▲日本电磁炮最新图像，图片来源：网络
日本的电磁炮由防卫省技术研究本部主导开发，旨在开发出一款能够利用电磁力发射高速弹丸的武器系统，用于拦截高超声速导弹、反舰导弹。2010年左右，日本开始电磁炮的研发，在15年的研发中，存在几个比较明显的阶段。2015年是日本电磁炮研究的基础阶段，当时测试了16毫米的小口径电磁炮，并验证了电磁加速的基本原理。但电子管理系统和炮管耐久性存在明显问题，无法使用。2016年，日本拨款860万美元启动40毫米中口径电磁炮的全尺寸研发，到2018年时终于取得技术突破，它可以发射230克重的弹丸，速度高达6.5马赫，能量5兆焦耳。该系统进行了120次的耐久测试，性能良好，炮管也在高频射击之下没出现任何问题。
但此后日本电磁炮研究沉寂了整整4年之久，研发后期，重点转为快速连发和弹丸飞行稳定性的技术验证，再次投入了5600万美元与日本制钢所进行合作。2023年10月，日本终于取得了“里程碑”式的进步。在“飞鸟”号试验舰上，日本完成了全球首次海基电磁炮试射，测试了电磁炮与舰艇的整合能力。
▲日本电磁炮最新图像，图片来源：网络
当时这门炮总重8吨，电容系统能量5兆焦耳，系统长度达6米。近期曝光的图像显示，日本电磁炮安装了新的炮塔，结合其余信息可知，日本的电磁炮接下来将测试20兆焦耳的全新电容系统，并且对弹丸外形进行改进。在整个研发过程中，日本克服了大量的技术难题，比如电磁炮的电力供应系统。与陆地测试不同的是，海上军舰兼容电磁炮，需要舰载发电机能够支持高脉冲的电流，这一技术难题长期是限制电磁炮上舰的主要障碍。
另外，电磁炮的炮管在电磁轨的高温和高压下，很容易出现磨损，寿命不长，影响了弹丸的精度。再加上弹丸本身是无制导设计，全靠高速度发挥性能威力，所以外形的设计非常关键。显然日本在这些重要的技术领域都已经取得了不错的进展。日本现有这门电磁炮为40毫米中口径，其弹丸长160毫米，重量320克。炮弹构型有两种，一是单一体代弹，二是双体穿甲弹，速度可达6.5马赫，接近高超声速。能量目前为5兆焦耳，但预计将提升到20兆焦耳，射程估测为50到100公里左右。
▲日本电磁炮最新图像，图片来源：网络
日本之所以研发电磁炮，和其他大多数国家一样，是看上了电磁炮的几个优点。第一，电磁炮不需要化学推进剂，弹药成本非常低，通常仅需要几百几千美元。第二，虽然成本低，但它的毁伤威力非常强，甚至可以拦截高机动性目标，比如高超声速导弹。如果直接用于打击对面舰艇，其穿透能力也非常强悍。但是电磁炮也有自己的问题：由于依赖高初速度和弹道的稳定性，命中精度随着目标距离越来越“抽象”。
且舰载情况下，它的电力需求非常高，需要专门的电容和冷却系统，对舰艇本身的设计有一定的要求。日本为了测试电磁炮，也是专门用上了“飞鸟”号实验舰（ASE-6102）。“飞鸟”号1995年服役，排水量6200吨，长度151米。构型类似于驱逐舰，配备模块化的实验平台，但它的主要作用是进行武器、雷达、电子系统的测试工作。为了测试电磁炮，日本加固了船体以抵抗电磁炮发射时的巨大震动，并对电力系统进行了升级，对甲板也进行了改造。
▲“飞鸟”号，图片来源：网络
