20世纪70年代末，澳大利亚国立大学的科研人员利用一台大型单级发电机将一枚质量为3 g的聚碳酸酯弹丸加速到5.9 km/s，成功地验证了电磁发射技术在高超速发射领域的巨大优势。科技发展至今，世界各大国都在电磁发射技术领域竞相追逐。如今，美国的电磁弹射系统已经部署到了新一代的“福特”级航母上，展现出了无可比拟的优势；我国的电磁炮已经开始上舰实验，电磁弹射系统正在加紧进行试验定型。
美国电磁炮发射实验
“福特”号航母电磁弹射器发射试验
何为电磁发射技术？
通俗来讲电磁发射技术就是利用电磁能把物体加速到超高速的发射技术，它通过将电磁能变换为发射载荷所需的瞬时动能，可在短距离内实现将克级至几十吨的负载加速至高速，可突破传统发射方式的速度和能量极限。
电磁发射系统通常由供电系统、储能系统、变流系统、电机及控制系统组成。发射前通过脉冲储能系统将能量在较长时间内蓄积起来，发射时通过将脉冲变流系统调节的瞬时超大输出功率给脉冲直线电机，产生电磁力推动载荷加速到极高速度，而控制系统则负责对信息流和能量流的精准控制。
电磁发射技术装置组成图
电磁发射技术具体有哪些应用？
电磁发射技术按照具体的应用可分为电磁弹射技术、电磁轨道炮技术及电磁推射技术，下面就将这几个具体的技术详细地介绍一下。
电磁发射技术分支
- 电磁弹射技术
电磁弹射技术是未来航母必备的重要装备，利用电磁能可以把几百公斤至数十吨的飞行器从航母上弹射起飞。与传统的蒸汽弹射相比，电磁弹射具有系统效率高、弹射范围广、准备时间短、适装性好、控制精确、维护成本低等突出优势，是现代航母的核心装备之一。一直以来，美国在电磁弹射领域投入了巨大的财力，取得了丰硕的成果。美国在2014年已经把电磁弹射器成功运用到了新一代“福特”级航母上，并进行了一系列的有人战机及无人机的弹射实验，初步具备了作战能力。
电磁弹射器组成示意图
- 电磁轨道炮技术
电磁炮技术突破了传统*药火**推动速度的极限，可以在电磁轨道上把弹丸加速到3km/s甚至更高的的速度，使得射程、毁伤力、打击速率成倍的提升。由于电磁炮各子系统体积庞大且耗电量惊人，现阶段的载体只有配备了综合电力系统的大型军舰。传统的大口径舰炮只能实现30公里的射程，即使运用火箭增程滑翔技术也只能达到100公里的射程，而电磁轨道炮可以实现数百公里的射程，且打击精度更高。目前在该领域中、美属于第一梯队，且我国是第一个把电磁炮进行舰载实验的国家。
美国电磁炮实验
传统舰炮射程潜能已经开发殆尽
- 电磁推射技术
电磁推射和化学火箭相比具有完全不同的发射原理,，具有造价低、可控性强、适应多种发射、能量可控制、可高频率发射。具体体现在以下具体的用途：
1.推射火箭、飞船、卫星、导弹、鱼雷等
利用电磁能，可以把火箭、飞船、卫星推射到太空中，节省大量的资源。在战争中己方军事卫星失效时可以利用电磁推射技术快速发射补充，降低发射时被敌方拦截的概率。此外，电磁推射技术还具有巨大的经济价值，可以运用到商业飞船、卫星的发射，节省运载火箭的发射成本，提高发射的成功率。
2.星际航行
太空中阻力基本为零，可以利用电磁推射技术实现星际航行。
我国电磁发射的实力
前面说了这么多，接下来咱们进入正题，我国电磁发射的实力究竟如何呢？下面跟大家讨论一下我国的电磁弹射和电磁轨道炮技术实力。
我国在电磁发射技术领域进行了多年的探索，逐步掌握了电磁弹射技术、电磁轨道炮技术及电磁推射技术，在某些技术领域实现了领先。
近年来海军工程大学马伟明团队在中压直流舰船综合电力系统，电磁发射技术等领域接连取得了突破，使得我国在多项领域实现了弯道超车。
马院士带领团队在电力系统、电磁发射技术等领域取得了重大突破
- 电磁弹射技术
电磁弹射相较于传统的蒸汽弹射具有弹射能力强、弹射性能好、可靠性高、适装性好、运行维护成本低等突出优势，是现代化航母的必备品。我国在本世纪初就已经开展了电磁弹射技术的研究工作，解决了一系列的技术难题，并已经在陆上开展了多年的蒸汽弹射和电磁弹射实验。
那么为什么我国会同时进行蒸汽弹射器和电磁弹射器的研究实验呢？其实，不管是蒸汽还是电磁，对于我国来说都是第一次尝试。虽然我国在电磁发射技术进步明显，但是跳过蒸汽弹射直接上电磁弹射未免太过于激进，存在巨大的技术风险。在新型航母建造之前，一直存在着用蒸汽弹射还是电磁弹射之争，最终我国分别建造了一套蒸汽弹射系统和一套电磁弹射系统，并分别进行了长达数年的陆上实验。
经过反复的实验论证，最终得出了电磁弹射更加适合我国未来大型航母的建设，在电磁弹射领域我国和美国基本上在同一水平上。
随着我国中压直流综合电力推进系统的逐步完善，我国舰船在电能储备、电能输出等领域实现了突破。据悉，下一艘国产航母为常规动力电磁弹射航母，综合作战能力不次于美国的“尼米兹”级航母。
电磁弹射器与蒸汽弹射器性能对比图
歼-15已经进行了大量的陆上蒸汽、电磁弹射实验
我国也进行了多次无人机陆上电磁弹射实验
- 电磁轨道炮
虽然美国在电磁炮领域一直投入颇多，但是在炮管寿命，快速储能、弹丸设计等关键技术进展缓慢，使得原本计划上电磁炮的DDG-1000驱逐舰不得不换上155mm隐身舰炮。
缺乏电磁炮的DDG1000 性能大幅缩水
2018年初，我国的1艘072型坦克登陆舰上出现了一门巨大的舰炮，引发了不小的轰动。这是世界上第一门上舰测试的电磁轨道炮，要知道美国搞了这么多年还没有上舰测试过。可以说中国在电磁炮领域已经把美国甩在了后面，在055驱逐舰换装新型全电推进系统后就可以上舰服役。
美国在陆地实验过的电磁炮，最强炮口动能是30兆焦耳，最大出膛速度是2500到3000米每秒，最大射程不超过240公里。据悉，我国的电磁炮有效射程同样达到了200多公里的距离，其实还可以打得更远，只不过受制于地球曲率和舰载雷达性能，再远精度就无法保证了。
由于电磁炮拥有极高的炮口初速，一般情况下弹丸都是一体化高强度的动能弹，依靠超高速的动能，打击目标，比传统的炮弹更具有毁伤力。
巨大的实验型电磁炮，未来服役后体积肯定会变小
美国电磁炮一体化弹丸
国内电磁炮一体化弹丸模型
不同射击角度下的射程对比图
055驱逐舰装备电磁炮想象图
随着我国科研实力的不断进步，很多军工技术已经走在了世界的前列。相信在不久的将来，核动力电磁弹射型航母和全电推动并配备电磁炮的055型驱逐舰会组成强大的航母战斗群，巡弋在大洋深处。