自從出現以來，更快的初速就成了火炮追求的永恆目標，但是傳統的火藥手段現在遇到了很大瓶頸，為此人們發展出各種新原理火炮，希望得到更快的初速。有一種利用內燃機原理製造的新型火炮，能獲得高達5千米每秒以上的初速，比坦克炮還高，甚至比太空中的衛星還快，它就是輕氣炮。大家都知道，火藥武器的發射原理是用發射藥燃燒產生的高溫高壓氣體在身管裡將彈丸加速後推出。但火炮現在面臨的瓶頸正是來自於這個原理：要得到更高的初速就需要增加裝藥量或使用能量更高的發射藥，這樣會讓膛壓增加，增加彈丸底部受到的壓力，就能增加子彈速度。
但是更高的膛壓會導致身管厚度更大，後坐力更大，導致火炮體積重量增加，影響機動性，還可能面臨壓力波的威脅。同時高能發射藥的爆溫更高，會導致火炮受到的燒蝕更嚴重，縮短火炮壽命。試驗證明，同一種火炮分別使用低能發射藥和高能藥，發射壽命差別可以達到數千發的程度。最嚴重的是這些手段也很難讓初速超過2千米每秒。氣體本身也是物質，要加速它也需要能量，在發射過程中，因為氣體本身的一部分能量被用來加速自己，膛壓在身管尾部和彈丸底部是不同的，這導致初速越高，效率越低。而且受到氣體本身物理特性限制，火藥燃氣自己的速度也很難再提高，彈丸速度更是如此。
這些問題的根源是火藥燃氣組成複雜，分子量較大，質量較重，因此從根源上解決它就需要尋找新型推進氣體，比如氫氣氦氣等氣體。燃燒輕氣炮的主體是一個圓筒，一端連接炮管，另一端連接燃料加註器和點火器。氫氣氧氣按照特定的比例注入燃燒室，點燃後燃燒產生熱量和水分子。這種混合氣分子量小於火藥燃氣，因此能獲得遠高於普通火炮的初速。上世紀九十年代美國提出“遠程縱深精確打擊”技術綱要，開始研究初速更高的新技術。美國GT公司和通用動力建造了一門口徑16㎜的試驗炮，它發射重2克的試驗彈丸，初速最高達到了7200米每秒。美國UTRON公司1994年開發出的45㎜火炮，膛壓達到617Mpa，發射0.5千克彈丸初速達到2100米每秒，而其2007年開發的155㎜全尺寸樣炮已經可以將15千克的炮彈發射到2000米的初速，發射45千克炮彈也能達到1500的初速，已經超過了現役火炮。
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