磁轨炮

磁轨炮（Railgun）是通过电磁诱导（洛伦兹力）将物体加速射出的武器，属于实弹武器中的电磁炮。
磁轨炮的原理很早以前就为人所知，经常在科幻作品里登场。随着科技的发展，在现实中人类已经造出了磁轨炮，但其性能与幻想相比十分不足。
另外，需注意EML电磁炮不是磁轨炮。

原理

电磁投射

在两根用导体制成的轨道间夹上导电物体，将轨道通电使两根轨道上出现电位差，通过导电物体的电流与通过轨道的电流所产生的磁场会相互作用而不断推动导电物体，从而把导电物体加速射出。这叫做电磁投射。
用电磁投射原理射出的物体并不要求整个都是导体，在物体后部贴上一块导体来形成电路即可。
要让直线轨道产生强磁场，需要在轨道内通过很大的电流。要用这种装置将导电物体加速到足够的速度，也需要轨道有较长的长度。并且，加速运动的导电物体与轨道摩擦产生的热和大电流在导体内产生的热都会作用在轨道和导电物体上，常规物质的一部分会发生熔化。

速度集肤效应

• 集肤效应

电流变化的时候，其产生的磁场也会变化，而且磁场变化的倾向是抵抗电流的变化。以通上交流电的导体来说，磁场抵抗电流方向的变化，在导体中心产生与电流方向相反的电场，导致电流集中在导体的外层，这叫做集肤效应，也叫趋肤效应。此理论由贺拉斯·兰姆在1883年提出，由奥利弗·赫维赛德在1885年发展。
此效应使交变电流几乎只通过导体的表面、几乎只在其表面产生热效应，也使电磁波在进入导体内部后强度迅速衰减。对于60赫兹交流电来说，铜导线的外层厚度是8.57mm，直径在这个数值2倍以上的铜导线中心部分几乎没有电流。对于一万赫兹交流电来说铜导线的外层厚度是0.66毫米，对于十万赫兹交流电来说是0.21毫米，对于一百万赫兹交流电来说是66微米，对于一千万赫兹交流电来说是21微米。
集肤效应广泛应用于表面淬火（在钢铁内通上交流电后热效应主要集中在表层，从而可以较为简单地提高钢材表层的硬度）、远程输电（表层镀银的导线就能达到和纯银导线几乎一样的输电效率，从而节约大量的银）、电磁屏蔽（良导体制成的封闭容器可以让电磁波集中在其表面而难以深入），电磁屏蔽包括了化妆品防晒（在防晒霜里混入导体微粒，擦在脸上可以让阳光中的紫外线作为电磁波集中在防晒霜层内而难以深入）。

• 速度集肤效应

在轨道间高速运动的导电物体带着电流及其产生的磁场高速前进，电流的位置在变化，而磁场变化的倾向是抵抗电流的变化，因此磁场会在导体前部产生与电流方向相反的电场，电流会集中在导电物体的后部。
这会导致导电物体后部的大电流急剧发热而产生等离子体，等离子体在洛伦兹力与速度集肤效应的影响下散逸，导致一部分能量无法用在加速导电物体上。
对于铜导体来说，导体运动的速度达到400米每秒的时候，电流集中在其后部的1毫米厚度内。
速度集肤效应大大限制了磁轨炮的现实性能，导致其发射时炮弹尾部等离子化，损失大量能量并产生巨大的炮口火球。

空间武器

在接近真空的宇宙空间，高速运动物体从发射到命中目标的过程中几乎不会遇到阻力，威力几乎不会因距离而衰减。而且，在恒星附近可以通过转换光能获得大量的电能，可以较为简单地为电磁炮提供电源。

表现

现实中，美国研制的3200万焦耳级磁轨炮在2006年10月把口径90毫米、重2.4千克的炮弹加速到830米每秒（炮口处炮弹动能80万焦耳），在2007年1月把重3.2kg的炮弹加速到2146米每秒（炮口处炮弹动能740万焦耳），在2008年1月把重3.35千克的炮弹加速到2520米每秒（炮口处炮弹动能1064万焦耳），于2010年12月10日把重约10.4千克的炮弹加速到约2700米每秒（炮口处炮弹动能约3300万焦耳）。其巨大的炮口火球彻底打破了将磁轨炮做为低可见性武器的幻想，继续增加电能对炮弹威力的提升也越来越慢。有计算显示，以现在人类的技术，无论输入多大的电能，最多得到速度为7000米每秒的磁轨炮弹。当然，这比目前靠炸药能得到的炮弹极速（2000米每秒）还是要高很多的，但现实中科学研究用的轻气体炮（炸药爆炸经氢气等轻气体传动来推动炮弹的装置）也能把炮弹加速到7000-8000米每秒（理论极限11000米每秒），如果想要这种程度的炮弹初速，并不需要磁轨炮。
许多科幻作品表现过各式各样的磁轨炮。

评价

磁轨炮是与现实接轨的架空武器。现实中已经造出了磁轨炮，不过还有很多问题限制着磁轨炮的应用，需要进一步研究解决。
磁轨炮的发展依赖电学的发展，特别是电源的发展。