日本为何押注电磁炮进行导弹防御

为了防御高超音速导弹，日本正在转向使用电磁炮。

上周，日本报纸《日经亚洲》报道称，防卫省希望成功研发快速、精确的电磁炮，不仅能摧毁飞行中的导弹，而且能够有效地阻止这些导弹的发射。

《日经亚洲新闻》报道称：“日本防卫省将开发一种使用磁力弹丸拦截敌方导弹的方法，以应对中国、朝鲜和俄罗斯正在研发的高超音速武器。”

电磁炮长期以来一直只是科幻小说中的东西，但自 2008 年以来，美国和中国等军队就已开始探索和测试电磁炮。

以下是《大众科学》在 2015 年海军测试电磁炮后对其的描述：

电磁炮的工作原理是产生强大的电磁电流，电流从一条轨道流过弹丸的 U 形后端，再流入另一条平行轨道。这会产生三个磁场——每条轨道周围都有一个平行磁场，弹丸周围有一个垂直磁场。在磁场的挤压下，弹丸沿着轨道快速加速，然后向前发射，断开电路。最终结果是一颗巨大的金属弹头，可以飞得很远、很快。

这使得电磁炮有别于爆炸推进火炮，在爆炸推进火炮中，迅速膨胀的气体将炮弹从炮管中推出。从二战战列舰的大型舰载火炮到现代火炮，爆炸推进是一种行之有效的方法，可以击中远距离的物体、建筑物，有时甚至是车辆。导弹大多使用固体燃料火箭推进来将爆炸性有效载荷送入空中，因此需要有用但可消耗的弹体，用于单程飞行。一般来说，对于导弹，尤其是弹道拦截器，只有一小部分推进质量是有用的有效载荷。弹体的大部分是制导、导航和飞行控制系统，旨在使导弹接触目标。

电磁炮将加速工作从发射的射弹转移到发射机器上。这使得实际发射的弹药变得简单、致命和快速。当美国海军启动电磁炮项目时，它表示目标是让武器以 7 马赫的速度发射，即音速的七倍，并射程可达 100 英里。这种威力的代价不是射弹，而是武器的基础设施：舰船需要建造以容纳新枪，还需要容纳预计仅为枪供电所需的 25 兆瓦或更多电力。

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去年夏天，海军暂停了电磁炮的研发，此前该项目的预算已连续多年下降。部分原因是海军认为该项目本身表现不佳。海军转而投资了现有舰炮的替代射弹：超高速射弹，它认为这种射弹可以在不增加舰队硬件的情况下提供类似的性能。由于其出色的空气动力学设计，超高速射弹有望成为现有舰炮发射炮弹的快速、高效、射程远的替代品。

日本的电磁炮计划至少可以追溯到 2015 年，当时的预算和规划文件显示，日本已在一艘船上安装了电磁炮。2016 年，日本展示了一款概念验证电磁炮，发射的炮弹时速达到 4470 英里。当时，这项研究被视为美国努力的对应，预示着未来两国海军都将使用电磁炮拦截和攻击远距离威胁。

尽管美国拒绝将电磁炮用作进攻性武器，但日本的持续发展可能预示着其将更迅速地成功部署为防御性武器。日经新闻报道称，2022 年国防预算中已包括 5600 万美元，用于日本在 2020 年前开发可用的电磁炮。

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在陆地上，电磁炮可以接入现有电网，或配备专用发电机，不受船上空间和电力的限制。这样一来，电磁炮就可以加入现有的导弹防御系统，介于已部署的拦截器和新型远程导弹拦截器之间。电磁炮专门用于对抗新型高超音速弹丸，这些弹丸的飞行轨迹是现有拦截器难以预测和匹配的。电磁炮子弹的速度比其设计拦截的导弹更快，可以穿透导弹，使其在飞行过程中失效或摧毁。

美国、中国和朝鲜去年都试射了高超音速武器。这些武器的操作方式截然不同，但都是为了绕过现有的防御措施而设计的。已经在研发中的电磁炮可以弥补导弹防御效能方面的缺陷。如果真是这样，这些防御优势绝不会仅限于日本。中国也研发了电磁炮，并于 2018 年在军舰上部署了一门。