世界上开发电磁炮技术的国家不止日本一个，就现有资料显示，开发的国家就包括日本、中国、美国、印度、俄罗斯、土耳其以及欧洲。美国研发电磁炮的时间最早，从上世纪80年代开始就研究。2005年甚至投资超过了5亿美元。但在2021年，美国就已经因为预算和技术问题暂停开发，将全部的资金转移到了高超声速导弹项目上。美国电磁炮的弹丸重量远非日本能比，达到了好几公斤，最快速度曾达到过7.4马赫，最大能量为33兆焦耳。
且当时美国的研究重点是实现32兆焦耳的多发连续射击，射程可达185公里。可惜研发没有继续下去，否则大概率将装备“朱姆沃尔特”。印度的电磁炮能量仅能达到10兆焦耳，采用拖车发射，射速为每分钟3发，炮管寿命仅有50发。其口径并未披露，但估测和日本相近，弹丸质量只有3或者5克重，距离实用还比较远。俄罗斯、土耳其和欧洲的情况，也基本上与之比较类似。在各国中，在电磁炮领域取得了不错进展的就是中国了。
▲中国电磁炮，图片来源：网络
据外媒报道，早在2011年中国就已经建立了电磁炮的试验场，2018年在072登陆舰上进行了原型炮的测试。对于其中的技术细节，外界了解的并不完整，比如关于弹丸的质量有说几公斤的，有说十公斤的，但估计几公斤的推测比较合理。公开数据显示，其速度可以达到5马赫以上，但能量状况并未公开，火炮的口径也并不清楚。
外媒推测，中国电磁炮口径大致为60毫米到100毫米左右，射速可以达到100公里以上。口径方面比日本的更大，这意味着中国电磁炮更适合攻击性任务，而日本的更适合防御。从整体情况上看，与日本电磁炮的定位存在一定区别，也很难说性能上谁比谁的更好。中国定位的电磁炮，弹丸质量更重、口径更大、更适合进攻性的任务。但在弹丸控制、炮管耐久性、电力需求、射程、射击精度等各个方面，都要比日本开发的小口径电磁炮更加复杂。然而，一旦中国突破这门炮的技术限制并实现量产，它的性能优势将更加明显。而日本由于和平宪法的限制，想要研发大口径电磁炮的难度比较大。
突发！日本电磁轨道炮已经装舰，领先中国一步？号称可拦截解放军高超导弹
几年前中国坦克登陆舰海洋山舰装备电磁轨道炮出海展开测试后，已经沉寂许久。相比之下，日本在电磁轨道炮方面倒是不断传出新进展。比利时“军队鉴定”网站9日称，社交媒体上流传的照片显示，日本海上自卫队的专用试验舰“飞鸟”号舰尾出现了电磁轨道炮的新型炮塔。这也证明日本装备设施厅一直在进行的电磁武器系统测试。
报道称，推特用户モリジュン（Morijun）发布了几张在日本海军基地（可能是横须贺）拍摄的参观照片，结果意外暴露了“飞鸟”号试验舰上安装的新型电磁轨道炮。
据介绍，“飞鸟”号试验舰是海上自卫队新武器测试的最关键平台，服役30多年来，它曾先后测试了日向级直升机母舰使用的FCS-3有源相控阵雷达、23型舰空导弹、OQQ-XX声呐、红外检测设备、OYQ-10战术信息处理系统等新装备。如今电磁轨道炮成为该舰测试工作的核心。
日本“飞鸟”号试验舰及其舰尾出现的电磁轨道炮
日本防卫省在2010年代中期启动电磁加速技术基础研究，但与其他国家发展更大口径的对海/对地舰炮不同，日本选择了用于防空、反舰的小口径轨道炮，从而降低了试验难度。
早期日本使用了16毫米口径电磁轨道炮的原型试验，炮管长2米，炮管内径（轨道间距离）16毫米，可将弹丸加速至每秒2.7公里。2016年，日本启动了40毫米电磁轨道炮的全面开发，旨在探索高速电磁加速，同时实现连续发射而炮管无明显损耗，以实现未来的防空和地面攻击的工程化应用。在2016年至2022年之间，该电磁轨道炮取得了重大的工程进步，包括成功地通过120次耐久性测试，始终能够将弹丸加速到每秒超过2.5公里以上的速度。
