2月14日，據最新發表的國內公開資料披露，我國軍方正在進行新型磁化等離子火炮實驗和測試系統的招標工作，這是繼我軍研發成功海軍大口徑電磁軌道炮（railgun）和陸軍小口徑電熱化學炮（Electrothermal-chemical ，ETC）之後，又一公開亮相的新概念火炮（這一系列新概念火炮開創了人類火炮技術繼火藥發射前裝炮技術、後膛裝填線膛炮技術、制退復進技術之後的第三次革命）。由於磁化等離子火炮技術屬於我國獨創，其具體細節還處於保密狀態，軍事觀察家根據國內發表的極少數公開資料，對此技術做一簡單推測。縱觀世界常規武器的發展史，現代火藥的發明及其在武器上的應用，在本質上改變了戰場的局面，並對世界格局產生了重大影響。經過長達百餘年的發展，化學能武器已在常規武器中佔據了統治地位。隨着現代科技和武器工業的發展，化學能武器的初速和射程越來越高。然而根據彈藥內彈道理論可以得知， 發射藥燃氣的極限速度和火炮的熱效率決定了炮口彈丸的初速。

因此即使採用最新研製的火藥，並大幅降低火藥燃氣的分子量，彈丸的初速度也難以超過2000米/秒（6倍音速）的速度。這是因爲常規火炮發射的原理是通過高溫高壓火藥氣體膨脹推動彈丸向前運動，當氣體膨脹的馬赫數達到6倍音速時，火藥氣體會在炮膛內產生激波，而氣體的密度、溫度在激波處會大幅增加，對彈丸的推進力就會減小，這就是常規火炮初速難以超過2000米/秒的主要原因。欲使彈丸速度繼續提高，需要火炮發射技術的發展與革新，於是電磁軌道炮和電熱化學炮這兩種新概念火炮就應運而生。電磁軌道炮是一種利用電磁力產生動能繼而推進彈丸的動能殺傷武器，能達到極高的發射初速（理論上可以到達亞光速）。但電磁軌道炮完全放棄了火藥產生的化學能，因此對大功率脈衝電源的產生和存貯技術要求極高。

目前來看，包括電源系統的整套電磁軌道炮裝置體積極其龐大，而且價格昂貴，海軍大型艦艇上或許能夠裝備，但很難在體積較小的陸軍機動裝甲目標上大規模普及，因此人們又同時在研製電熱化學炮系統。該火炮以電弧放電生成等離子體的形式將電能釋放到炮膛內， 同時引燃火炮裝藥；火藥則以化學工質燃燒的形式釋放熱能，電能和熱能共同作用使膛內氣體極速膨脹，從而推動彈丸高速運動。輸入的電能相當於提高了火藥工質的含能密度，增加了對彈丸作功的能力，從而提高了彈藥發射初速。然而人們在火炮實驗中發現，電能和化學能很難做到互補，如果大幅增強電能，其體積比電磁軌道炮小不了多少；通過多次等離子體放電點火來增強火藥燃燒效應也只能小幅提高炮口初速，並且存在很大的技術困難，目前電熱化學炮的發展前景比較暗淡。

但在對電熱化學炮的實驗研究中，人們意外的發現，如果在火炮金屬身管外加一磁場，火炮發射時產生的部分等離子體會被磁化，火炮身管的熱燒蝕現象竟然會減少，並且隨着磁場強度的增加，產生的熱燒蝕也會越少，發射速度也有所增加。這種現象引起了我國科研人員的極大興趣，經仔細研究原因後受此啓發提出了磁化等離子體火炮構想。在火炮身管內添加高磁性材料或外置磁場發生器，從而使火炮發射時在身管內壁形成磁化等離子體鞘層，該磁化等離子體鞘層可對火炮產生如下作用：1、使火炮身管的吸熱量大大降低，從而減少身管的熱燒蝕；2、降低發射時火炮身管所受的徑向力，延長身管壽命，並能夠使身管適當的減小壁厚，增強機動性；3、增加發射時火藥氣體對彈丸的推力，由於火炮身管的吸熱量的減少，火藥氣體的熱損失較少，從而向外的做功增加。

4、磁流體的磁馬赫數比一般馬赫數小，身管中不易產生激波，火藥氣體熱化效率降低，氣體動能相對增加，從而使對彈丸的推力增加，增大了彈丸的出口速度。據初步計算，磁化等離子體坦克炮發射彈丸時，當高磁性材料磁場強度達到1T（特斯拉）時，火藥氣體溫度爲3700℃，壓力爲400兆帕，氣體向身管傳遞的熱量可降低60%，大幅減少高溫高壓氣體對身管壁的燒蝕，同時火藥氣體對彈丸的推力可提高10兆帕，炮口初速可提高2.5%，其有效直射距離可增加數百米；當磁化等離子體自行大口徑火炮發射彈丸時，外置的磁場發生器產生10T（特斯拉）的磁場，推力可提高大約100兆帕，可使火炮的初速突破常規火藥氣體6馬赫的遲滯聲速極限，或可接近目前電磁軌道炮2500米/秒的發射初速指標。

據公開資料披露，高強度磁場產生裝置在國內外已經是已經極其成熟的工業化產品，例如最新研製的釹鐵硼磁鐵最大磁場強度已超過1.4T（特斯拉），醫院用的人體核磁共振診斷裝置最大磁場強度已達3T-4T（特斯拉），工業及科學研究上應用的核磁共振波譜儀磁場可達11.74T（特斯拉），我國中科院合肥物質科學研究院已研製出磁場強度達42.9T（特斯拉）的穩態強磁場，並正在研製45T（特斯拉）的世界第一穩態強磁場。如果新型磁化等離子火炮實驗效果和科學家們構想中的一樣，這種新概念火炮或許在不遠的將來會大量裝備我軍裝甲兵和炮兵部隊。（作者署名：土星軌道觀察室）

《出鞘》完整內容請關注新浪軍事官方微信搶先查看（查看詳情請搜索微信公衆號：sinamilnews），《出鞘》每天在新浪軍事官方微信完整首發。