[科普中国]-看似更“亲民”的电磁枪，为何研发起来却困难重重？

出 品：科普中国

作 者：兰顺正

策 划：宋雅娟 涂子怡

监 制：光明网科普事业部

近日，美国弧闪实验室公司正式宣布以3375美元的价格预售所谓的“世界首款也是唯一一款电磁步枪”。据称这种名为GR-1步枪能够使用电磁力量发射各种各样的金属弹药，而且美国军方和执法机构已经对这种武器表现出了兴趣。

GR-1电磁枪

体积虽小，研制难度却大

顾名思义，电磁枪和电磁炮一样，基于法拉第电磁感应定律，采用线圈通电方式发射弹丸，它与传统枪械将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁枪炮主要是利用电磁场产生的力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能。

目前主流的电磁枪炮技术路线有两种，一种是轨道式，一种是线圈式。这两种都是利用电磁原理的抛射器，不过具体技术有些不同。轨道式的弹药需要接触通电导轨形成回路，所以先决条件是弹药的部分为导电体，利用电流传导轨道之间产生的磁场来发射弹丸。而线圈式又称高斯式，其弹药需要是磁体，利用电线线圈产生磁场，从而推动铁磁弹药加速。

现在多国在电磁炮研制领域都取得了一定的建树，而电磁枪虽然看似更“亲民”，也在科幻作品中反复出现，但在实现中却一直没有起色。关键的原因在于，所有电磁武器都受到了电力的制约，要想提高初速，或者增长电磁轨道，或者加大电磁力。而电磁力越大，意味着所需要的电流也越大，这就需要大容量的电池 。

因此目前面世的电磁炮往往体积巨大，为了能够满足其能源需求和设备需求，实验时只能固定在地面或安装在大型军舰这样的平台上。而电磁枪主要面对的是单兵，自然体型受限，所以虽然此前也有很多电磁枪的设计，但却很难满足现实的需要。

冲破阻力，日渐接近战场

此次弧闪实验室公司开发的这款电磁步枪长度约为38英寸（96.5厘米），枪管长度约为26英寸（66厘米），重约20磅（9千克），由一个25.2伏的锂电池装置供电。制造商表示，这款步枪采用“先进的电容充电系统”和“双钳位准谐振逆变器”，使其在最大功率下每分钟可发射20发子弹。或者在半功率状态下每分钟发射100发子弹。该枪还采用了一种新式的击发系统，用户可以通过轻按扳机来为系统进行预充电，然后再进行射击。该枪所使用的的弹药，由于其是通过磁场加速弹丸，因此可以发射任何直径在11到12.6毫米、长度在30到52毫米的含铁金属弹丸。其实类似的武器中国也已经有了成果，在2020年6月八一军视网发布了一则视频，视频中陆军勤务学院的几个学员发明了数款电磁步枪和电磁手枪，分别进行了气球、多层木板和钢板的射击实验。从测试情况看，电磁枪可以轻松击穿几层木板和一层钢板。

中国研制的电磁枪

不难看出，电磁枪距离真正成熟还有很长的路要走，但其却代表了武器发展的重要方向，相信未来相关成果将越来越多。

军事小词典

法拉第电磁感应定律：19世纪英国科学家法拉第发现，位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动，同时如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动，导线上也会产生电流，由此就诞生了法拉第电磁感应定律