後座⼒力!
隱蔽性⾼高：沒有⽕火藥煙霧、︑⽕火藥爆炸聲!
低成本：⽕火藥每焦⽿耳需 10 美元，電磁砲只需 0.1 美元
12

13. 根據軍事武器特性 (2)
電磁砲射程預計可達 370 公⾥里，
低於航母戰⾾鬥半徑 500 - 600 公⾥里
13

14. 電磁砲分類
線圈炮
軌道炮
電熱炮
重接炮
重接炮是⼀一種多級加速的無接觸電磁發射裝置，沒有炮管，但
要求彈丸在進⼊入重接炮之前應有⼀一定的初速度．其結構和⼯工作
原理是利⽤用兩個矩形線圈上下分置，之間有間隙．⻑⾧長⽅方形的「炮
彈」在兩個矩形線圈產⽣生的磁場中受到強磁場⼒力的作⽤用，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．
14

15. 作為運輸⼯工具 電磁砲 - (1)
在真空中，速度可提⾼高
到每秒 8 ~ 10千⽶米每秒，
超過了第⼀一宇宙速度
(地球環繞速度)，快到突
破第⼆二宇宙速度 (地球逃
逸速度)
15

16. 作為運輸⼯工具 電磁砲 - (2)
第⼀一點：
加速度太⼤大，⼈人體無法
承受 (3G)。︒必須以⼀一千
公⾥里以上的長軌道加速!
第⼆二點：
必須抵抗空氣阻⼒力，建
造在空氣稀薄的⾼高地。︒
16

17. 作為運輸⼯工具 電磁砲 - (2)
第三點：
質量限制，正比於磁場
⼤大⼩小與電流⼤大⼩小乘積。︒
⾼高電流靠⾼高溫超導體。︒
17

18. 難題
五公⾥里長的軌道!
由靜⽌止加速到第⼀一宇宙
速度，加速度是重⼒力加
速度的 600 倍
18

19. 軍事應⽤用 與 未來 (1)
（⼀一）⽤用於天基反導系統：電磁炮由於初速度極⾼高，可⽤用於摧
毀空間的低軌道衛星和導彈，還可以攔截由艦隻和裝甲發射的
導彈!
（⼆二）⽤用於防空系統：打擊臨空的各種⾶飛機，在遠距離攔截空
對艦導彈!
（三）⽤用於反裝甲武器：電磁炮是對付坦克裝甲的有效⼿手段．
發射質量為50克、︑速度為3km/s的炮彈，可穿透25.4mm厚的
裝甲，電磁炮具有很強的穿透能⼒力，是非常優良的反裝甲武器．
19

20. 軍事應⽤用 與 未來 (2)
（四）⽤用於改裝常規⽕火炮：在普通⽕火炮的炮⼜⼝口加裝電
磁加速系統，可⼤大⼤大提⾼高⽕火炮的射程．美國利⽤用這⼀一
技術，已將⽕火炮射程加⼤大到150km．!
（五）取代傳統⽕火炮：⽤用於裝備海軍艦艇。︒由於電磁
炮具有的特點，它有望替代⽕火炮，成為新型艦炮，裝
備海軍艦艇。︒
20

21. ⽂文字
【Discovery】真正科学的超电磁炮
http://www.acfun.com/v/ac58411
21