2009年上映的美國好萊塢大片《變形金剛2》中，美國海軍阿利伯克級驅(qū)逐艦基德號（DDG-100）使用搭載的電磁炮，轟擊正在金字塔頂挖掘太陽毀滅器的霸天虎大力神一擊必殺的畫面令人印象深刻。
如今這種僅存在于科幻電影中的“大殺器”變?yōu)楝F(xiàn)實，中國近日公開了由中國航天科工集團第二研究院研制的“電磁發(fā)射滅火彈裝置”，雖名為滅火裝置實際就是一款民用版電磁炮。
火炮被譽為“戰(zhàn)爭之神”，歷史學(xué)界有一種說法，火炮的誕生轟塌了歐洲封建貴族的城堡，加速了歐洲封建制度的解體與資本主義的發(fā)展。
不過，經(jīng)歷數(shù)百年時間的洗禮，火炮雖仍老而彌堅，為了對抗中國就連長期被空中支援“寵壞了”的美國陸軍最近又開始加碼炮兵，但傳統(tǒng)火炮技術(shù)的發(fā)展早已陷入停滯。
事實上，上世紀(jì)七十年代世界各大軍事強國就開始探索下一代火炮技術(shù)，比如從彈藥入手發(fā)展的精確制導(dǎo)炮彈，通過提高命中精度換取打擊效能的提高，美國陸軍搭載全球定位系統(tǒng)（GPS）的M982神劍精確制導(dǎo)炮彈就是其代表；從火炮發(fā)射藥入手通過提高炮口初速度與動能來提高火炮射程與威力，比如曾經(jīng)也屬顯學(xué)的電熱化學(xué)炮，通過電能激發(fā)推進劑發(fā)射彈丸。
然而，無論是傳統(tǒng)發(fā)射藥還是電熱化學(xué)炮的推進劑，本質(zhì)上都是利用化學(xué)能發(fā)射彈丸，目前化學(xué)能發(fā)射藥領(lǐng)域早已陷入瓶頸，新體制的電磁炮由此誕生。
電磁炮直接拋棄傳統(tǒng)的發(fā)射藥或推進劑，拋棄已經(jīng)發(fā)展到瓶頸的化學(xué)能，用電能產(chǎn)生的磁力發(fā)射彈丸，從而實現(xiàn)炮口的高動能與高初速度提高打擊效能。
電磁炮又分為兩大技術(shù)路線，一是中國此次公開展示的線圈炮，一是《變形金剛2》中展示的電磁軌道炮。
線圈炮由一個或多個沿炮管排列的線圈組成，線圈以精確的時間打開或關(guān)閉，從而使彈丸通過磁力沿炮管加速，口徑大者為炮、小者為槍。
早在19世紀(jì)電磁線圈槍的雛形就被發(fā)明出來，上世紀(jì)三十年代美國人維吉爾·里格斯比（Virgil Rigsby）開發(fā)了一種固定式線圈槍，希望能像機槍一樣使用，但從未引起軍方的興趣。
也正是因為電磁線圈槍早已誕生多時，電磁線圈炮入門的技術(shù)門檻并不高，在這一領(lǐng)域中美都已有所成，比如中國此次展示的電磁發(fā)射滅火彈裝置、美國的線圈迫擊炮。
當(dāng)然，入門技術(shù)門檻低只是其下限低并不意味著上限也低，無論是中國的電磁發(fā)射滅火彈裝置還是美國的線圈迫擊炮炮口初速度都較低，就算是在傳統(tǒng)火炮中都較為一般，而各國發(fā)展電磁炮的目的在于提高炮口初速度乃至達(dá)到高超音速，以突破傳統(tǒng)火炮性能瓶頸，中美當(dāng)前展示的電磁線圈炮更多的是秀肌肉。
相比電磁線圈炮，電磁軌道炮的技術(shù)門檻就高太多。以美國為例，其電磁軌道炮項目炮口初速度目標(biāo)為6馬赫即6倍音速、每秒超過2,000米，相比線圈迫擊炮的炮口初速度音速以下提升巨大，技術(shù)難度呈幾何倍數(shù)增加。
也正因為技術(shù)難度高，當(dāng)2018年土耳其公開電磁炮測試視頻時，外界多認(rèn)為其是線圈炮而非軌道炮，僅中美兩國在這一領(lǐng)域有所成。
電磁軌道炮以電流產(chǎn)生的洛侖茲力加速彈丸使其沿平行的導(dǎo)軌移動：彈丸夾在兩個導(dǎo)軌之間，電流由導(dǎo)軌通過彈丸流向另一個導(dǎo)軌，在這一過程中產(chǎn)生強大磁場，磁場與電流相互作用加速彈丸。
電磁軌道炮的概念最早于上世紀(jì)初由法國科學(xué)家提出并制造出小型工作模型，二戰(zhàn)時德國軍械專家曾提出第一個理論上可行的軌道炮，但從未建成。
1980年代，美國陸軍位于馬里蘭州阿伯丁實驗場的彈道研究實驗室開始軌道炮理論與工程研究，并列入長期研究計劃，隨后美國海軍與國防高級研究計劃署加入其中。
自2005年以來，美國海軍至少測試了兩種不同的電磁炮，分別來自英國BAE系統(tǒng)公司與美國通用原子能公司。
美國海軍一度還曾計劃為朱姆沃爾特級驅(qū)逐艦配備電磁軌道炮但未能如愿，蹊蹺的是美國海軍2022財年預(yù)算中與電磁炮相關(guān)的兩項研究預(yù)算為零，稱“所有電磁炮技術(shù)將被升級，以最大限度地提高其技術(shù)可持續(xù)性，并促進其未來的潛在用途”。
通俗地講就是，目前技術(shù)難度太大搞不定，等將來技術(shù)進步了再說，這意味著美國海軍暫停了電磁炮項目。
中國的電磁軌道炮最早因一張搭載測試炮塔的登陸艦曝光，顯示中國正以登陸艦平臺測試電磁軌道炮。
另據(jù)英國《簡氏防務(wù)周刊》報道，中國在2018年就成功完成了電磁炮的初步測試。2018年，一名中國國防科研所工程師也曾向中國《科技日報》透露，正在研發(fā)把磁軌炮和導(dǎo)彈綜合體結(jié)合起來的系統(tǒng)。
總體而言中國電磁軌道炮仍處于高度保密之中，研發(fā)進度如何未知。不過，從中國第三艘航母搭載電磁彈射系統(tǒng)來看，全球唯二掌握電磁彈射技術(shù)的中美，同樣也是全球電磁軌道炮研究領(lǐng)域的第一梯隊，電磁彈射器實質(zhì)上就是一個低階電磁軌道炮。
此外，從中美電磁彈射器上艦來看，兩國均已攻克了電磁炮上艦所需技術(shù)比如艦船綜合電力系統(tǒng)，只待電磁炮成熟就可以上艦實裝。
相比電磁炮在軍事上的用途，中美之所以大力研究，還在于其在航天領(lǐng)域的應(yīng)用，比如用電磁炮直接將衛(wèi)星送入太空軌道、為空間站發(fā)射補給物資等等，比起現(xiàn)在的火箭發(fā)射其便利性成倍提升。
當(dāng)然，由此帶來的瞬時電力需求、高載荷條件下的防護問題以及電磁炮本身的工程技術(shù)問題，也將成倍提升。
來源：國科環(huán)宇
