[发明专利]用于航母上战斗机的电磁弹射器

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是一种用于航母上战斗机的电磁弹射器。

背景技术

航母上战斗机弹射器是每艘航母上必备的装置。世界上自有航母以来一直使用蒸汽加压弹射战斗机技术，该技术的缺点是耗能大、体积笨重等。美国在近20年多年一直在研究战斗机电磁弹射器，且在近一两年取得了较大的进展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于航母上战斗机的电磁弹射器，该电磁弹射器不仅有利于产生稳定可靠的大推力，而且结构简单，建造成本低，使用过程能耗小。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于航母上战斗机的电磁弹射器，包括并排设置的多条长条形槽道，相邻长条形槽道的侧壁上部经长条形甲板滑道相连接，各长条形槽道内设有由多层稀土永磁薄片组成以产生磁场的弹射轨道，所述弹射轨道上套设有可在弹射轨道上滑动的多层线包整件，所述多层线包组件中的多层线包可通入电流，由于通电导线在磁场中受到力的作用，所述多层线包整件及多层线包整件在弹射轨道上所占用的那部分稀土永磁薄片构成了一个电磁动力加速推进器单体，所述长条形槽道内设有由多个电磁动力加速推进器单体串接而成的电磁动力加速推进器组，所述电磁动力加速推进器组上侧设有用于推动战斗机在长条形甲板滑道上向前加速的弹射推力支架，所述弹射推力支架的下端连杆向下穿过相邻长条形甲板滑道之间的间隙与电磁动力加速推进器组相连接；所述弹射轨道前端连接有反弹轨道，所述反弹轨道上设有让电磁动力加速推进器组和弹射推力支架等反弹归位的反弹组件。

上述电磁动力加速推进器单体包括并排设置且磁性相反的两根高导磁长条芯柱，两根高导磁长条芯柱四周均设有多层稀土永磁薄片，所述多层稀土永磁薄片外围设有高导磁长条薄板，所述高导磁长条芯柱与内层稀土永磁薄片之间、多层稀土永磁薄片之间、外层稀土永磁薄片与高导磁长条薄板之间绕设有可通入电流的多层线包；所述电磁动力加速推进器单体下端面上设有两条铜箔板，所述多层线包的引出线与所述铜箔板相接触，所述弹射轨道的长条形槽道底部上对应设有两条供电滑板和设于供电滑板上的两条供电铜箔板，所述供电铜箔板经弹性塑垫安装在供电滑板上，以使所述供电滑板上的供电铜箔板与电磁动力加速推进器单体下端面的铜箔板紧密接触，给多层线包供电。

本发明的技术方案从材料结构上看比较简单，航母上战斗机电磁弹射器主要是由多条弹射轨道组成，每条弹射轨道又由轨道上多个弹射推进器串接而成的组合架以及随后的反弹构件组成。战机轮杆再由组合架上部安装的一根或两根推杆指推着飞机向前快速推进。随着战机前进的升力，到一定距离后进行器机分离，飞机轮杆离开推杆。战机升空，弹射器的推力支架随着轨道中的弧形轨道拐点走向由无磁不锈钢材料做成反弹器轨道，再由弹簧组做成反弹强力，促使电磁动力加速推进器与推力支架等反弹归位，回到原来的初始位置。

再从弹射器功能原理分析：主要特点在于采用了新型的磁路设计，使得电磁动力加速推进器在给定数值直流电流作用下，能沿着轨道上作直线运动，并推动飞机进行弹射起飞。具体设计方案是：设计两个并列在一起的空间框架结构，在两个空间框架的中心位置各设置一根长方形高导磁芯柱，在其中一根芯柱的四个侧面上按宽度从小到大的顺序布设上同一个磁力线方向的稀土永磁薄片。而在另一个芯柱的四个侧面上也分别按宽度从小到大顺序分别布设上同样反方向的磁力线稀土永磁薄片。在每两层稀土永磁薄片之间，以及稀土永磁薄片与芯柱之间的间隙宽度是完全一样的，就是间隙是平行等距离的。而后设计两个多层线包分别灵活地套设在两个以芯柱为中心的多个间隙之中，接着在两个多层线包四面周边上贴上高导磁钢板，在两个多层线包之间也设有高导磁薄片，多层线包四面周边上高导磁钢板相连接在一起，不留间隙。再从两个空间框架磁力线走向结构来看，有一边框架中磁力线是从芯柱出发通过多层稀土永磁薄片和多层线包散发到四周边高导磁钢板之上，而另一边框架之中磁力线是从四周边上高导磁钢板出发，通过多层稀土永磁薄片和多层线包被聚集压缩到芯柱之上，两个相邻框架之间磁力线是从前一个芯柱出发通过多层稀土永磁薄片和多层线包以及通过中间夹层的高导磁被聚集压缩到后一个芯柱之上。由以上结构设计的特点，根据电磁学原理，会产生以下现象：当两个多层线包中分别通以反方向直流电时，线圈中电流方向能一直垂直于磁场方向，再根据电磁学中的右手定则，两个多层线包的线圈组总是往一个方向，向前或向后运动。以上过程从结构原理看，就形成了单节电磁动力加速推进器。