电磁炮来了！近日央视某节目首次曝光了电磁发射试验现场，发射过程不用火药、没有轰鸣、不见火光。据了解，该设备系航天科工二院206所研制的电磁发射灭火弹装置，本质上就是一门低速的电磁炮。但是，不用火药、没有轰鸣、不见火光，这炮弹怎么发射出去的呢？

　　高中物理中的安培力

　　想了解电磁炮的原理，先得复习一下高中物理中学过的安培力。因为与传统大炮燃烧火药产生气体压迫不同，电磁炮利用的并不是化学能，而是电流和磁场相互作用后产生的安培力。

　　安培力的本质就是电场力，也就是磁场对电流的作用力。再具体一点，就是通电导线在磁场中受到的作用力。那么，一段通电的导线在磁场中会受到什么样的作用力呢？法国物理学家安培通过实验发现，垂直于磁场的一段通电导线，在磁场中某处会受到某种力（后命名为安培力），其大小F，跟电流强度I，以及导线的长度L的乘积成正比，从而诞生了安培力公式F=BIL（当电流与磁场方向夹角为α时，安培力公式则为F=BILsinα）。

　　安培力做功的实质为，它能起到传递能量的作用，将电源的能量传递给通电导线，这一点与静摩擦力做功相似。安培力的重要意义在于，不但进一步指出了电与磁的相互联系，同时也具有广泛的应用价值。电动机、继电器、磁悬浮……包括电磁炮的工作原理就是基于电磁感应产生的安培力。

　　电磁炮的工作原理

　　电流通过导轨时，会产生一圈一圈的磁场。同理，当电磁炮通电工作时，由电源导轨弹体组成的线圈中，也就有了磁场。而电磁场又产生了安培力。这个时候如果利用“左手定则”：伸出左手，让磁场穿过手心，四指指向电流方向，那么大拇指的方向就是力的方向，也就是电磁炮中弹丸受力和加速的方向。

　　在安培力的作用下，弹丸会不断朝着这个力的方向加速。根据安培力公式（F=BIL），只要控制好导轨的长度以及电流的强度，就可以得到初速度极快的弹丸。这个速度，会比传统火炮快很多，稳定性也很好，击中目标的精度更高。早在10年前，世界先进的电磁轨道炮的炮口动能就达到33MJ（动能单位：兆焦耳），以5倍音速的极速击向200公里外的目标，速度接近2000米/秒，轻松穿透8块钢板。

　　本次央视节目曝光的电磁发射灭火弹装置，是一种民用“电磁炮”，它将成为森林消防的利器，可用于发射灭火弹，对突发的山火灾情实现远程打击。同时，科学界也在探究将这项高能远程技术应用于航空航天领域的可能性，比如用电磁炮发射卫星。

　　电磁炮的优势和缺点

　　传统火炮与弹药的飞行动力，是由爆炸产生高温高压气体的瞬间膨胀来提供的。然而对于电磁炮来说，其炮管的电磁作用产生的安培力本身就是动力之源。这一特性使得电磁炮拥有极佳的隐蔽性，几乎可以悄无声息地完成发射过程，没有任何火焰和烟雾，更没有震耳欲聋的轰鸣。同时，操控人员还可以通过调节电流强度来控制弹丸发射的能量。

　　不过，电磁炮也有不足的地方。电磁炮理论上有着超远射程，但由于受到地球表面的曲率、不规则引力、空气温度、密度或湿度落差，甚至风的影响，射击精度受到极大的限制，无法确保击中超远程目标。同时，空气阻力会迅速降低炮弹速度，所以即使命中目标，威力也会有所减弱。用于发射卫星，更须解决过载问题、储能问题、卫星的动力装置问题等等。

　　所以就目前来看，电磁炮技术的应用，还需要更多的实践与研究。（本报综合）