日本防衛(wèi)省目前正在開發(fā)用于攔截高超聲速武器的電磁軌道炮。

據(jù)日本媒體日前報(bào)道，日本防衛(wèi)省于2022年財(cái)年撥款65億日元（約合人民幣3.57億元），用以完成電磁軌道炮在裝備化前的樣機(jī)生產(chǎn)，日本計(jì)劃在2020年代后半期將電磁炮投入使用。

電磁軌道炮發(fā)射瞬間。

隨著高超聲速導(dǎo)彈的實(shí)用化，俄羅斯、美國和印度等國都已經(jīng)列裝或準(zhǔn)備列裝這種武器，尤其是助推滑翔高超聲速導(dǎo)彈，已經(jīng)多個(gè)型號(hào)交付部隊(duì)使用。比如本月，朝鮮進(jìn)行了兩次高超聲速導(dǎo)彈試射，朝鮮最高領(lǐng)導(dǎo)人金正恩還參觀了11日的試射活動(dòng)，說明這款使用帶小翼雙錐體彈頭的高超聲速導(dǎo)彈即將裝備朝鮮軍隊(duì)。

在日本看來，朝鮮等國的高超聲速武器是一個(gè)威脅，為此日本一方面加快推進(jìn)高超聲速導(dǎo)彈的研制計(jì)劃，另一方面也加緊研制攔截高超聲速武器的防御系統(tǒng)，攻防結(jié)合，雙管齊下。

除了發(fā)展高超聲速武器防御技術(shù)，日本也在研制高超聲速導(dǎo)彈。

電磁炮適合攔截高超武器

電磁軌道炮是一種各軍事大國爭相發(fā)展的新概念武器。上世紀(jì)50年代，美國就提出了電磁軌道炮的概念。1958年，美國洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室的Bostick提出了電磁軌道炮的概念，并率先進(jìn)行等離子體電樞的軌道發(fā)射試驗(yàn)。后來，因?yàn)閷﹄姶跑壍琅谡J(rèn)識(shí)、材料等原因，電磁軌道炮的發(fā)展也經(jīng)歷浮沉。

美國研制的電磁軌道炮。

上世紀(jì)80年代開始，為了全面反制蘇聯(lián)，美國提出“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃，激光、粒子束、電磁軌道炮等一系列新概念武器的發(fā)展獲得空前重視，冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國先后解決了中大口徑電磁軌道炮“電弧燒蝕”、“高速刨削”等關(guān)鍵技術(shù)難題，電磁軌道炮技術(shù)開始進(jìn)入工程應(yīng)用研究階段。

電磁軌道炮是電磁軌道發(fā)射的其中一種用途，它通過磁場與電流相互作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁能推動(dòng)彈丸，將彈丸以數(shù)馬赫的初速發(fā)射出去。電磁軌道主要由導(dǎo)軌、電樞和電源三部分組成，導(dǎo)軌是一對平行的金屬軌道，用于傳導(dǎo)電流，金屬軌道鑲嵌在用高強(qiáng)度材料制成的絕緣筒內(nèi)，構(gòu)成炮管。

電磁軌道炮利用強(qiáng)大電磁能將彈丸的速度加速到極高，可以大大超過火炮的射程，甚至可以與一些導(dǎo)彈武器相媲美。與傳統(tǒng)火炮相比，電磁軌道炮有以下優(yōu)點(diǎn)：一是高初速、突擊能力強(qiáng)；二是射程遠(yuǎn)；三是反應(yīng)靈敏高效，可控度較高，火力比較靈活；四是彈丸穩(wěn)定性好，精準(zhǔn)度高；五是威力大，毀傷能力強(qiáng)。

