#電磁
威力巨大!傳說中的武器來了
龐大的戰艦以無形的電磁能量礪劍海空而電磁技術的應用也正在驅動一場輕武器的革命沒有噪聲,沒有火光,沒有彈殼,正在進行測試的是中國兵器建設工業自主研製的最新一代電磁槍,全稱是威力可控電磁發射器。對面木板被輕易擊穿,同時靶紙上也留下了密集的彈著點。經過測試,進一步升級迭代的電磁發射器相關性能滿足使用需求。與傳統槍炮將火藥燃氣壓力作用於彈丸不同,電磁發射器採用電池儲能作為發射動力,以多級電磁線圈產生電磁力推動彈丸發射。要提高彈丸初速,要麼增長電磁軌道,要麼加大電磁力,這就意味著需要更大的電流。最新一代電磁發射器從外形來看是方正形的,外觀非常簡潔,採用模組化設計,槍管的長度大概30釐米,拿在手上重量比較輕,單手也可以實現便捷持握。它的握把設定在中部,彈匣是在後方。記者 莊曉瑩:在它槍身的位置有一個電子螢幕,那麼這個螢幕上在實際射擊過程當中能夠顯示電量、剩餘的彈藥數量以及模式等資訊,便於射手瞭解情況。這一型電磁發射器和上一代相比,有那些迭代升級?最新一代和上一代相比,槍管要長出了一小截,這就使得它的彈丸初速更快,同時功率調節也更加精細。最為重要的是最新一代電磁發射器的彈丸,它的體積、重量和上一代相比都有了提升,也就說明它的動能和威力都加大了。記者 莊曉瑩:給我最大的感受就是在射擊時它幾乎沒有什麼後坐力,射頻是非常快的,按照射頻每分鐘可以發射一兩千發的彈丸,和傳統的槍械相比,它的噪聲也比較小,隱蔽性高,可以說是一型非致命打擊的利器。軍事評論員 張學峰:電磁槍可以根據目標距離和現場的具體情況,通過調整電流大小來精準控制彈丸的初速,不易產生穿透性的傷害,能將衝擊力分散在更大的面積上,既能有效制服目標,又降低了致死風險。發射過程中,它沒有火藥產生的火光、硝煙和巨大的爆鳴聲,也沒有彈殼拋出,所以射擊的隱蔽性很好。未來這種電磁槍如果進一步增大功率、威力,提高精度,可以用於軍事行動,在部分場景下代替現有的槍械。隨著能量密度更高的電池技術突破,電磁武器有望在未來的現代戰爭中佔據更為重要的地位。 (環球網)
靜默發射!中國商業航天迎來電磁彈射新紀元,成本直降90%的顛覆性變革正悄然開啟
一道無聲的電磁之光劃破長空,中國航天即將告別“火焰與轟鳴”的傳統模式。2025年12月31日,聯創超導公司官宣首個商業航天電磁發射訂單順利驗收,資本市場瞬間沸騰——聯創光電股價一分鐘內從下跌2%直線漲停。這標誌著中國在商業航天電磁發射這一前沿領域實現了從技術研發到市場交付的關鍵跨越。與此同時,四川資陽的丘陵地帶,全球首個超導磁懸浮電磁發射驗證平台正在緊張進行最後階段的聯調聯試,預計2026年一季度將完成首次火箭縮比模型彈射試驗。而在2025年9月,福建艦上的殲-35戰機已通過電磁彈射成功起飛,展示了中國在該領域的成熟技術。電磁彈射技術正在靜默中重塑商業航天發射的格局,一場以“靜默磁場”取代“化學火焰”的航天革命已經拉開帷幕。01 技術變革:從化學火焰到靜默磁場的跨越傳統火箭發射場景總是濃煙滾滾、烈焰翻騰,宛如一場“暴力美學”的展示。然而這種依賴化學燃料的發射方式,其短板日益凸顯:複雜的一級火箭系統成本佔比超過40%,且每次發射後發射塔架都需要修復。電磁彈射技術提供了全新的解決方案。其原理是通過地面超導磁懸浮加電磁推進系統,為火箭提供初始“零級助推”,在軌道上將火箭加速至超音速(2-3公里/秒)後再點火起飛。這種模式的核心優勢在於三個方面:大幅降本:省去了最昂貴的一級火箭發動機和大量燃料,理論上可將每公斤有效載荷的發射成本降低90%以上。傳統火箭發射成本通常在2000-5000美元/公斤,而電磁彈射技術有望將這一成本降至500美元/公斤甚至更低。高頻發射:系統可快速重設,實現高頻次、航班化的發射。電磁彈射單次充放電僅需1.5至2小時,理論上一天可發射6至8枚,效率提升50倍以上,特別適合未來大規模衛星星座的組網需求。環保與安全:地面供電,發射過程安靜、無燃燒污染,安全性更高。火箭將像坐雪橇一樣被電磁軌道“扔”向蒼穹,告別化學燃料的“烈火轟鳴”。02 競爭格局:中國實現“換道超車”的戰略突圍全球電磁彈射技術市場呈現中美雙雄領跑的“第一梯隊”態勢。