號稱「專打中國高超」的日本電磁炮，找上了30歲的「明日香」
文/觀察者網專欄作者 揚基
3月17日，歷經數月維護改裝之後，海上自衛隊唯一的專業試驗艦「飛鳥」離開日本聯合造船株式會社（JMU）橫濱事業所磯子工廠，返回橫須賀母港。在它的直升機甲板上，赫然出現了兩個連接有大量電纜的白色箱體，以及一門明顯帶有炮塔結構的神秘艦炮。儘管本週六是「飛鳥」服役30周年的日子，但這座「不太科學的電磁炮」顯然成為了比「飛鳥」本身更引人關注的話題。
1995年3月22日入役的「飛鳥」，在其生涯前三年測試了「海上自衛隊21世紀三大件」：燃氣輪機發電與燃氣輪機聯合推進系統（COGLAG）、FCS-3（以4面C波段有源相控陣天線為核心探測手段的00式作戰指揮系統）和日本第四代聲呐原型機OQS-XX。
「三大件」後來陸續應用在「日向」和「出雲」級輕型航母（OQQ-21/23聲呐和FCS-3），「秋月」和「朝日」級通用驅逐艦（OQQ-22/24聲呐和FCS-3，「朝日」還應用了COGLAG）以及「摩耶」級宙斯盾驅逐艦（COGLAG）這些近15年來入列的新銳大艦上。
此後「飛鳥」先後測試了日本自製的07式火箭助飛魚雷，12式反潛魚雷、17式艦對艦飛彈、23式艦對空飛彈等新型武器。2023年23式艦對空飛彈定型後，在改革中被編入海上自衛隊自衛艦隊技術評估開發隊的「飛鳥」，拆除了B炮位的MK41垂直發射單元，新增「火控網路系統」天線，考慮到與該艦停泊在橫須賀母港同一碼頭的「秋月」和「照月」也有此特徵，當時外界估計「飛鳥」近期的任務就是測試「火控網路系統」這一日本版的「協同交戰能力（CEC）」。
然而在2023年10月17日，日本防衛省突然吹噓在「飛鳥」上進行了「世界首次電磁炮試驗」——儘管這次試射顯然遠在人民海軍海洋山艦測試電磁炮之後，而且該炮的指標顯然也無法和我國首門上艦測試的電磁炮相比：根據日本防衛省公佈的資料，其全長6米，實測最大初速2297米/秒，口徑40毫米，炮彈重320克，充電能量5兆焦耳，炮身壽命只有120發、且只能單發射擊。
不難看出，這樣一門充其量只能說是原理樣炮的電磁炮，是無法滿足海上自衛隊對於實用型電磁炮的想法的。從2023年年底防衛裝備廳發佈的檔來看，對於電磁炮工程樣炮提出了四項要求：具備連發功能、炮彈能夠穩定飛行、需配套有火控系統、並增加威力（可見原理樣炮水準之低）。
儘管防衛裝備廳為這門工程樣炮花費的區區225億日元（約1.5億美元）投資，仍然讓人懷疑其嚴肅性，但客觀上說，該炮的研製目的確實與我軍在海洋山艦上測試的那門電磁炮截然不同。
從此次直升機甲板上的電磁炮與「飛鳥」的比例來看，其體積與海自廣泛使用的76毫米艦炮相當，似乎有著不錯的小型化水準，但直升機甲板上的供電單元體積仍十分龐大，因此根據防衛裝備廳檔，下一步還需提升供電部分的集成水準，並通過最大限度引入民用元器件降低成本，才能實現裝艦使用的目標。如此追求小型化（很有可能無需佔用驅逐艦主炮的空間）的一門電磁炮，確實不像是一款以對陸/對海攻擊任務為主的武器。
的確，查閱從防衛省到防衛裝備廳官方發表的資料，儘管日本並未放棄電磁炮的對陸/對海攻擊能力探索，但對於海上自衛隊來說，電磁炮下一步的實用化方向非常明確，就是「應對高超聲速飛彈」。可以說，如今海上自衛隊對「打高超」產生的焦慮，絲毫不亞於曾幾何時，人民海軍對於「打航母」的焦慮。
即使是8艘「宙斯盾」驅逐艦，除了「標準3/6」系列遠端艦空飛彈之外，也缺乏可靠的第二層攔截手段；海自雖為「秋月」、「朝日」級通用驅逐艦引進了ESSM「改進型海麻雀」艦空飛彈，但研製目的為輔助「宙斯盾」驅逐艦以更廉價手段攔截亞音速反艦飛彈的ESSM，性能完全不足以對抗鷹擊-18等先進超音速反艦飛彈，更不必說高超聲速飛彈了。
至於海自為其4艘輕型航母以及「最上」級護衛艦採購的「海拉姆」近程防空飛彈，從其艦隊防空主力——「宙斯盾」驅逐艦和通用驅逐艦均未配備「海拉姆」來看，就足見海自深知「海拉姆」的性能不足以扛起高端海戰中的防空反導重擔。
