文|张明 知名军事撰稿人

港媒《南华早报》近日发布文章称，我国要在20年内开发装备电磁炮的核动力坦克。这个消息虽然耸人听闻，却也不是空穴来风，该报的依据就是国内《兵工学报》今年6月刊登的一篇名为《坦克装甲车辆电能源平台与电磁发射负载的协同构建》的论文，说的是如何在一辆坦克上集成核反应堆和电磁炮。

【《南华早报》的相关报道】

该论文提出的核动力坦克与冷战时期美国的TV-8核坦克不同，后者追求的仅仅是无限跑路，前者的核动力则是用来发电，为电磁炮、电磁装甲供能的，可以将坦克的火力、防护力提高到一个前所未有的水平，称之为"核能电磁炮坦克"更加贴切。

该论文还给出了开发核能电磁炮坦克的三步走路线图：第一步是开发能量10兆焦的电磁炮坦克。

这种电磁炮能把20公斤的钨合金弹丸加速到2500米/秒(约7.3马赫)，射程150公里，另外搭配2兆焦的电磁装甲。由1500马力柴油机供电，坦克全重不超过60吨，2035年前完成研发。

【美国冷战开发的TV-8核动力坦克】

这样的电磁炮和电磁装甲对供能有什么要求呢？二者对供电功率的要求远大于供电量，比如，30兆焦电磁炮单次发射的理论耗电量仅约11度电，50兆焦电磁炮单次发射的耗电量也只相当于普通电动车行驶90-100公里的用电量。因此，只要充电时间够长，普通车载发电机完全可以满足10兆焦电磁炮的供电量要求。

但电磁炮、电磁装甲对瞬时供电功率的要求却达到了常规动力系统完全无法支撑的极端要求，因为电磁炮、主动电磁装甲的充能时间只有几毫秒到几十毫秒，被动式电磁装甲可达纳秒级别。

【美国的电磁炮】

那么，第一阶段核能电磁炮坦克所需的瞬时供电功率能达到什么水平呢？

除去15%的能量转换损耗、10%的环境损耗和5%的余量，10兆焦电磁炮要工作，至少需要30%的冗余，实际输入能量不能小于20兆焦，再加上电磁装甲，总输入总能量不能小于30兆焦，但30兆焦的电磁炮瞬时功率可达4.3吉瓦，1吉瓦=10⁹瓦，这个指标非常惊人，要知道，三峡大坝的总装机容量才22.5吉瓦。

而一台1500马力的坦克柴油机，持续发电功率仅800千瓦左右，不到4.3吉瓦的四千分之一，这就决定了，柴油机根本不可能直接驱动电磁炮，只能慢慢为储能系统充电，再由后者瞬间放电，支持电磁炮发射。

【传统坦克发动机满足不了电磁炮供电】

但普通蓄电池根本无法在几十毫秒的时间内承受4.3吉瓦的功率，必须依赖超级电容、飞轮储能等特殊大功率储能装置。

那具体怎么存呢？论文选择了 48V-500F超级电容模块，每个能存576千焦的能量，存20兆焦大约需要35个，总重2吨左右，30兆焦就是3吨。但超级电容的能量密度较低，所以论文又加了重1吨的飞轮储能装置，与超级电容组成了重4吨的混合储能系统。台架试车证实，在这样一套储能系统支持下，10兆焦电磁炮能连续发身3次，每次间隔30秒。

但即使如此，仍然会超重，就算储能系统的重量控制在4吨上下，电磁炮的重量不大于3吨，核能电磁炮坦克的全重仍然达到60.3，实际样车只会更重。

【100式坦克的路线也不行】

第二步是能量20兆焦的电磁炮坦克，理论射程300公里，电磁装甲能量增加到10兆焦。由功率2000马力的柴油机供电，搭配超导储能装置，第二步的研发工作预计2045年完成。

在冗余30%的情况下，20兆焦的电磁炮加10兆焦电磁装甲的输入能量可达50兆焦，至少需要5吨重的48V-500F超级电容模块，更加超重了。

第三步才是50兆焦电磁炮坦克，射程450公里，采用热功率10兆瓦的铅‑铋冷却小型模块化核反应堆取代柴油机发电，要求反应堆体积小于2立方米，屏蔽层重量小于3吨，换料周期不小于5年，扛住30G的越野冲击过载，这个难度更逆天，即使设置三十年的开发时间，也未必能实用化。

由此可见，核能电磁炮的开发难度极大，光是小型化就无法解决，更不用说坦克被击穿后的安全性和可能的核泄露了。电磁炮的难关也是一大堆，小型化、导轨烧蚀、过载冲击都是难啃的硬骨头。因此，核能电磁坦克目前仍处于仿真模拟阶段，很多关键技术都没有突破，实用化更是遥不可及。

因此，发展三种类型的简化版本更具可行性，一种是不带反应堆的，就是纯粹的电磁炮坦克，也就是前两个阶段的产物，这样就避开了反应堆这个最大难关。另一种是不带电磁装甲的，但综上所述，去掉电子装甲只能减小供电难度，电磁炮的小型化、烧蚀、制导难题还是绕不过去。

最后就是只带电磁装甲的坦克了。电磁装甲是一种利用电能产生的电磁场与脉冲电流，干扰、破坏、拦截来袭弹药的新概念装甲，电磁装甲又有主动、被动两条发展路线。

【电磁装甲的简单示意图】

被动电磁装甲其实就是两块连接高压电容组的金属板，当破甲弹射流或穿甲弹弹芯击穿两块金属板时，自动接通的电路就会释放强大脉冲电流，使射流发散、弹芯断裂，全程不需要任何主动探测和火控干预，也没有运动部件。

而主动电磁装甲，则是通过感应线圈瞬间发射拦截板，撞断、引爆来袭弹药或改变其弹道，类似用电磁小炮发射拦截弹，但初速仅为坦克电磁炮的十分之一，虽然需要精密探测火控系统，但现役APS的类似装备即可满足需求。

更重要的是，电磁装甲的供能要求远小于电磁炮，被动电磁装甲纳秒级释放2兆焦能量时的瞬时峰值功率仅1-2吉瓦，即使是10兆焦级的全功能被动电磁装甲也才2-3吉瓦，而电磁坦克炮，则是4.3吉瓦起步的。