世界首个电磁橇，从0加速到1000公里／小时，未来可发射高超飞机
世界首个电磁推进地面超高速试验设施，在中国济南建成。
这台被科研人员们称为“电磁橇”的电磁加速装置，可以把超过1吨的物体，在短时间内从0加速到1030公里/小时。
这是一个新的世界纪录。
很多朋友听到“电磁推进装置”，可能更多的是想到航母上的电磁弹射器，或者中国正在试验的电磁炮。
其实，这些装置，包括我们今天要讲的“电磁橇”，它们的工作原理都是一样的。
通过电磁加速轨道，把电能转化为机械能，将物体加速抛射出去，这就是电磁推进装置。
电磁炮的特点就是“快”，几公斤的炮弹在电磁炮中被加速到5-6倍音速，甚至10倍音速。
电磁弹射器的特点是“重”，重量几十吨的舰载战斗机，能够被电磁弹射器加速到300-400公里/小时。
而“电磁橇”的特点就是“又快又重”，1030公里/小时的速度，已经相当于0.8倍音速，而且这是一个1吨以上的物体获得的速度。
最重要的是，“电磁橇”目前仅仅是一个试验产品。
试验产品是什么意思？就是说，目前建造的这一台“电磁橇”，目的是用来试验相关的技术原理能不能实现，在实际运用中会碰到什么问题。
也就是说，试验产品，是为了让图纸上的设计，能够在现实中建造出来的第一步。
所以，这台“电磁橇”的指标，其实离真正的指标还差得很远。
那真正的指标会是什么样的？笔者认为，这可能是我们未来高超音速空运系统，甚至亚轨道飞行和轨道飞行的一条技术路线。
这条技术路线是，通过“电磁橇”，将高超音速飞机从0直接加速到5倍音速以上，并且直接发射到高空中。
这样可以让高超音速飞机不必从0开始加速和爬升，可以节省大量的燃料。
可以节省多少燃料呢？我们以一种典型的高超音速飞机来举例，这就是“腾云”空天飞机的一级飞行器。
按照设计，“腾云”空天飞机分为一级和二级，一级是超燃冲压动力的高超音速飞机，它将会背着火箭动力的二级进行爬升。
从地面机场起飞，“腾云”空天飞机的一级要爬升到30000米以上的高度，并且加速到6倍音速，在这个过程中需要至少50吨的燃料。
要知道，整个“腾云”空天飞机的重量才180吨，一级重量只有110吨多，50吨燃料可不是小数目。
这么多的燃料，就让“腾云”一级要降低空重，使用昂贵的复合材料来减轻重量。
但如果用“电磁橇”来发射“腾云”的话，那一切就不一样了。
如果“电磁橇”能够把“腾云”加速到5倍音速，并且发射到20000米以上的高空，那么“腾云”一级需要消耗的燃料会变得很少。
甚至，因为5倍音速和“腾云”一级原计划中的6倍音速已经相差不远，我们还可以进行更加大胆的改进。
我们可以直接取消“腾云”的一级，稍微加大二级。
这样，我们可以利用“电磁橇”，把只剩下二级的“腾云”发射出去，达到5倍音速和20000米高度。
随后，重量只有几十吨的“腾云”空天飞机，就可以使用火箭发动机加速，进入太空释放卫星。
“腾云”二级只需要四五十吨的燃料，它能够把2吨重的卫星发射上天。
这样的做法将会极大地降低进入太空的成本，从现在的1万美元/公斤，下降到1000美元/公斤的水平。
不管是从民用上还是从军事上，“电磁橇”用于低成本太空发射，都极具价值。
民用上，绝大部分的商业卫星都不超过2吨，在“腾云”空天飞机的运力范围之内。
有了“电磁橇”提供初始速度和高度，“腾云”空天飞机的运输成本将会低于任何一种火箭，在商业上极具竞争力。
军事上，快速发射卫星的能力，对于现代战争中来说越来越重要。
大部分的军用侦查卫星，重量也在2吨以下，有些甚至只有几百公斤。
“腾云”空天飞机配合“电磁橇”，可以在短时间内就把军用卫星发射入轨。
设想一下，当战争来临的时候，敌人发射反卫星导弹将我们的军用卫星击落。
可过了几个小时以后，他们会发现，我们又有新的卫星发射升空，甚至可能是好几颗卫星。
这就是快速发射能力在军事上的意义。
除了轨道级的发射，“电磁橇”对于亚轨道的高超音速飞机，也有很大的用途。
“电磁橇”可以直接把高超音速飞机送到高空中，并且提供5倍音速的初始速度，这将会让高超飞机节省大量燃油。
保守估计，使用“电磁橇”之后，高超飞机可以节省20%-40%的燃油，换句话说就是增加三分之一左右的航程。
有的朋友应该看过我们高超音速客机的宣传资料，我们正在研究多种可以用来洲际飞行的高超音速飞行器、亚轨道飞行器。
这些飞行器的目标是达到5倍甚至10倍音速的速度，搭载乘客在两三个小时内实现跨洲际飞行。
“电磁橇”的出现，让这些计划变得更加有可能成功。
济南这一台试验设施，在笔者看来，未来将会具备很大的发展空间。
目前来说，这一台“电磁橇”只是试验产品，是一个成功的开始。
电磁推进技术是当前非常热门的技术，从军用的电磁炮、电磁弹射器，到民用的磁悬浮列车、超高速铁路等，都是电磁推进技术的使用。
而这一台“电磁橇”代表的是我们电磁推进技术的最高技术水平。
在我们对这台“电磁橇”不断改进，将速度和发射重量不断提升的同时，我们将会在改进过程中获得大量的技术进步。
包括新材料、新工艺、新的结构设计和新的控制系统，这些都将反哺到我们其他的电磁推进技术上。
所以，“电磁橇”具备非常重要的意义，在接下来的十年乃至更长的时间中，它都将会是我们电磁推进技术的研制重点。
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