美國憑藉“福特級”航母的EMALS系統率先應用,但採用中壓交流技術路線,且至今未完成F-35C五代機的電磁彈射。中國作為後來者,在福建艦上採用全球首創的中壓直流綜合電力系統,實現了技術路徑的“彎道超車”,不僅成功適配常規動力航母,更在2025年9月完成了殲-35五代機的彈射起降,為全球首次。在商業航天領域,中國同樣走在世界前列。資陽的超導磁懸浮電磁發射驗證平台是全球首個該類型平台,標誌著該技術從理論走向工程實踐。面對SpaceX憑藉可回收火箭將發射成本壓至每公斤2.1萬元的優勢,中國選擇了一條“換道超車”的路徑。電磁彈射的“換道邏輯”在於:與其在別人擅長的領域拼細節,不如重構遊戲規則。這種戰略選擇使中國航天有望從“跟隨者”轉變為“規則制定者”,用電磁的“無聲之力”重新定義人類進入太空的成本與效率。03 核心梯隊:產業鏈龍頭各司其職第一梯隊:核心中的核心聯創光電(600363):電磁彈射領域的絕對龍頭。公司直接參股30%資陽商業航天產業營運公司,是該驗證平台的營運主體。2025年7月,公司中標資陽商業航天發射技術研究院“大功率低溫製冷系統與模型超導磁體”項目,價值1960萬元,主要提供高溫超導磁體系統。這一系統是電磁彈射消除摩擦、提升能量轉化效率的關鍵核心部件。西部超導(688122):材料領域的基石企業。作為國內唯一量產低溫超導線材的企業,其鈮鈦超導線在全球市場佔有率高達40%-50%,是電磁彈射軌道超導磁體的唯一國產供應商。公司深度參與中科院電工所的航天電磁項目,其超導材料是建構電磁彈射軌道的基礎。湘電股份(600416):系統整合領域的領軍者。湘電股份是國內唯一具備艦船綜合電力推進和電磁彈射系統全鏈條研發能力的上市公司,其技術已成功應用於“福建艦”電磁彈射系統,在該領域擁有100%的市場佔有率。公司正將成熟的艦船電磁彈射技術遷移至航天領域,並配套飛輪儲能系統,這是電磁彈射瞬態供電的關鍵技術。第二梯隊:關鍵配套企業永鼎股份(600105):子公司東部超導在第二代高溫超導帶材(REBCO)領域擁有先進技術,這種帶材是電磁彈射系統中超導磁體的關鍵原材料,具備高電流密度、低損耗、強磁場等特性。航天電子(600879):作為中國航天科技集團第九研究院旗下唯一的上市平台,航天電子是商業航天電磁彈射火箭產業鏈中的關鍵控制系統與核心電子裝置供應商,在電磁彈射火箭的精準控制、測控通訊和電子配套環節佔據重要地位。中科電氣(300035):公司擁有電磁冶金和磁浮裝備雙重佈局,具備深厚的大功率電磁技術儲備,能夠提供電磁彈射所需的大功率電磁線圈、電磁推進裝置等核心部件。04 發展前景:2028年首飛引領太空經濟新紀元根據規劃,電磁彈射火箭的代表性型號——“穀神星二號”計畫於2028年實現商業首飛。其設計起飛重量為100噸,近地軌道運載能力達3.5噸,載荷比顯著高於同等級的傳統火箭。這一時間點對於中國商業航天發展具有里程碑意義。未來十年,中國低軌衛星“星座”組網進入關鍵期,僅“GW星座”“千帆星座”就需部署超3萬顆衛星,而傳統發射效率完全跟不上這一節奏——2024年國內商業火箭發射僅68枚,平均每月不足5枚。電磁彈射技術的高頻發射特性,使其成為滿足未來大規模衛星組網需求的理想解決方案。隨著技術成熟,中國有望建立“化學火箭為主,電磁發射為輔”的混合發射體系,為大規模開發近地空間提供低成本、高頻率的進入通道。電磁彈射技術的影響將超越航天領域,催生全新的產業鏈,涉及特種超導材料、巨型低溫工程、超高速軌道、電力儲能與管理等。這項技術衍生的超大功率脈衝電源、極端電磁環境控制等技術,在高速地面交通、先進科研裝置等領域也有廣闊應用前景。從福建艦甲板上的殲-35戰機劃破長空,到資陽丘陵地帶的電磁彈射驗證平台,中國電磁發射技術正完成從軍事到民用的完美遷移。四川資陽這個以檸檬和石刻聞名的小城,可能成為全球商業航天的新地標——這裡正醞釀著讓火箭像高鐵一樣按時刻表“發車”的顛覆性變革。當2028年世界見證火箭從電磁軌道“無聲起飛”時,中國航天的目標不再是“追趕”,而是帶著全人類一起,把太空變成更觸手可及的家園。 (吐故納新溫故知新)
官宣:福建艦電磁彈射,成功!
