近日，日本自衛隊首次公開了電磁炮，這門電磁炮安裝在日本實驗艦飛鳥號之上。這艘排水量6200噸的船是日本海軍的專用實驗平台，自1995年首次服役以來，一直支持各種新式武器的開發。我們可以看到，日本電磁炮的體積是比較大的，所以安在了飛鳥號後部的直升機甲板之上，看起來外形還是比較犀利的。
日本自衛隊發布一份簡短聲明， 4月9日，自衛艦隊司令官大町勝志中將視察了隸屬於自衛艦隊研究與發展司令部的飛鳥號，了解了正在由（ATLA）研發的電磁炮的最新進展。
其實早在2023年，日本的ATLA，也就是採辦技術與後勤局就宣布成功在海上一個平台設置了一門原型電磁炮，當時是放在一個測試架上進行的。而這次發布圖像顯示啊，電磁炮已經安裝在一個成型的海軍炮塔之中。根據日本的官方數據，這種電磁炮的初速能達到每秒2000米，也就是能達到六馬赫。設計壽命為120發。
在去年英國舉行的海軍展上，日本海上自衛隊中將今吉真一在演講中表示，日本計劃將電磁炮集成到未來的DDX型護衛艦上，這些大型護衛艦預計將在2030年代開始服役。日本曾經展示過一個未來驅逐艦的想像圖，在該艦上裝備的正是日本電磁炮。
電磁炮的原理是什麼，為什麼還沒有實用化？
在過去幾年，中國、日本、美國各國都在研究電磁炮。電磁炮的原理到底是什麼，為什麼到目前為止還沒有實用化？
簡單來說就是，磁場中的導線通電時，它受到一個力的推動。而如果反過來，讓導線在磁場中運動，導線上也會產生電流。這是一個非常奇妙的現象：也就是在磁場中，電流可以轉化為力，反之亦然，力也可以轉化為電流。
電動機和發電機就是這樣的原理，通過電流產生力，這就是電動機；而通過運動產生電，這就是發電機。
無論是發電機還是電動機，它們都是旋轉的。而電磁軌道炮則不一樣，說白了，它是把電能轉化為一個直線運動。從結構上來說非常簡單，電磁炮有著連接電流的平行導軌，導軌中間有一個可以沿著軸線方向滑動的滑塊，本身也可以通電，形成閉合迴路。而這個電流可以在軌道之間形成一個強大的磁場，而滑塊本身是有電流通過的，就會對這個滑塊產生一個非常強的推力，將這個滑塊（炮彈）猛烈地推出去。它們的速度可以達到五馬赫，甚至六馬赫以上，遠遠超過傳統的火炮。
電磁炮的好處顯而易見：速度快，射程遠。六至七馬赫的炮彈，那是指哪打哪。它的射程甚至超過200公里。都比很多導彈飛的要遠，像美國的老式魚叉導彈射程不過是190公里，還頂不上電磁炮的炮彈呢。
第二，成本相對來說較低。我們就拿導彈來說，你如果打到200公里的射程啊，隨便一枚導彈，它的成本到200萬至300萬美元。可是電磁炮發射炮彈使用的都是電，雖然需要巨大的電能，但跟兩、三百萬的導彈相比啊，成本要低了很多。
第三就是破壞力強。我們知道，物體的能量是和速度有關係的。五、六馬赫的速度，你甚至不需要攜帶炸藥，撞擊目標也能造成極大的破壞。
電磁炮也面臨巨大的困境
電磁炮是一款堪比激光武器，成本低、速度快、性能好的科幻武器。但是世間萬物可沒有十全十美的，而電磁炮也面臨巨大的困境。
第一個問題，就是電磁炮需要在瞬間釋放數兆焦耳的能量，它需要巨大的電能儲存系統，一般來說是類似於航空母艦電磁彈射需要的飛輪儲能。所以我們看起來這個電磁炮上面的空間比較小，但底下一定要安裝大量的電容儲能系統。
第二個問題更加嚴重，就是軌道磨損嚴重。金屬滑塊高速划過，加上大電流通過，會嚴重磨損導軌。我們看到在早期日本電磁炮開發中，它的火炮壽命是120發。也就是說你打完120發就需要維護或者更換軌道了，這個壽命實在是太短了。