海上自衛隊長期被我軍視作僅次於美軍之下的第二號強敵，而今面對我軍新質戰鬥力時卻只能指望「百發百中標準三」這一誰都知道並不科學的對策，即使對於「賭已入骨」的日本人來說也是難以接受的現實。
2024年5月，日本與美國簽署了共同研製「滑翔階段攔截彈(GPI）」的協議。根據協定內容，日方將負責火箭發動機和攔截器推進裝置的研發，美國則負責多模導引頭、控制系統、飛彈殼體和第三級發動機，按照五角大樓的估算，GPI僅研發總金額就將超過30億美元，其中日本出資約10億美元。
如果說標準-3系列的主要對手，仍是彈道較為簡單的可控再入型彈道飛彈，那麼GPI將是一款研製之初就以東風-17這類典型目標為對手的攔截武器。如果能夠按照美國2024財年國防授權法案中希望的那樣，飛彈防禦局能讓GPI在2029年年底前就實現初始作戰能力，那麼GPI的確是海上自衛隊的「新救命稻草」。
然而同樣是美日合研的標準-3系列，近些年從Block 1B到Block 2A的發展過程中體現的，「計畫趕不上變化」的尷尬，以及美國近年來在全新大項裝備研製上近乎於「失能」的表現，讓日本很難對美國吹噓的GPI能夠按時乃至提前服役有多少信心。因此，日本在繼續投資研製GPI的同時，必然要積極謀求自研「打高超」武器。
即使暫且按下電磁炮這種新概念武器不表，日本在遠端艦空飛彈領域也已經開始了對「唯美國論」的亡羊補牢。前文提及的23式艦空飛彈，其前身是當初計畫與FCS-3配套，但在種種因素下最終胎死腹中的AHRIM（主動導引艦空飛彈）項目，AHRIM能夠穢土轉生，其核心原因就是海上自衛隊對ESSM強烈不滿之後的「反攻倒算」。
隨著23式完成定型，即將配備於2024年開工的6FFM「放大最上型」多用途護衛艦，23式的改進型也於去年全面啟動研製，計畫2030年定型，配備給預定2031年開工的13DDX——取代「村雨」級的日本下一代通用驅逐艦，而23式改進型的核心指標，同樣是攔截高超聲速飛彈。那麼到了2030年前後，究竟是美日聯合研製的GPI先完成實驗，還是23式改進型如願更名為「30式艦對空飛彈」定型投產，將是一個非常有趣的話題。
不過無論未來發展如何，美國都很難允許「宙斯盾」系統接入23式/23式改進型艦空飛彈，採用日式作戰系統的海上自衛隊新艦也不太可能用得上標準-3/6。換言之，如果只使用飛彈，海自很難在一艘驅逐艦上實現對高超聲速飛彈的雙層攔截。而向來對於提升傳統近防炮性能缺乏興趣的日本，選擇電磁炮這樣的新概念武器作為「最後一道防線」也就不奇怪了。
早在「飛鳥」號尚未啟動研製的上世紀80年代，日本就對電磁炮產生了興趣，但直到上世紀90年代前期，日本主要的研究方向都是利用等離子體電樞實現超高初速——例如日本宇宙科學研究所（JAXA）的試驗軌道炮，將1克重的彈丸加速到了接近第一宇宙速度的7.8千米/秒，然而這種「走火入魔」也使得等離子體電樞的導軌燒蝕、脈衝電源等固有問題，把日本早期電磁炮研究帶進了死胡同。
直到2000年左右，日本才完成了簡單的低速加速裝置，並把研究方向轉回固體電樞上。日本在電磁軌道炮上真正找准科研方向，已經是2010年之後的事了。所以當2023年「飛鳥」終於裝上前文提及的那門有些可笑的原理樣炮時，明知道中國有早已改裝亮相的海洋山艦，卻必須配合防衛省「世界上首次電磁炮海上公開測試（硬要卡定義也有點道理）」宣傳的日本科研人員，內心想必也是五味雜陳。
不過「遲到總比不到強」的道理，往往適用於新概念武器領域。圍繞電磁炮究竟有沒有用、有多大用的爭議，在造出一門電磁炮並進行實際海上測試之前，都是幾近於學術性質的空對空爭論。儘管前文提及，中日兩國首款上艦測試的電磁炮研製目的顯然差別巨大，但這個道理對於中日兩國來說，大體也都適用；因此日本緊鑼密鼓地推動電磁炮上艦測試，有其合理性。