據新華社消息,記者22日從海軍有關部門獲悉,在紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利80周年大會上受閱的殲-15T、殲-35和空警-600三型艦載機,已於此前成功完成在福建艦上的首次彈射起飛和著艦訓練。這是中國航母發展歷程中取得的又一次突破,標誌著福建艦具備了電磁彈射和回收能力,對推進海軍轉型建設具有里程碑意義。據介紹,在此前組織的多次試驗訓練任務中,海軍多名飛行員駕駛這三型艦載機,成功在福建艦上實現起降,驗證了中國完全自主研製的電磁彈射和阻攔系統與多型艦載機的良好適配性,使福建艦初步具備全甲板作業能力,為後續各型艦載機融入航母編隊體系打下良好基礎。近年來,海軍艦載航空事業加速發展,完成了從單機到體系、從岸基到艦基、從滑躍到彈射、從能飛到能戰的巨大跨越,人民海軍正朝著全面建成世界一流海軍穩步前進。自2024年5月開展首次海試以來,福建艦按計畫有序開展各項海上試驗,順利推進各類裝裝置偵錯和整體運行穩定性測試。專家解讀:意義重大!9月22日,中國海軍宣佈,殲-15T、殲-35和空警-600三型艦載機,已於此前成功完成在福建艦上的首次彈射起飛和著艦訓練。這是中國首次在彈射型航母上,實現多型號先進艦載機的電磁彈射和阻攔著艦。中國航空學會艦載機分會總幹事、海軍航空大學教授韓維認為,這次試驗試訓的成功,是艦載機與航母核心技術的“雙向賦能”,將有力推動航母編隊體系作戰能力實現“代際跨越”,為遂行遠海作戰任務、加速我海軍從“近海防禦”向“遠海防衛”的戰略轉型提供了關鍵支撐。“空警-600是中國第一型艦載固定翼預警機,能夠遂行預警探測、指揮引導、目標指示和作戰協同等任務,被譽為‘海空司令部’。”韓維介紹說,空警-600作為航母編隊電子資訊系統的空中核心節點,它在航空母艦上起降成功,不僅重塑遠海預警指揮鏈路,預警探測、空域監視範圍大幅拓展,還意味著航母編隊對相關海域的控制從“階段性存在”轉向“持續性掌控”,空防圈和打擊圈向外大大延伸,攻防能力得到提升。韓維認為,除了預警探測、空域監視範圍大幅拓展外,殲-35、殲-15T兩型艦載戰鬥機在航空母艦上起降成功,意味著航母編隊具備了“隱身突防+多載打擊”的雙重能力。“殲-35是五代隱身艦載戰鬥機,是我海軍實現由‘近海防禦’向‘遠海防衛’轉變的重要裝備之一,重點承擔航母編隊奪取制空權任務,像一把隱身的尖刀。”韓維說,而殲-15T相較於殲-15艦載戰鬥機,改進了飛行平台、航電和武器系統,實現了彈滑相容,大幅提升了綜合作戰能力,擁有較強的對海對陸打擊能力,好比一記有力的重拳。韓維還認為,三型先進艦載機在福建艦上起降成功,還實現了電磁彈射技術對艦載機的“賦能”。一方面,電磁彈射和阻攔這種起降方式,大大提高了預警機出動回收效率,能夠保證預警體系持續線上。另一方面,使用電磁彈射,殲-35能以“滿油+隱身構型”快速起飛,憑藉低可探測性突破敵防空網;殲-15T則可以“滿油滿彈”升空,依託其大載彈量和大航程實施飽和式對敵攻擊。韓維表示,隨著越來越多型號的艦載機上艦運用,我航母編隊遠海作戰能力將實現“代際升級”,空警-600發現目標後,可以直接引導殲-35攔截,指令殲-15T攻擊,再加上在紀念抗戰勝利80周年閱兵中亮相的殲-15D提供掩護支援,真正實現體系效能整體提升。“這一天已經不再遙遠,中國海軍維護海洋權益、遂行遠海任務的底氣也將更強。”韓維說。 (環球時報)
麥克斯韋的三篇論文:在科學巨人的時代,他用數學寫下了光的詩篇