这也被认为是日本电磁轨道炮的关键技术突破。作为对比，美国的电磁轨道炮虽然口径更大、出膛能量更高，但僅僅進行了幾十次試射後，就会出现轨道嚴重烧蚀的問題，该问题始终无法解决，导致整个项目最终下马。
日本此前测试的电磁轨道炮样炮2023年，日本自卫队正式推动40毫米电磁轨道炮原型上舰测试，主要确认轨道炮与船只的兼容性，并获得有关船舶安装对轨道炮影响的数据，据说试验达到了预期的结果。2023年10月，日本宣布搭载该原型炮的“飞鸟”号试验舰已完成“全球首次海上轨道炮实射测试”——当然中国网友都知道，解放军海洋山舰此前已经搭载电磁轨道炮出海测试了，但在日本自卫队眼里，只要中国没有官宣，那么就可以吹嘘自己是“世界首次”。
但不管怎么说，日本测试的这款电磁轨道炮还是值得注意的。从“飞鸟”号搭载的情况看，电磁轨道炮炮管长6米、炮塔重8吨，出口动能5兆焦还需要装在集装箱内的配套电源系统。而最近拍摄的照片显示，该炮的炮塔实现了进一步的整合，距离实用更近了。
美国半道下马的电磁轨道炮
相比之下，美国的电磁轨道炮目标宏大得多，要求初期炮口动能达到20-32兆焦，后期提升至64兆焦；炮口初速必须超过每秒2500米；射程370公里，射速每秒10发；同时导轨使用寿命需达到1000发以上。即便后来被现实“教做人”之后，美国海军下调指标后，要求出口动能32兆焦，射程200公里，结果发现“一系列无法克服的问题”，最终整个项目下马。
这次亮相的日本电磁轨道炮完成度更高了
相比之下，日本的电磁轨道炮研制方向选择了小口径的防空拦截作战，能够充分发挥电磁轨道炮发射速度快的优势，同时相对较小的动能，也减少了轨道的烧蚀问题。此外，由于日本电磁轨道炮防空拦截作战时对射程要求不高，超高速炮弹更适合直接撞击式杀伤，因此日本防卫省已经将其作为拦截拦截高超音速导弹的计划组成部分。根据防卫省2022年的规划，将2027年前完成小口径舰载反舰轨道炮系统原型，2028年前推出适用于舰艇、地面或车辆部署的中口径防空版本。下一步的目标包括电源系统小型化，计划五年内将充电装置体积缩减50%，十年内减少90%。至于未来，则将发展炮口动能20兆焦，射程200公里，能以每秒2000米以上的速度、按照每分钟十发的频率快速发射，用于日本下一代弹道导弹防御驱逐舰。
值得注意的是，而中国海军装备电磁轨道炮的海洋山舰，近年来没有更多消息了。从已知信息判断，中国的电磁轨道炮规划也类似美国，更多是执行远距离的对地攻击任务，因此对于出口动能有更高要求。尽管中国在电磁弹射技术和储能领域相比美国更有优势，但不可否认的是，高动能要求必然也带来轨道的烧蚀问题。同时电磁轨道炮发射炮弹时的巨大加速度，会对炮弹内部的精密电子设备造成严重影响，不利于大口径炮弹执行对地打击任务时的精确制导。
因此日本在电磁轨道炮方面的进展，尤其是利用小口径电磁轨道炮加速实用化趋势，的确值得我们关注。尤其是该报道还提到，日本在相关领域与其他西方国家加强了合作。例如从2023年1月至2024年6月，一位日本工程师被借调到美国海军研究机构，并同参与美国电磁武器开发的研究人员进行了交流。 2024年5月30日，日本防务省又签署了与法国和德国展开技术交流并评估电磁轨道技术联合开发的潜力。