1、内容
电磁炮是利用电磁力代替火药爆炸力来加速弹丸的电磁发射系统,它主要由电源、高速开关、加速装置和炮弹四部分组成。本展项中,当观众走近展项时,便会被其大气美观的外形设计所吸引。参与时,首先从取球口取出小钢球,将其装进炮筒,转动摇轮,调整炮筒朝向,使其对准靶标,按动扳机位置的按钮,将钢球发射出去。钢球发射出去后,落在梯形收纳装置里,可以循环利用,减少了资源浪费。
电磁炮利用电磁力所作的功作为发射能量,不会产生强大的冲击波和弥漫的烟雾,因而具有良好的隐蔽性。电磁炮可根据目标的性质和距离来选择调节适当的发射能量。
2、原理
19世纪,英国科学家法拉第发现了法拉第电磁感应定律,该定律表明磁场中的电荷和电流会受到洛仑兹力的作用,即位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。20世纪初,有人提出利用洛仑兹力发射炮弹的设想。在两次世界大战中,法国、德国和日本都曾研究过电磁炮。第二次世界大战以后,其他国家也进行过这方面的研究。
第一个正式提出电磁发射/电磁炮概念并进行试验的是挪威奥斯陆大学物理学教授伯克兰。他在1901年获得了“电火炮”专利。1920年,法国的福琼·维莱普勒发表了《电气火炮》文章。几乎同时,美国费城的电炮公司研制了用于火炮的电磁加速器。二战期间,在军事需求的刺激下,德国、日本都研制过电磁炮。德国的汉斯莱曾将10克弹丸用电磁炮加速到1.2公里/秒的初速。
20世纪70年代初,澳大利亚国立大学建造了第一台电磁发射装置,将 3克重的塑料块(炮弹)加速到6000米/秒的速度。此后,澳、美科学家制造了不同类型的实验样机,并进行过多次发射实验。用单极发电机供电的电磁炮,已能把318克重的炮弹加速到4200米/秒的速度。磁通压缩型电磁炮已能将 2克重的炮弹加速到11000米/秒的速度。
1992年,美国已把一门口径90毫米、炮口动能9兆焦的电磁炮样炮推到尤马靶场进行试验。电磁炮从实验室到靶场说明,电源小型化技术已有所突破。
3、目的
展项通过机电互动的方式让观众感受电磁炮的魅力,了解电磁炮的相关科学原理知识,以及电磁力在现代武器中的应用。