第三個問題是還需要複雜的冷卻系統。在整個電磁炮發射過程中會產生極高的熱量，如果散熱不及時，殘存大量的熱量會嚴重燒毀軌道，甚至是相關的電子系統，影響作戰能力。所以電磁炮的體積看起來比較大，而它除了擁有大量的儲能設備之外，還需要複雜的冷卻系統。
說句實話，無論是儲能系統也好，冷卻系統也好，從工程上看，都是能夠解決的問題。最致命的問題就是軌道壽命太短，打幾發就需要維護了。這誰吃得消？那美國其實從2005年以來就至少測試了兩種不同的電磁炮設計，一種是來自BAE公司，另外一個就是來自於通用原子公司。2017年美國海軍在測試中表示，電磁炮能夠以超過每小時6200公里的速度發射，達到音速的六倍，最遠射程可以達到180公里。美國甚至在陸軍的白沙導彈靶場進行了試射。
美國海軍已經在電磁炮上投入了至少5億美元，不過在2022年，美國海軍決定停止研發電磁炮。主要有以下幾點原因：第一是我們剛才提到的，電磁炮炮管磨損嚴重，很難長期保持穩定狀態；第二就是射速問題，電磁炮的射速比傳統火炮要慢；第三就是財政問題。
而日本在2025年開始在自己的飛鳥號上安裝電磁炮，表明日本有可能在材料方面突破了美國的限制，使得電磁炮的炮管能夠保證較長的使用壽命。日本在材料方面一直處於全球領先地位，無論是金屬材料、高分子材料還是陶瓷材料。比如世界著名的京都陶瓷，我大學畢業的時候京瓷還來上海招人，我當時投了簡歷人家沒有要我。
如果解決諸多問題 將成為一種顛覆性武器系統
如果日本電磁炮最終要上艦，它必須解決的就是炮管壽命問題。我們目前沒有更多的信息表明日本是如何從技術上解決這一問題的。不過，美國和日本電磁炮有一個非常巨大的不同，就是口徑不同。
美國一直開發的是127毫米的電磁炮，目的也很明確，打算替代海軍軍艦上的127毫米火炮，射程能夠打到200公里，那就可以替代大量導彈，可以在近海對地提供火力支援。而日本開發的是40毫米口徑更小的電磁炮，主要作戰目的是防空，攔截敵方的各類導彈。
我們要知道，口徑變小意味著整個炮彈的體積變小，質量表小，發射所需的電能也小了很多，帶來的摩擦和損毀也小了很多。根據海軍新聞的報導，日本在開發電磁炮時，最初的目標是炮管壽命達到120發，炮口初速達到每秒2000米。而日本的實驗結果證實，即使發射了120發炮彈，火炮導軌也沒有出現明顯的損壞。也就是說，日本使用更好的材料，外加更小的口徑，使得電磁炮的炮管壽命達到了海軍可以接受的程度。
電磁炮未來如果能夠登上日本海軍驅逐艦，將能夠幫助日本海軍更好地攔截敵方來襲的導彈。我們知道，美國和日本聯合開發的標準-3導彈，雖然性能不錯，但單枚價值已達1000萬美元以上，就算是美國的標準-6導彈，每枚的價格也已接近500萬美元。那使用電磁炮，如果能達到理想中的六至七馬赫的速度，就可以攔截絕大多數勻速飛行的巡航導彈，或者是低超音速的彈道導彈。
雖然電磁炮在技術上還有不少挑戰要克服，但從日本這次的實裝測試來看，可能已經在關鍵材料和設計方面取得了突破。如果真能解決壽命和效率的問題，電磁炮未來在攔截導彈、低成本打擊等方面，將成為一種顛覆性的武器系統，值得大家持續關注。
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責任編輯：李昊#
