電磁炮，這一美國首創的先進科幻武器概念，雖因其高度複雜的結構使得美國未能成功實作，但中國卻迎難而上，成功設計出這一武器，并已經将其應用于軍事領域，展現了大陸在科技領域的卓越實力與創新能力。
近段時間，當大家都還沉浸在美國SpaceX的星艦火箭的超級運載能力的時候，有媒體爆出，中國科學家竟在建造一種巨型電磁發射的軌道炮。
據了解，中國正全力以赴，旨在運用電磁軌道炮技術，将重達50噸、體積堪比波音737飛機的載人飛船送入太空軌道。這一雄心勃勃的項目實際上比表面看上去更加宏大，意義深遠。
無論是軌道炮、彈射器還是品質驅動器，用電磁加速器替代傳統火箭的想法都顯得極具吸引力。相較于化學火箭升空時必須攜帶大量燃料以及用于升降燃料的額外燃料，電磁加速器方案更為高效。
據有關專家表示，軌道炮更有意義的是，将發射系統的大部分留在了地面，使得飛行器本身盡可能輕量化，這無疑為太空探索開啟了全新的篇章。
電磁發射軌道到底有多強？
太空軌道炮，表面看似簡單的原理背後，卻隐藏着無比複雜的細節，涉及的數值計算之龐大，足以讓人瞠目結舌。若中國能在2016年啟動的“騰雲”計劃中，成功運用這一系統發射航天飛機，那無疑是人類航天史上的一大飛躍，一個裡程碑式的成就。
據中國官方媒體報道，中國正雄心勃勃地計劃建造一條電磁發射軌道，這條軌道的潛能巨大，能将航天飛機加速至震撼人心的1.6馬赫，甚至有望達到5馬赫的驚人速度。一旦航天飛機沖破大氣層，其機載火箭發動機便會點火啟動，繼續助推其達到軌道速度，進而遨遊于太空之中。
這一偉大目标，不僅要求制造出與軌道炮完美契合的航天器，更需要研發出一種發射裝置，這種裝置能夠精确控制重力、振動以及其他各種變量，以確定乘客的絕對安全。
那麼，為何西方沒有類似的研發項目呢？事實上，美國國家航空航天局（NASA）确實對類似系統進行過深入研究，但這些研究主要聚焦于能夠承受巨大沖擊力的啞彈和機器人有效載荷，而中國在載人航天領域的這一探索，無疑已經走在了世界的前列。
據悉，中國航天科工集團公司（CASIC）飛行器技術研究院在山西省大同市已經建成了一條長達兩公裡（約1.2英裡）的測試軌道，這條軌道的規模與内華達州拉斯維加斯郊外的Hyperloop試驗軌道不相上下，并且同樣被安置在真空管道之中。目前，這條軌道已經具備了高達1000公裡/小時的速度能力，且未來的規劃更是要将速度提升至五倍之多。
然而，要将這一系統發展為成熟的太空發射系統，其任務的艱巨性不言而喻。這不僅僅是技術規模的簡單擴充，更需要在軌道炮本體、控制系統、供電方式以及軌道炮部件制造等多個核心領域取得革命性的突破。
特别值得一提的是，要使軌道炮在搭載乘客的情況下達到1.6馬赫的速度，軌道的長度至少需要延伸至5英裡（約8公裡）。而若要達成更為驚人的5馬赫速度，軌道的長度需求更是呈幾何級數增長。
這一項目的難度究竟有多大呢？它不僅需要海量的電磁鐵（甚至可能涉及低溫冷卻技術），還需要建構人類曆史上最大的真空室，并配備高效的泵以維持真空狀态。此外，這個巨大的管狀真空室還需配備特殊設計的氣閘，以確定飛行器能夠安全、穩定地以超音速離開。任何一個環節的失誤，都可能引發災難性的後果，其潛在能量之大，足以與戰術核武器相提并論。
此外，功率問題也是該項目不容忽視的挑戰。以從傑拉爾德-R-福特号航空母艦上發射戰鬥機的軌道炮為例，它僅需121兆焦耳的能量即可将飛機加速至150英裡/小時（約241公裡/小時）。然而，若要将類似品質的飛行器加速至5馬赫，中國的軌道炮所需能量将劇增至驚人的50,000兆焦耳。
考慮到拟議中的太空飛機重量至少是這一數值的10倍，功率需求的挑戰更是難以想象。面對這些重重困難，中國航天人正以前所未有的決心和毅力，勇往直前，探索着太空的無盡奧秘。
電磁軌道炮是如何工作的，工作原理是什麼？
電磁軌道炮的工作原理确實是一個複雜而精妙的過程，它充分利用了電磁場的力量來實作炮彈的高速發射。那麼其工作原理如何？
首先，電磁軌道炮的核心部件是兩條平行的金屬軌道，它們構成了炮彈加速的“跑道”。炮彈被放置在這兩條軌道之間，并且與電源相連，形成一個閉合的電路。
當電源通電時，大電流會瞬間通過這兩條軌道。根據安培定律，電流在導體中流動時會産生磁場。是以，這兩條軌道周圍會形成一個強大的電磁場。
與此同時，炮彈本身也帶有電流，是以它也可以被視為一個電磁體。根據洛倫茲力定律，當電流通過導體時，它會在磁場中受到力的作用。是以，當炮彈處于這個電磁場中時，它會受到一個強大的推力，這個推力沿着軌道方向，推動炮彈迅速前進。
如何實作告訴推進呢？實際上這與推力的大小有這明顯的關系，主要因素包括電流的強度、磁場的強度以及炮彈與軌道之間的互相作用。通過精确控制這些因素，電磁軌道炮可以實作炮彈的高速發射。
在炮彈加速的過程中，電磁軌道炮還需要確定炮彈的穩定性和精度。這通常通過精确控制電流的變化和軌道的形狀來實作。例如，通過調整電流的強度，可以控制炮彈的加速度；而通過設計特殊的軌道形狀，可以引導炮彈沿着預定的軌迹飛行。
當炮彈達到預定的速度和位置時，電磁軌道炮會觸發發射機制，使炮彈從軌道上釋放。此時，炮彈已經獲得了極高的速度，可以沿直線飛行并擊中目标。
電磁軌道炮的工作原理涉及到了電磁學、力學、材料科學等多個學科的知識。是以，其設計和制造過程非常複雜，需要高度的技術水準和精密的工藝。
最後
電磁軌道炮通過利用電磁場的力量對炮彈進行加速，實作了高速、遠端和精确的打擊能力。雖然其技術難度較大，但随着科學技術的不斷進步，電磁軌道炮有望在未來成為軍事領域的重要武器之一。