周穎

央視某節目曾經播出過電磁發射試驗的場景。發射過程不用火藥，沒有轟鳴，不見火光。據了解，該設備系我國研制的電磁發射滅火彈裝置，本質上就是一門低速的電磁炮。

電磁炮利用的并不是化學能，而是利用電流和磁場相互作用后產生的安培力。安培力的本質就是電場力，也就是磁場對電流的作用力。再具體一點，就是通電導線在磁場中受到的作用力。

那么，一段通電的導線在磁場中會受到什么樣的作用力呢？法國物理學家安培通過實驗發現，垂直于磁場的一段通電導線在磁場中某處會受到某種力（后命名為安培力），其大小F，跟電流強度I，以及導線的長度L的乘積成正比，從而誕生了安培力公式F=BIL。

安培力做功的實質就是它能起到傳遞能量的作用，將電源的能量傳遞給通電導線。這一點與靜摩擦力做功相似。安培力的重要意義在于，不但進一步指出了電與磁的相互聯系，同時也具有廣泛的應用價值。電動機、繼電器、磁懸浮……包括電磁炮的工作原理，就是基于電磁感應產生的安培力。

電流通過導軌時，會產生一圈一圈的磁場。同理，當電磁炮通電工作時，由電源導軌彈體組成的線圈中，也就有了磁場，而電磁場又產生了安培力。在安培力的作用下，彈丸會不斷朝著這個力的方向加速。根據安培力公式（F=BIL），只要控制好導軌的長度以及電流的強度，就可以得到初速度極快的彈丸。這個速度會比傳統火炮快很多，穩定性也很好，擊中目標的精度更高。早在十幾年前，世界上先進的電磁軌道炮就能以5倍音速的極速擊向200千米外的目標，速度接近2000米/秒，能輕松穿透8塊鋼板。

電磁發射滅火彈裝置，是一種民用“電磁炮”。它將成為森林消防的利器，可用于發射滅火彈，對突發的山火災情實現遠程撲滅。同時，科學界也在探究將這項高能遠程技術應用于航空航天領域的可能性，比如用電磁炮發射衛星等。

傳統火炮中彈藥的飛行動力，是由爆炸產生高溫高壓氣體的瞬間膨脹來提供的。然而，對于電磁炮來說，其炮管的電磁作用產生的安培力就是動力之源。這一特性使得電磁炮擁有極佳的隱蔽性，幾乎可以悄無聲息地完成發射，沒有任何火焰和煙霧，更沒有震耳欲聾的轟鳴聲。同時，操控人員還可以通過調節電流強度來控制彈丸發射的能量。

不過，電磁炮也有不足的地方。電磁炮理論上有著超遠射程，但由于受到地球表面的曲率、不規則引力、空氣溫度、密度或濕度落差，甚至風的影響，射擊精度受到極大的限制，無法確保擊中超遠程目標。同時，空氣阻力會迅速降低炮彈速度，所以即使命中目標，威力也會有所減弱。若用于發射衛星，更須解決過載問題、儲能問題、衛星的動力裝置問題等一系列問題。所以，目前來看，電磁炮技術的應用，還需要更多的研究與實踐。