磁軌砲：修订间差异

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'''磁軌炮'''（{{lang-en |railgun}}），也称'''轨道炮'''，是一种与[[單极马达]]原理相似的电磁炮发射裝置。磁軌炮以[[电流]]产生的[[劳侖茲力]]加速載物，令其沿平行的导軌移动，并进入下一个軌道繼續加速<ref>{{cite journal |url=http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/49/4/10.1063/1.325107 |first1=C. S. |last1=Rashleigh |first2=R. A. |last2=Marshall |last-author-amp=yes |title=Electromagnetic Acceleration of Macroparticles to High Velocities |journal=[[Journal of Applied Physics|J. Appl. Phys.]] |volume=49 |number=4 |page=2540 |date=April 1978 |doi=10.1063/1.325107 |access-date=2016-02-25 |archive-date=2014-12-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141217065803/http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/49/4/10.1063/1.325107 |dead-url=no }}</ref>。

磁軌炮的动力来源与其他武器不同，不使用[[炸藥]]与[[推进劑]]，而是使用电磁力取得巨大[[动能]]来发射砲弹，传统军事用枪械的[[枪口初速]]无法超越每秒2000公尺，而磁軌炮能达到每秒3000公尺。另外磁軌炮能避免传统炸藥与[[弹头]]存儲的风險，以及相对低廉的成本亦是磁軌炮的優勢<ref>{{cite web |author=<!--Staff writer(s); no by-line.--> |url=http://www.economist.com/news/science-and-technology/21650519-americas-navy-wants-arm-its-ships-electrically-powered-superguns-rail?fsrc=scn/fb/te/pe/ed/railguntestvid |title=Rail Strike |magazine=[[The Economist]] |date=2015-05-09 |accessdate=2016-01-31 |archive-date=2015-05-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150517100320/http://www.economist.com/news/science-and-technology/21650519-americas-navy-wants-arm-its-ships-electrically-powered-superguns-rail?fsrc=scn%2Ffb%2Fte%2Fpe%2Fed%2Frailguntestvid |dead-url=no }}</ref>。

除了军事应用，[[美国国家航空暨太空总署]]也建议运用磁軌炮将[[載荷]]送入外太空的[[地球同步軌道]]<ref>{{cite news |url=http://www.universetoday.com/73536/nasa-considering-rail-gun-launch-system-to-the-stars/ |title=NASA Considering Rail Gun Launch System to the Stars |website=[[Universe Today]] |first=Nancy |last=Atkinson |date=2010-09-14 |accessdate=2016-02-25 |archive-date=2018-02-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180207132235/https://www.universetoday.com/73536/nasa-considering-rail-gun-launch-system-to-the-stars/ |dead-url=no }}</ref>；然而在过程中将产生强大的[[G力]]，限制了載荷的使用。這种交通工具被称为質量投射器。

鑑于磁軌炮是用纯物理方式来提供弹丸动能，{{or|所以严格来說，磁軌炮是[[冷兵器]]的一种。}}

[[File:Railgun-1.svg|缩略图|磁軌砲的运作概要图。]]

电磁炮与传统马达的不同之处在于其結构不需场磁铁（永久磁铁）<ref>{{cite book |last=Hindmarsh |first=John |date=1977 |title=Electrical Machines and their Applications |url=https://archive.org/details/electricalmachin0003hind |location=Oxford |publisher=Pergamon Press |page=[https://archive.org/details/electricalmachin0003hind/page/20 20] |isbn=0-08-021165-8 }}</ref>，它的基本結构由單環电流組成，因此需要极大电流（超过百万[[安培]]）来产生足夠的枪口初速。其中一种常见的變种是利用驅动电流通过平行导线，增加{{link-en|电樞|Armature (electrical engineering)}}产生的磁场（{{link-en|直流串繞马达|series-wound motor}}的設置），称为'''增强磁軌炮'''<ref>{{cite journal |url=http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=101019&queryText%3DThe+HART+1+Augmented+Electric+Gun+Facility |first1=D. |display-authors=4 |last1=Fiske |last2=Ciesar |first2=J.A. |last3=Wehrli |first3=H.A. |last4=Riemersma |first4=H. |last5=Docherty |first5=E.F. |last6=Pipich |first6=C.W. |last-author-amp=yes |title=The HART 1 Augmented Electric Gun Facility |journal=[[IEEE Transactions on Magnetics]] |volume=27 |number=1 |pages=176–180 |date=January 1991 |doi=10.1109/20.101019 |issn=0018-9464 |access-date=2016-03-05 |archive-date=2014-12-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141217065237/http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=101019&queryText%3DThe+HART+1+Augmented+Electric+Gun+Facility |dead-url=no }}</ref>，這种設置減少了电流的需求量。