美國是電磁軌道炮技術(shù)積累最多、技術(shù)最先進(jìn)的國家，通過其一些例子可以直觀感受導(dǎo)彈電磁軌道炮的優(yōu)勢。2003年美海軍進(jìn)行了電磁軌道炮發(fā)射試驗(yàn)，系統(tǒng)尺寸是未來原型機(jī)的1/8，彈丸出口速度為馬赫數(shù)6，動(dòng)能7.25兆焦耳。2010年，美海軍進(jìn)行了兩次電磁軌道炮試射，靶標(biāo)位于370千米外，展示了其遠(yuǎn)程打擊能力。2016年5月，美軍進(jìn)行10米的電導(dǎo)體軌道加速發(fā)射彈丸試驗(yàn)，速度為724千米/小時(shí)，射速為10發(fā)/分鐘，有效射程達(dá)200千米，可瞬間穿透7塊普通鋼板，并具有多發(fā)同時(shí)彈射能力，展示了其精確打擊能力。

說了這么多電磁軌道炮的優(yōu)點(diǎn)，那么這種武器如何在反導(dǎo)或反高超聲速武器中發(fā)揮作用呢？電磁軌道炮在反導(dǎo)或反高超聲速武器中作用相當(dāng)于動(dòng)能攔截，其實(shí)，美國在上世紀(jì)80年代的“星球大戰(zhàn)”計(jì)劃中就提出天基電磁炮，在彈道導(dǎo)彈飛行過程中的助推段進(jìn)行攔截。電磁軌道炮的高初速、遠(yuǎn)射程、連續(xù)發(fā)射和低成本的優(yōu)勢在高超聲速武器防御有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，安裝在艦船上，可以靠前部署，對敵方助推滑翔高超聲速導(dǎo)彈在助推段進(jìn)行攔截，而布置在本土的電磁軌道炮則可以對再入段的彈頭進(jìn)行多次攔截。

2018年9月26日，美國導(dǎo)彈防御局同時(shí)授出21份合同，用于開展高超聲速防御武器系統(tǒng)方案定義，采用動(dòng)能或非動(dòng)能方式攔截滑翔或末段飛行的高超聲速武器。在這些方案中，有多個(gè)是電磁軌道炮方案。

美導(dǎo)彈防御局于2018年9月首次公布了“高超聲速防御武器系統(tǒng)”（HDWS）項(xiàng)目，并于2019年9月選取了5個(gè)較為可行的方案（包括4個(gè)動(dòng)能攔截方案和1個(gè)定向能攔截系統(tǒng)方案）授予合同開展概念改進(jìn)階段研發(fā)。綜合分析這5個(gè)方案內(nèi)容來看，對高超聲速導(dǎo)彈的攔截手段仍以發(fā)展動(dòng)能攔截器為主，而且是基于現(xiàn)有的反導(dǎo)攔截彈，比如在“標(biāo)準(zhǔn)”-6、“薩德”、“標(biāo)準(zhǔn)”-3等基礎(chǔ)上發(fā)展用于對付高超聲速武器的攔截彈，在滑翔段/末段攔截中程高超聲速導(dǎo)彈，融入現(xiàn)有的反導(dǎo)系統(tǒng)。

從上面方案來看，在新概念武器中，只有定向能武器攔截方案獲準(zhǔn)進(jìn)行下一階段的研究，而電磁軌道炮未受青睞。筆者認(rèn)為，這與電磁軌道炮還未達(dá)到實(shí)用化有關(guān)，基于現(xiàn)有的反導(dǎo)攔截彈研制反高超的攔截彈是技術(shù)跨度相對較小、成本較低的選擇，這也反映了美國急于形成反高超能力。2021年，美國海軍在電磁軌道炮研發(fā)方面雖收到950萬美元撥款，2022年其撥款卻為0，其電磁軌道炮項(xiàng)目研發(fā)也少有進(jìn)展披露，分析認(rèn)為，美軍的電磁軌道炮項(xiàng)目有可能已經(jīng)進(jìn)入停滯。但這并不代表電磁軌道炮未來在反導(dǎo)或反高超領(lǐng)域沒有用武之地，一旦相關(guān)技術(shù)得到解決，美國還是會(huì)重新考慮電磁軌道炮。

