化學能武器初速低、能量轉化效率低、安全性差。目前,常規火炮的彈丸初速較低,一般難以超過 2km/s。由化學能向彈丸機械能的轉化效率較低,僅 20%左右。武器系統附帶發射藥,在各環節均需要安全保障。
鑒于化學能武器存在種種問題,各國開始發展電磁發射技術,引發了新一輪武器技術革命。電磁發射技術(簡稱 EML)是一種通過電磁力(即洛倫茲力)做功,讓彈丸達到極大出射初速度的技術,能源主要為電能,有望成為繼機械能、化學能武器之后的又一輪武器革命性技術。電磁發射技術主要應用于電磁炮、電磁彈射和電磁推射三大方面。
電磁炮性能遠超常規火炮,具有出射初速度大,射程遠,毀傷動能大,速度極限大,能量轉化效率高等特點。電磁炮利用通電導體在磁場中受洛倫茲力的原理,使搭載彈丸的電樞加速,彈丸射出炮口的初速度較大,射程遠,突擊能力強,終點毀傷動能大。2016 年 5 月,美軍利用 10m 導軌發射彈丸,瞬間穿透 7 塊普通鋼板。電磁炮彈丸的理論速度極限為光速,遠超化學炮的速度極限。從實驗效果看,電磁炮系統電能向機械能的轉化效率超過 30%,常規火炮系統僅約 20%,其能量轉化效率高。
電磁炮技術的軍民用應用前景寬闊。電磁炮可搭載于海基、陸基、天基平臺上,用于岸基防御,火力支援,防空反導,摧毀裝甲車及防御工事,對于執行大縱深非接觸的精確打擊,臨近空間、空間打擊等任務具有重要意義。在科研和軍民用品方面,電磁炮的加速技術用于材料、可控核聚變研究,金屬加工、磁懸浮列車等領域。
電磁彈射技術主要用于飛機起飛助推。電磁彈射利用直線電機技術,可靈活控制電磁力,助推質量不等的飛機在 100m 級距離上到達起飛速度。據環球時報報道,2015 年 5 月 14 日,在建的福特號航母進行了電磁彈射的測試工作。福特級安裝電磁彈射器,以實現艦載機快速起飛,降低對航母跑道長度的要求。除艦載機彈射外,電磁彈射未來可能應用于野外短跑道,縮短跑道布置時間的同時實現飛機隱蔽彈射。