电樞可以是子弹組成的一部份，也能被用以加速绝緣、不导电的子弹。通常固態金属导体是磁軌炮电樞较好的材料来源，但也可以使用[[等离子电樞]]与[[混合电樞]]<ref>{{cite journal |last=Batteh |first=Jad. H. |date=January 1991 |title=Review of Armature Research |journal=IEEE Transactions on Magnetics |publisher=IEEE Magnetics Society |volume=27 |issue=1 |pages=224–227 |url=http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=101030 |doi=10.1109/20.101030 |access-date=2016-03-05 |archive-date=2015-02-08 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150208033318/http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=101030 |dead-url=no }}</ref>。与传统枪受火藥爆炸的瞬间氣壓推进的原理相同，等离子电樞以类似的方式推动非导体的固態載荷。等离子电樞以[[电漿|等离子体]]将金属电樞与枪軌链接，在速度超过[[閾值]]后，固体电樞亦能轉型为混合电樞。

对于军事应用来說，磁軌炮的優勢在于它能达到遠超过传统武器的枪口初速<ref>{{cite journal |last=Gully |first=John |date=January 1991 |title=Power Supply Technology for Electric Guns |journal=IEEE Transactions on Magnetics |publisher=IEEE Magnetics Society |volume=27 |issue=1 |pages=329–334 |url=http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=101051 |doi=10.1109/20.101051 |access-date=2016-03-05 |archive-date=2015-02-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150210051201/http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=101051 |dead-url=no }}</ref>。枪口初速的提升可以有效改善射程，并且提高终端速度，令其剩餘的动能产生[[榴弹]]的爆破效应。典型磁軌炮的枪口初速通常能达到每秒2000-3500公尺<ref>{{cite web |url=http://www.wolframalpha.com/share/clip?f=d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eb74biajfn9 |title=50 megajoules kinetic energy |website=[[Wolfram Alpha]] |date=2014-04-28 |author=<!--Staff writer(s); no by-line.--> |accessdate=2016-03-05 |archive-date=2017-07-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170702142434/http://www.wolframalpha.com/share/clip?f=d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eb74biajfn9 |dead-url=no }}</ref>。对于單迴路磁軌炮而言，它需要在几微秒间經过五百万安培，产生的磁场强度约为10[[特斯拉]]，现代磁軌炮的設計通常为「空芯」（不使用磁性材料），以提高[[磁通量]]。

磁軌炮的速度处于{{link-en|轻氣炮|Light-gas gun}}的范围，然而后者被认为更適合应用于实驗室，而磁軌炮在军事应用上具有十足潛力。理论上，如果能开发重量轻、穩定的电源技术，应用于磁軌炮，系统总体积与質量将会遠小于常規推进劑的弹藥量，克服传统弹藥的不穩定性（大大減少敵军炮火的威脅）。

* [[美国海军]][[阿利·伯克级驅逐艦]]的后繼实驗艦[[朱姆沃尔特级驅逐艦]]（USS Zumwalt DDG-1000）設計好一套整体电力系统 (IPS)，能夠有效輸送电力往马达或是武器，以利日后裝配磁軌砲，但礙于成本問題，目前只裝配先进火炮（AGS）代替。

* 2018年2月1日，几张安裝新型号艦砲的[[072III型大型登陆舰]]海洋山号在網上广传，輿论认为是中国解放军试驗中的磁軌砲，但也有說法指其設計更接近[[线圈炮]]。

* [[質量投射器]]

* [[某科学的超电磁砲]]（[[日本]][[作家]][[鎌池和马]]所著[[轻小說]][[魔法禁书目錄]]的[[外传]][[漫画]]和[[动画]]）

* [https://www.youtube.com/watch?v=ltLsCqRR1MA 鳳凰衛視官方頻道-中国电磁砲腾空出世]