【海軍】中共海軍的新炮

幾天前，一張來自武漢的照片顯示共軍在一艘072型坦克登陸艦上安裝了一門形狀很奇怪的新炮，POP3隨即宣佈這是“電磁炮”。從艦上的幾個集裝箱和登陸艦内部的充裕空間來看，這的確是一門需要很多附屬電力設備的設計，炮管上也有額外的環形外罩，應該是綫圈，所以“電磁”兩個字並非不合理。

936號“海洋山”072II型坦克登陸艦，排水量3430噸；請注意，艦體前方的開口已經被封死。

但是這門新炮並不是美國人做的或者我以前談的“電磁炮”（“Railgun”，嚴格來説應該翻譯成“軌道炮”），這是因爲工作原理完全不一樣：Railgun的炮彈是綫圈環路的一部分（所以磁場是垂直於軸向的），必須承載很高的電流，只有如此，才能提供足夠的加速度來達到Mach 7以上的初速（計劃中的性能，美軍的原型只做到Mach 5）。但是它的缺點也很嚴重：炮身雖然不必是密封的管狀（實際上只是兩條導軌，兼職做爲電流的接頭；這也是Railgun名字的來源），卻必須承受極大的摩擦力和電流加熱，所以射速和炮身壽命都是難以剋服的工程挑戰，以致去年有報導說美國海軍已經準備放棄。

武漢新炮卻有一個傳統的炮管，多出來的綫圈是圍繞著炮管的環形，那麽電流環路只存在於炮管外，產生的磁場是沿著炮身的軸向。如此一來，炮彈要感受加速度，本身就必須自帶強磁場；這是有些奇怪的，因爲永磁磁鐵並不便宜。或許共軍的研究團隊有我目前沒有想象到的妙招，或許中方因爲是稀土大國，所以可以這樣大量消費永磁磁鐵；不論這個經費問題如何解決，這種電磁加速方法的效率是不如Railgun的。

三年前我曾寫過專文評論電磁炮（參見前文《忽悠大衆的虛擬武器》），當時我對Railgun的負面意見來自兩個考慮：第一個是前面提到的炮身磨損問題，這是工程上的挑戰，中共的工程師想出工程上的解決方案（雖然還是有代價的）並非邏輯的不可能。但是第二個毛病，也就是高速動能彈在現代海戰中沒有意義，卻是物理+軍事的問題，很難想象這個武漢新炮能如何脫困。

我在這裏再詳細解釋一下：高速動能彈如果像百年前的戰艦巨炮一樣平射，因爲海平面大氣密度高，阻力大，不管初速多高，有效射程還是不可能超過40公里（這也剛好是地球曲率所造成的海面視界），而現代海戰一旦開打，就非常不可能讓敵我水面艦隻接近到這種距離。如果曲射，那麽面對能機動的目標，精度必然一塌糊塗，必須有雷達/紅外制導，炮彈的價錢一下子提高兩個數量級，接近導彈了，可是破壞力、射程和航路靈活度卻都遠遠不如，定位十分尷尬。

至於用來近防反導，射速必須極高（~每分鐘10000發），口徑反而不重要。照片裏的炮顯然不是為這個目的設計的。事實上，即使是用環形綫圈，電磁推動的艦炮射速永遠不會高於傳統火炮，所以天生就不適用於近防反導；激光才是合適的新技術。

從照片來看，這個設計似乎有傳統的炮管，那麽最可能的，就是它基本上還是火炮，只不過加上電磁助推來增程減重。如前所述，它不適合對海和對空，那麽就應該是針對打擊固定的地面目標而設計的，可以采用相對簡單便宜得多的衛星制導來打擊點目標，或者靠完全無制導的自旋穩定來打擊面目標，只要口徑夠大，能裝載足夠的炸藥，性價比還可以接受。炮彈受發射藥和電磁綫圈雙重加速，炮管的長度和厚度都可以減半，以往要10000噸的重巡洋艦才能搭載的8寸炮，現在3400噸的船就可以搞定，曲射（假設Mach 3初速）又有100公里以上的射程，那麽我想用來在臺海戰役或者對任何美軍以外的敵對方岸上據點做為火力艦進行先期炮擊，還是可能有經濟效益的。

不過我覺得這種“電磁助推火炮”最好的應用，還是把口徑增加到400毫米，也就是二戰時代40000噸級戰列艦的火炮水準。由於電磁綫圈的減重效應，10000噸出頭的055型仍然可能裝得下。除了發射200公里射程的大型彈丸之外，還可以用來為小型導彈助推（當然，加速度必須降低，否則有些零件承受不起）。照片中的武漢新炮似乎只有200毫米左右的口徑，但是它可能是第一代的原型，帶有技術驗證的意義，將來還是有向大型化發展的可能。

【後註一】最新的照片顯示炮管並不是圓的，而是一般軌道炮用的方形，那麽這個新炮就很可能是和美軍相似的軌道炮。中方的技術人員是怎麽解決炮身壽命和連發射速的問題，涉及工程細節，不是我所能猜測的。不論如何，正文裏假設這門炮有傳統圓形炮管的三個段落都與現實無關了；畢竟我完全沒有内綫消息，一切分析都是基於常識和邏輯，當零碎的公開資訊實在是太模糊的時候，就必然會走岔路。

這是我低估中國體系執行力的又一個例子（所以我其實是個白褲衩！）：一年多前，我曾對朋友私下提起，我對北京冬季霧霾的整治持悲觀態度，因爲當地的霧霾有一半不是來自工業廢氣或汽車排放，而是鄉下居民冬天取暖燒煤所致。美國在20世紀大富之後，才從燒木頭轉為天然氣或煤油取暖，像我家就燒柴油，在一月的油費就超過600美元，所以我覺得北京周邊的農村居民不可能都負擔得起這樣的轉換。結果只一年，中共就證明了它能夠達成歐美完全無法想象的任務（雖然有點瑕疵，沒有事前儲備足夠的天然氣）。

言歸正傳，即使中方研究人員能解決炮身摩擦的工程問題，電磁炮對海對空的無力應該仍然是正確的結論。現代艦炮的對海任務，主要是打擊近程的小型或非正規目標，電磁炮比起傳統火炮來説並沒有什麽長處。整體來説，我還是看不出電磁炮的戰術價值何在（對地打擊似乎是唯一的用處，但這是很低端的任務，無關最要緊的中美對抗）。希望中國的電磁炮計劃不是為先進而先進，在實際應用的效費比上有真正的優勢。

然而話説回來，純粹為先進而先進，有它超越戰術層面的意義。畢竟軌道炮是美軍花了大錢、做了許多宣傳，最後卻鎩羽而歸的研究項目；中方輕而易舉地超越了美國，在美軍整體實力仍然數倍於共軍的今日，其嚇阻和宣傳價值遠超過任何閲兵，與新式核潛艇在同一個級別上（不過後者的實戰價值當然是更高得多）。

【後註二】我在《超大》上看到有人轉載一篇電磁炮工作人員的評論（參見https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2457125 ），内容似乎可信。其中最重要的一點，是目前連發射速的問題還沒有完全解決。那麽顯然這門炮還在技術驗證的階段；共軍投入一艘現役的登陸艦來幫助研發，是非常少見的特例。