電磁炮從結構上可分為電磁軌道炮、電磁線圈炮和電磁“重接” 炮。
其中, 電磁軌道炮是目前發展較為迅速的一種電磁炮, 它主要由兩條平行的導軌和在導軌之間滑動的微型射彈以及射彈電樞等組成。導軌作為電磁軌道炮的線性電磁推進加速器, 當發射時, 導軌和射彈電樞被通上巨大的瞬時電流, 在導軌間形成強電磁場, 由電磁相互作用使導軌加速器產生巨大的加速力, 從而使導軌間的微型射彈加速, 並以極高的速度發射出去, 實現與目標直接碰撞, 靠相對碰撞產生的巨大動能摧毀目標。
目前, 美國有多家機構在從事電磁軌道炮的研究工作, 並取得了一些重大進展。電磁線圈炮也叫同軸線圈加速炮, 是最早製造的電磁炮, 在20世紀初就已能做到將10 千克重的炮彈加速到100 米/ 秒。
在70 年代中期, 前蘇聯的科學家已能將1. 3 克重的金屬環加速到4.9 千米/ 秒。線圈炮由環繞於炮膛的一係列固定加速線圈與環繞微型射彈的彈載運動線圈組成, 當這些線圈按順序加電時, 產生運動磁場, 使處在磁場中的微型射彈加速發射出去。電磁“重接” 炮簡單地說就是利用兩個磁場重新結合產生新的更大容積的磁場結構, 來加速發射微型射彈。“重接”
炮是天基超高速電磁炮的備選方案。
除美國以外, 俄羅斯、澳大利亞、英國、德國、日本和以色列等國也在開展電磁炮技術的研究。
反衛星動能攔截彈
這是一種靠彈頭的動能來擊毀敵方衛星的機載空對空導彈。美國在80年代用一枚這樣的導彈成功地擊毀了一顆廢舊衛星。這枚導彈全長5. 4米, 彈徑0. 5 米, 重1. 2 噸, 裝在F-15 戰鬥機上。
這種導彈的工作過程是這樣的: 導彈脫離飛機之後, 靠彈上的慣性製導係統進行製導, 直到飛抵預定空間點; 此後彈上的紅外傳感器開始自動跟蹤目標; 當攔截彈達到最大飛行速度時, 其戰鬥部與二級火箭自動脫離; 此後彈頭便依靠小型計算機進行控製, 並通過彈上小型火箭的點火與熄火來對彈道進行修正; 最後, 彈頭前部的小型撞擊殺傷器以每秒13. 7千米的高速與目標相撞並將其摧毀。
反導彈動能攔截彈
這是一種利用彈頭的動能摧毀來襲導彈彈頭的“反導彈導彈”。這種導彈也和上述反衛星動能攔截彈一樣, 是采用現有的導彈技術。這種導彈的彈頭最後以每秒9 千米的高速與目標相撞並將其摧毀。
超導武器
軍事專家們預言: 超導技術應用於軍事領域, 將導致未來戰場上的武器裝備和作戰方式出現一係列的變革, 並將對軍事戰略和戰術思想產生深遠的影響。
超導海軍艦艇
數百年來, 海軍艦艇的動力盡管已從蒸汽機、柴油機、燃氣輪機發展到核動力, 但始終未能擺脫笨重的螺旋槳推進部件, 航速也無重大突破,從而使海上高速機動作戰能力受到了很大的限製。
70 年代以來, 一些工業化國家積極開展超導技術在海軍艦艇方麵的應用研究, 並已初見成效。英國已研製出478 千瓦的超導電磁力推進裝置;美國已研製出5513 千瓦的超導驅動係統; 日本製成了世界上第一艘超導船。
試驗表明, 大型驅逐艦在負荷、航速、續航力相同的條件下, 采用超導電磁力推進係統可以少裝一台燃氣輪機, 減少滿載排水量, 節省續航燃油, 少花建造費用。
超導軍艦是怎樣航行的呢? 如果在艦艇上安裝電磁鐵, 在海水中便會產生磁力線, 同時產生方向與磁力線相垂直的電流。在磁場與電流的相互作用下, 推動海水向後運動。由於海水的反作用力, 使艦艇獲得一種向前的推動力。
超導艦艇由於取消了傳統的螺旋槳推進部件, 因而具有結構簡單、維修方便、推力大、航速高、無震動、無噪聲、無汙染、造價低等諸多優點。在潛艇上應用超導推進係統以後, 能有效地消除噪聲影響, 降低紅外輻射, 更不易被敵方發現, 從而大大地提高了自我生存能力和快速機動的突防能力。
超導激光武器
激光武器耗能大, 它要求在瞬間提供數十億到數百億焦耳的能量。而且目前的貯能裝置所貯存的能量都非常有限, 很難滿足這一要求。
