中国构想60吨电磁炮坦克，俄专家认为不可能，除非搞成“列车炮”

前不久，中国科研团队提出了一种60吨电磁炮坦克的构想，可配备10兆瓦核反应堆和50兆焦电磁炮，受到各国专家的高度关注。

俄罗斯有专家认为，这种60吨电磁炮坦克在吨位上是行不通的，但如果换成列车炮形式，就像二战时的“多拉巨炮”，却是能够实现的。

俄罗斯TOPWAR网站刊登了防务专家德米特里·韦尔霍图罗夫的文章，指出西方专家认为这款电磁炮坦克是一种虚张声势的产物，试图将对手拉入无止境的军备竞赛。俄专家却是另一种看法，认为北理工、一机集团等中国科研单位在《兵工学报》上提出的这款60吨级电磁炮坦克，虽然是不可能实现的设计，却可能是设计者故意为之，即在公开的内容中加入明显不可行的细节，从而转移外界对真正设计内容的注意力。

韦尔霍图罗夫认为“60吨电磁炮坦克”不可能实现，主要出于几点原因。首先是第一点，炮管长度不可能在60吨坦克上实现。因为将重约8.1千克、炮口能量为50兆焦耳的弹丸加速至3500米/秒，炮管或轨道的理论长度至少需要13.8米，再考虑到加速度不均匀（不均匀系数为1.4或1.5）以及炮口位置电磁炮效率衰减，炮管长度应达到19.5米至21米。

这种长度的炮管，是当前标准坦克炮长度的三倍以上，放在60吨级坦克上明显不现实。俄专家举了个例子，上世纪30年代苏联曾研制了356毫米口径的TM-1-14列车炮，炮管由舰炮改装，长度为18.5米，安装在列车上才能放得下。事实上，即使是日本“大和”号战列舰460毫米主炮的炮管，也不过是21.13米。

第二点，电磁炮搭配的超级电容需要很大体积。电磁炮的能量效率约为33%，每发炮弹炮口能量是50兆焦，那么所需要的能源至少为150兆焦。按照点火11毫秒来计算，总功率约为13.6吉瓦。如果使用超级电容，核反应堆只需要15秒就能完成再次充能，射速可达3-4发/秒。

但是问题来了，俄专家认为中国虽然在超级电容器技术上领先世界，但是实用产品的能量密度大约也只有2兆焦/立方米，实现150兆焦能量则需要至少75立方米的巨大电容。如果再加上快速进行二次发射的需要，容量则可能要加倍到150立方米，差不多需要两节列车车厢才能容纳。

笔者注意到，俄专家上边给出的数据与公开数据有一定出入。超级电容的能量密度一般按瓦时/千克或瓦时/升来计算，例如主流商用超级电容功率密度大约为14-37千瓦/千克，一般不用体积换算。不过大连的实验室曾造出23瓦时/升的石墨烯超级电容，相当于82.8兆焦/立方米，但仍停留在实验室阶段，商用超级电容应该要低得多。

第三点，冷却系统也需要大量空间。炮管和反应堆都必须冷却，炮口能量为50兆焦，效率为33%，那么就需要释放100兆焦的热量，这些热量足以在11毫秒内汽化12.85千克钢材。如果冷却系统采用15摄氏度的氯化钙冷却液，那就需要至少427升，才能在两次射击间隔的10秒内消除热量。如果要求电磁炮持续射击10次，那就需要约4000升冷却液，这些不仅需要容器，还需要强力的高速泵以及用于冷却这些加热溶液的压缩机。

第四点，紧凑型核反应堆的冷却系统也需要占据空间。在10兆瓦电功率下，30%的能量转化效率则要求反应堆热功率至少达到30兆瓦。那么，就需要满足20兆瓦的散热需要，以防止反应堆熔毁。

第五点，核发电还需要额外增加一台大功率闭环燃汽轮机组，至少也要占用25吨空间，再加上辅助设备，估计需要占用至少32立方米。

综上所述，俄专家得出结论，60吨级坦克的内部空间，根本无法满足电磁炮、核反应堆等设备的容纳要求。这些设备的最可能实现的方式是历史上出现过的列车炮，例如德国在二战期间使用的800毫米多拉大炮。

按照俄专家的估算，北理工构想的这种电磁炮如果做成“电磁列车炮”，至少需要五个专门车厢才能满足最低要求。一号车容纳配备独立冷却系统的电磁炮，二号车容纳冷却反应堆和炮管的冷却液，三号车容纳核反应堆和燃汽轮机组，四号车和五号车则都用来容纳超级电容。

通过这番推断来看，这种“电磁列车炮”将是一款非常壮观的工业产品。不仅如此，俄专家还估算，操作这辆“电磁列车炮”的人员需要至少一个营甚至一个加强营，估计在300-500人之间。

当然，这种电磁炮也不一定非要通过铁路运载方式，俄专家认为部署在多辆重型轮式运输车上也是一种解决方案。例如东风-41洲际导弹所使用的重型运输车，载重能力可达80-100吨。

最后俄专家还分析指出，这种电磁巨炮的造价可能非常高昂，估计一整套“电磁列车炮”或“电磁公路炮”造价在15-20亿美元左右，雷达、指挥系统、掩体等配套设施还需要30-50亿美元。如果部署20套这种电磁炮，那就需要投资约550亿美元。

尽管系统造价如此昂贵，但是电磁炮的单发射击成本却很低，一次只需要几万美元，相当于一枚反坦克导弹。从这个角度看，“电磁列车炮”具有相当大的可行性。（作者：陶慕剑）