日本電磁軌道炮技術(shù)發(fā)展如何？

日本很早就關(guān)注到了電磁軌道炮，上世紀(jì)80年代，日本投入更多的資源開發(fā)這種新概念武器，在上世紀(jì)90年代前半期，主要著眼于利用等離子體電樞實(shí)現(xiàn)超高速，當(dāng)時(shí)的研發(fā)成果有7.45千米/秒的紀(jì)錄。之后，由于等離子體電樞的導(dǎo)軌燒蝕、脈沖電源等遇到技術(shù)瓶頸，實(shí)用化研究基本沒有進(jìn)行。2000年左右日本完成了簡單的低速加速裝置，探討了利用固體電樞的性能。

2010年，日本防衛(wèi)省開始著手研發(fā)用于近程防御的小口徑電磁軌道炮系統(tǒng)。在2015年時(shí)，日本防衛(wèi)裝備廳就研發(fā)了16毫米的小口徑電磁軌道炮，在炮口采用弧形設(shè)計(jì)有效減少發(fā)射對炮口的燒蝕。2016年，防衛(wèi)省在此前小口徑電磁軌道炮的研制基礎(chǔ)上，開始實(shí)施40毫米口徑的電磁軌道炮的研發(fā)，目標(biāo)是初速度達(dá)到2000米/秒，并達(dá)到120發(fā)以上的耐久性。目前，該項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入后期。

2018年，日本加速電磁軌道炮的研發(fā)。2018年8月2日，日本防衛(wèi)省正式對外宣告其正在研制電磁軌道炮裝置——“電磁加速系統(tǒng)”，該系統(tǒng)是電磁炮的技術(shù)試驗(yàn)原型機(jī)。該設(shè)備體積小，配套設(shè)施齊全，包括直線電磁推進(jìn)加速器、功率轉(zhuǎn)化器、脈沖式儲(chǔ)能裝置、電力分配控制、散熱裝置等子系統(tǒng)。從2010年—2016年該項(xiàng)目共投資10億日元，可以以2000米/秒的速度發(fā)射10千克的炮彈。2019年11月，日本防衛(wèi)省公布了在下北試驗(yàn)場試射分離彈的一些數(shù)據(jù)和分離時(shí)視頻。根據(jù)日本媒體報(bào)道，在研究測試階段，日本的軌道炮原型機(jī)的發(fā)射速度曾達(dá)到近2300米/秒。

日本此前公布的電磁軌道炮的試驗(yàn)視頻截圖。

日本計(jì)劃在“摩耶”級(jí)驅(qū)逐艦上實(shí)驗(yàn)電磁軌道炮和激光武器，在27DDG驅(qū)逐艦上配備電磁軌道炮等動(dòng)能武器，增強(qiáng)戰(zhàn)艦的多任務(wù)作戰(zhàn)能力。

近年來，日本開始重視高超聲速武器的防御，其可能效仿美國，對現(xiàn)有的反導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，從美國引進(jìn)專門對付高超聲速武器的新型攔截彈，另一方面推進(jìn)電磁軌道炮、低軌道導(dǎo)彈預(yù)警監(jiān)視衛(wèi)星網(wǎng)構(gòu)建，進(jìn)一步強(qiáng)化防御高超聲速武器的能力。

日本現(xiàn)役反導(dǎo)體系由?；爸嫠苟堋毕到y(tǒng)和陸上的“愛國者”系統(tǒng)及預(yù)警指揮系統(tǒng)組成。日本海上自衛(wèi)隊(duì)目前擁有8艘“宙斯盾”驅(qū)逐艦，這些驅(qū)逐艦都配備了“標(biāo)準(zhǔn)-3”反導(dǎo)導(dǎo)彈。海上的“宙斯盾”戰(zhàn)艦主要用于中段攔截，“愛國者”系統(tǒng)主要用于末段攔截。

2022年1月，美國國務(wù)卿安東尼·布林肯表示，美日近期將簽訂為期五年的雙邊防務(wù)技術(shù)研發(fā)合作協(xié)議，主要應(yīng)對高超聲速武器和天基打擊能力威脅，因此，未來美日將在這一領(lǐng)域展開深度合作，在電磁軌道炮方面，美國應(yīng)該會(huì)積極支持日本展開研究，日本如果成了，美國可以坐享其成，如果日本遲遲未獲成功，花的也不是自己的錢，不心疼。