不過日本能在首次海上試驗後大約一年半，就完成電磁炮上艦專案的工程化反覆運算，這一很不日本的速度，仍然超出了外界的預計。雖然其中可能有日本從2010年以來在電磁炮專案上長期投入的因素，但筆者認為，與其說這是日本「自力更生」的成果，不如說這是「美日合作」通過更為現實的方式來了個「曲線救國」。
我們回到即將跟隨「飛鳥」出海測試的此輪工程樣炮，目前它公開的資料極少，只有充電能量從原理樣炮的5兆焦耳提升到20兆焦耳，能量轉換效率提升近一倍這兩條，但也足以推算該炮的一些性能：從原理樣炮的彈丸重量和炮口初速可知，其能量轉換效率僅為17%；那麼如果將工程樣炮的能量轉換效率算作30%（這也是美國電磁炮的宣傳指標），即使為了更好的存速能力，將彈丸重量從原理樣炮的320克放大到1 -1.2千克左右，理論上也足以讓彈丸獲得約5700-6300米/秒的炮口初速，達到了攔截中程彈道飛彈再入彈頭的門檻。
作為一款對能量要求空前的新概念武器，電磁炮一方面需要電源系統有著很高的能量密度和充電功率，一方面又需要儲能設備快速釋放能量，實現從電磁能到動能的高效轉換。可以說，相比材料、散熱問題，這兩個方面在日本電磁炮實用化道路上的障礙作用要更加難以克服。而美國2022年之前在電磁炮領域的積累，足以幫助日本解決能量領域的這兩個基礎問題。
前文提及了美日聯合研製GPI攔截器一事，實際上在2022年時任美國國務卿布林肯就證實，在那份為期五年的雙邊防務技術研發合作協定中，不僅有當時仍處於早期磋商階段的GPI，還有「其他應對高超聲速武器和天基打擊能力威脅」的項目。筆者認為，美國很可能通過這項協議，在日本電磁炮通往實用化的關鍵進程中，起到了「點撥」的作用。
當然，無論美國是誰家坐莊，都不是什麼善男信女。如果「點撥」見效快，那麼今後如果美國產生了將電磁炮用作「最後一道防線」的需求，自然可以坐享其成；如果「點撥」的結果是「如點」，那麼浪費的人力物力主要也是由日本買單，倒是非常符合特朗普2.0時期的行事原則：比起自己把電磁炮項目撿起來，還是讓日本接受這種「命運的恩賜」更容易些。
另外，比起之前美日反導聯演中的靶彈過於單一、均為美軍庫存固體火箭發動機「排列組合」+模擬彈頭的產物，日本現在確有一款頗為合適的「日超靶彈」。就在今年2月7日，防衛省公佈了「島嶼防禦用高速滑空彈」（早期裝備型）的近期研製情況和部分試射圖片，作為一款實用型地地飛彈，該彈是一款射程僅有500-900千米的單級助推飛彈，彈頭控制舵面設計頗為保守，性能並不突出。
防衛省雖然從2023年開始小批採購該彈，計畫明年開始交付陸上自衛隊使用，但更多是把期望寄託在兩級助推的「性能向上型」上。不過這款飛彈的確使得日本具備了獨立進行反彈道飛彈測試的能力，無論是23式改進型艦空飛彈，還是走向實用化的電磁炮，在其預計開始密集測試的2020年代末期，都可以把「島嶼防禦用高速滑空彈」（早期裝備型）作為重要的檢驗性、門檻性對手：如果連區區「日超」都打不下來，那接下來肯定就要輸「中超」了，「中超」輸完輸「俄超」，「俄超」輸完輸「朝超」，再輸下去……
總之，即使23式改進型和電磁炮都能按期完成研製，讓13DDX在2031年開工時就能用上「海上自衛隊新三大件」（第三個「大件」是下一代作戰指揮系統）；遙想30年前「飛鳥」入列時測試的「海上自衛隊三大件」——FCS-3、COGLAG和OQS-XX，「新三大件」已然是無需像當年那樣去追趕、乃至仰望的亞洲頂級科技了。
除了電磁炮（上圖）之外，「飛鳥」此次返回橫須賀時還在B炮位裝上了一組外形獨特的新型反艦飛彈發射架，對應防衛裝備廳的哪個新專案也引人關注
而等到日韓相繼開工13DDX、KDDX（現在看後者2031年能不能開工都是個問題）的時候，人民海軍建造的新一代戰艦，會不會讓它們成為世界海軍發展史上「開工即落後」的又一典型案例？相信「數風流人物，還看今朝」！