超導技術的發展, 為激光武器提供了新的能源。采用由超導材料做成的超導閉合線圈就是一種理想的貯能裝置。因為在超導線圈中的電流是一種持久的電流, 隻要將線圈保持超導狀態, 則它所貯存的電磁能便會毫無損耗地長期保存下去, 並可隨時把強大的能量提供給激光武器。激光武器一旦有了超導貯能器, 就如虎添翼, 好比是有了一個機動靈活而又容量無比的彈藥庫, 可時刻保持高度的戰備狀態。一旦受到敵方飛機、坦克、導彈等的侵犯, 便可隨時給予有力的回擊。
超導發射裝置
利用超導技術來發射航天飛機, 這是專家們多年來的夢想, 但因受技術條件的限製而難以成為現實。近年來國際上超導材料研究中的突破性進展, 為實現這一夢想創造了技術條件。
計劃中用來發射航天飛機的超導磁懸浮發射裝置, 由一條長3500 米的水平導軌與一條2000 米高的垂直導軌相連接, 形成一個接近於90°的弧形陡坡。導軌采用新型常溫超導材料。
發射時, 龐大的航天飛機在磁懸浮力的作用下, 沿水平導軌前進並逐漸加速, 當到達終端的弧形軌道後, 便隨弧形軌道而改變前進方向, 並以每小時500~600 千米的速度飛離發射裝置。與此同時, 航天飛機的發動機點火並開始工作, 靠它自身的動力直刺蒼穹。
采用超導磁懸浮發射裝置, 可以取代用火箭發射航天飛機的傳統做法。這樣可以減輕航天飛機自身的重量, 增加有效載荷, 並且推力大、耗能少、起飛速度快、安全可靠, 可以多次重複使用, 能節約大量經費。
專家們認為, 還可用超導材料製成超導電磁炮、超導火箭發射架、超導磁力儀、超導陀螺儀、超導雷達天線、超導接收機和超導衛星等等。可見超導材料的發展前景是極其誘人的。
次聲武器
遠在二戰期間, 前蘇聯的強擊機曾在德軍陣地上空反複進行超低空飛行, 尖嘯刺耳的噪聲使德軍官兵驚恐萬狀。這便是把聲音作為武器的一種嚐試。
十多年前, 在法國馬賽附近的一個“次聲研究所”, 秘密地研製了一種新式武器—次聲武器也叫聲波槍。據介紹, 在試驗中曾不慎誤傷了一名研究人員, 並導致十幾千米之外的一些無辜喪命。國外曾有人撰文這樣說: “這種武器能夠消滅一座城市或某一地區的人。那些躲藏在秘密掩體裏的人, 躲藏在諸如坦克、潛艇或其他貌似牢不可破的機器裏的人, 都難以幸免。” 這種說法或許言過其實, 但次聲對人和動物具有殺傷作用, 卻是不容置疑的。
所謂次聲, 就是聲波的振動頻率低於20 赫的聲音。普通人耳能聽到的聲音, 其最低頻率在16~23 赫這個範圍內。這裏為何有個“範圍” 呢? 就是因人而異。低於16 赫的聲波, 是任何人的耳朵都聽不到的, 而隻能作為一種振動被人察覺出來。
低頻振動對人體和動物具有很大的危害, 甚至具有破壞性。
許多自然現象都能產生次聲波, 如火山爆發、地震、打雷、台風、龍卷風等等; 其他如核爆炸、發射火箭、放炮以及飛機的長行等, 也都能產生次聲波。
物理學告訴我們: 振動波的頻率越高則其方向性越好, 但卻衰減得越快, 因而其傳播距離也越近。相反, 由於次聲波的頻率很低, 所以它在傳播中衰減得很慢, 因而能傳播得很遠。發射大炮時所產生的次聲波, 在幾十千米甚至上百千米以外仍能用儀器接收到; 氫彈爆炸時所產生的次聲波甚至能夠圍繞地球跑上好幾圈。次聲波除了跑得遠以外, 它還有另外一個特點, 那就是“無孔不入”、“見縫就鑽”。
次聲波是怎樣危害人體健康的呢?
人體無時無刻不在進行著細微的有節奏的脈衝式振動。這種振動的頻率通常為7~13 赫。人體在甚低頻區的共振頻率為4~8 赫。因此那些頻率低於10 赫的次聲波, 可能使人體發生“共振” 而遭到傷害。
次聲波傷害人體後的主要症狀是昏暈、頭痛、嘔吐、心痛、呼吸困難、恐慌、眼球震顫等; 有的人還會出現昏迷、站立不穩和產生酒醉似的感覺; 重者還會出現肌肉痙攣, 甚至形成精神錯亂; 在高強度次聲波的作用下, 有的人會出現耳聾以至全身癱瘓, 重者甚至導致死亡。