19世紀中葉的英國,正處於工業革命的巔峰。蒸汽機轟鳴,鐵路縱橫,電報線橫跨大西洋,科學與技術的結合前所未有地緊密。在這個時代,科學不再只是貴族的消遣,而成為推動社會進步的核心力量。到了法拉第的時候,人們認為對於電磁場基本規律的瞭解已經基本完成。然而主流科學界仍然存在著關於電磁作用的“超距”觀點和“近距”觀點的爭論,對於電磁微觀世界的認識仍然膚淺。  正是年輕的天才麥克斯韋從一開始就堅信法拉第的近距作用觀點和“力線”的思想,並且下定決心,要把法拉第的物理思想用數學公式定量化的表達出來。當麥克斯韋把已有的電磁規律用幾個方程式表達出來以後,發現其中有矛盾,只有加上他稱之為“位移電流”的一項,方程式才是彼此相容的。這一點,法拉第沒有看出來,大家也都沒有料到,連麥克斯韋自己事前也未曾注意到。然而,就是這樣一項位移電流,卻導致了另一項非常重大的發現——電磁波。在劍橋大學一間昏黃燈光下的書房裡,一位年輕學者伏案疾書,筆尖在紙上飛舞,彷彿在與宇宙對話。他叫詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell),一位身材瘦削、眼神深邃的蘇格蘭青年。他正撰寫著一篇足以彪炳人類對電磁世界的理解的歷史的論文——《論物理力線》(On Physical Lines of Force)。這,只是他三篇劃時代論文的第二篇。接下來的幾年裡,麥克斯韋將用三篇論文,完成一場靜悄悄卻震耳欲聾的科學革命。第一、二篇:《論法拉第的力線》《論物理力線》(1861年)——“場”的誕生1850年代的劍橋大學,是英國科學的搖籃。麥克斯韋在這裡接受了嚴格的數學訓練,同時也深受法拉第思想的影響。法拉第雖然沒有受過正規數學教育,但他提出的“場”的概念深深打動了麥克斯韋。“法拉第的頭腦中沒有方程,但他用圖像和直覺描繪了電與磁的舞蹈。”那時的歐洲,電磁學正處於一個快速發展的階段。1820年,丹麥物理學家奧斯特(Hans Christian Ørsted)首次發現電流可以引起磁針偏轉,揭示了電與磁之間的聯絡。緊接著,法國物理學家安培(André-Marie Ampère)提出了安培定律,描述了電流之間的相互作用力。1831年,法拉第(Michael Faraday)發現了電磁感應現象,提出了“場”的概念,認為電和磁是通過空間中的“場”來作用的,而不是超距作用。這些發現雖然重要,但缺乏統一的數學描述。麥克斯韋決定用數學語言來“翻譯”法拉第的思想(《論法拉第的力線》(On Faraday's Lines of Force, 1855-1856)首次嘗試用數學形式描述法拉第的力線思想,建立電磁現象的數學模型,為後續理論奠定基礎)。在這篇最初的論文中,可以看到法拉第還十分謙遜的引用法拉第的論點,強調自己只是在大師的基礎上修修剪剪,還在爭取學界的採納。在後續的論文中(論物理力線)他用更為大膽的設想,提出了一種“以太模型”——一種充滿空間的彈性介質,電場和磁場就像其中的齒輪轉動產生應力和流動。他用這種模型推匯出了電場與磁場之間的關係,並首次提出了“位移電流”的概念。“電流不僅存在於導體中,也存在於變化的電場中。”這一想法在當時極具爭議。傳統物理學家認為,電流必須有物質載體,而麥克斯韋卻說:變化的電場本身就能產生磁場。這是對安培定律的重大修正,也是麥克斯韋方程組中最關鍵的一環。在《論物理力線》中,他寫道:“我試圖用一種機械模型來解釋電磁現象,雖然它可能不是真實的,但它能幫助我們理解那些不可見的力量。”這篇論文雖然沒有立即引起轟動,但它為後續的突破埋下了種子。第三篇:《電磁場的動力學理論》(1865年)——電磁波的預言1865年,麥克斯韋搬到了倫敦,成為國王學院的教授。他在繁忙的教學之餘,繼續完善自己的理論。他意識到,自己之前提出的“位移電流”不僅是一個數學技巧,它揭示了電磁場之間深刻的相互作用。“電場和磁場不是孤立的,它們是彼此的源泉。”他將四個基本電磁定律整合成一組偏微分方程,這就是後來被稱為“麥克斯韋方程組”的核心內容。通過將當時看來毫不相關的幾個常數--真空介電常數、真空磁導率進行組合,可以計算得到電磁波的速度,這和當時測量的光速是高度一致的!他由此推匯出一個驚人的結論:“電磁擾動可以在真空中以有限速度傳播,這個速度等於光速。”他大膽地提出:光本身就是一種電磁波。“我計算出的波速與光速幾乎完全一致,這不可能是巧合。”這一預言震驚了當時的科學界。在此之前,光被認為是某種神秘的波動,而麥克斯韋卻用一組方程,將光、電、磁統一在同一個理論框架下。“這是人類第一次用數學語言,揭示了自然界的深層統一。”這篇論文的發表,標誌著電磁理論的成熟。它不僅解釋了已知現象,還預言了新的現象——電磁波的存在。但當時還沒有實驗證據,麥克斯韋自己也深知這一點。與此同時,歐洲大陸的科學家們也在不斷推進電磁學的研究。德國物理學家赫爾姆霍茲(Hermann von Helmholtz)和基爾霍夫(Gustav Kirchhoff)在電路理論和電動力學方面做出了重要貢獻。而年輕的赫茲(Heinrich Hertz)則在麥克斯韋去世後,成為其理論最堅定的追隨者。歷史性的巨著:《電磁通論》(1873年)——理論的系統化與傳播1873年,麥克斯韋出版了他一生最重要的著作——《電與磁的論文集》(A Treatise on Electricity and Magnetism)。這本書不僅是對前兩篇論文的總結,更是一部系統化的電磁學巨著。“我希望能為後來者提供一個清晰的理論框架。”在這本書中,他用更嚴謹的數學語言重新表述了電磁場理論,並引入了“向量分析”的概念。他將電場和磁場視為向量場,用微分算子來描述它們的變化,這種語言至今仍是物理學家的標準工具。“我希望未來的物理學家能用這套語言,繼續探索自然的奧秘。”這本書的出版,使得麥克斯韋的理論開始在歐洲大陸傳播。儘管當時許多物理學家仍持懷疑態度,但年輕的赫茲(Heinrich Hertz)卻深受啟發。“如果麥克斯韋是對的,那麼電磁波就真的存在。”1887年,赫茲通過實驗成功產生了電磁波,並測量了它們的速度,結果與光速一致。麥克斯韋的預言終於被實驗證實。麥克斯韋的遺產:一場靜默的革命麥克斯韋本人並沒有看到自己的理論被廣泛接受。1879年,他因胃癌去世,年僅48歲。他去世時,麥克斯韋方程組還未成為物理學家的共識。“他像一顆流星,短暫卻耀眼。”但歷史最終證明了他的偉大。20世紀初,愛因斯坦在提出狹義相對論時,正是從麥克斯韋方程組出發,思考光速不變的原理。“麥克斯韋的方程,是相對論的起點。”而今天,從無線電通訊到量子電動力學,從雷達到光纖,麥克斯韋的理論無處不在。誠所謂,“他用數學語言,寫下了宇宙的電磁詩篇。”結語:三篇論文,一場革命麥克斯韋是不折不扣的數學家和天才——16歲跳級讀大學,18歲到劍橋讀博,大四那年就摘下了Stokes提出的著名定理的證明懸賞,通過基本的三個假設推導熱力學的分子動力學的麥克斯韋速度分佈律,通過土星光環的研究創立定量色度理論拿下英國皇家學會的認可從《論法拉第的力線》到《電磁場的動力學理論》,再到《電磁通論》,麥克斯韋用三篇論文和一本書的距離,走完了對電磁世界的統一之路。他的思想穿越了時間與空間,至今仍在影響著我們每一個人。麥克斯韋的三篇論文,不是一場轟轟烈烈的革命,而是一場靜悄悄的思想變革。它們沒有硝煙,沒有口號,卻徹底改變了人類對自然的理解。不僅把他的電磁波的預言和場的觀點,也把他本人的精湛的數學推導、敏銳的洞察、創新之膽識深深刻進後人的腦海中。“他沒有發明電燈,但他讓我們看見了光的本質。” (nature漫遊指南)