[发明专利]被动磁悬浮电磁弹射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种航母上用的电磁弹射器，特别是一种被动磁悬浮电磁弹射器。

背景技术

航母作为海上霸主，在海军武器中占据核心地位。航母的关键部件之一弹射器一直是航母技术中的一大难点。随着我国经济的飞速增长，科技水平的不断提升，我国已经有一定的经济实力和技术能力来发展自己的航母。由瓦良格号改装成的辽宁舰航母是中国航母的真正起点，但它是由我国从乌克兰买来的未完工航母改装的，根本没有包括弹射器在内的关键部件，只有比较落后的滑跃式助起飞甲板。

首先，从起飞方式上来说，我国不可能停留在落后的滑跃式起飞，这会使我国的航母战斗力大打折扣(相同吨位的航母滑跃式起飞舰载机挂弹量只有弹射起飞的25%)。其次，由于目前国外服役的蒸气式弹射器技术复杂，我国也毫无建造经验，况且美国不会把这项技术卖给中国，所以也不是最好的选择。最后，更加先进的下一代弹射器-电磁弹射器是我们最佳的选择。所以，对电磁弹射器技术进行研发十分重要。

美国是电磁弹射器研制最领先的国家，据报道，美国已经在陆地上试验成功，预计将会装备在下一代福特号航母上，据报道福特号航母将装备四套电磁弹射器，但都是机械支承的，不是磁悬浮支承的。而我国国内对此的研究如海军工程大学研制的电磁弹射器样机也是机械支承的，因此，需要对磁悬浮电磁弹射器投入相关的研究。

本发明申请的被动磁悬浮电磁弹射器包含两项关键技术：被动磁悬浮支承技术和大功率直线弹射电机技术。

被动磁悬浮支承技术是世界公认的高新技术之一。它的最大特点就是实现了微接触、微摩擦支承。将磁悬浮技术应用于电磁弹射器上将对弹射器的性能带来很大的提升。

电磁弹射器所采用的大功率直线弹射电机技术是一种将电能直接转换成直线运动机械能的直线电机驱动技术，是一种不需要通过任何中间转换机构(如链条、齿条或丝杠等)的新型直线驱动技术，它是20世纪下半叶电工领域中出现的具有新原理、新理论的新技术，与微电子技术、计算机技术和旋转电机技术一样，在人类的各个领域具有广阔的应用前景。

目前，美国已经成功地在陆地上利用电磁弹射器对飞机进行了弹射，但美国目前研制的电磁弹射器只是把蒸汽弹射器的活塞换成了大功率直线弹射电机，弹射电机带有滚轮，带着一个往复行车在电磁力的作用下沿弹射器轨道运行，拉着飞机在甲板上沿弹射冲程加速到起飞速度，飞机还是通过轮子直接放在甲板上，并没有消除飞机轮子与甲板之间的滚动摩擦阻力。这一点可以从美国海军公布的电磁弹射器视频和众多电磁弹射器文献中均未提到磁悬浮支承技术这两方面加以证实。而本申请方案除了采用直线弹射电机作为驱动，还引入了被动磁悬浮支承技术，利用磁悬浮技术把放置飞机的弹射平台悬浮起来，大大减小了摩擦阻力的弹射器性能上会更加先进，可以缩短弹射距离，将会超过美国并达到国际领先水平。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种被动磁悬浮电磁弹射器，它利用被动磁悬浮支承技术支承放置舰载机的弹射平台，并用大功率直线弹射电机驱动弹射平台，来实现舰载飞机弹射起飞的目的。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种被动磁悬浮电磁弹射器，包括固定的弹射底座和套装在其上的弹射平台、固定在弹射底座和弹射平台上的永磁条、安装在弹射平台上防止平台与底座碰撞的导向保护小滚轮和装在弹射底座和弹射导轨上的直线电机两级，其特征在于还包含有弹射平台上面连接舰载飞机的连接部件、位于弹射底座的磁悬浮导轨底面中心线上用来提供弹射动力的直线弹射电机初级绕组和对应嵌入在弹射平台内底面上的次级绕组、设置在初级绕组旁边用来检测直线弹射电机驱动弹射平台速度的速度传感器和安装在弹射底座首端的连接所有有源电线的航空插座，该航空插座通过与之相配的航空插头连接到弹射器的控制柜上。

上述的被动磁悬浮电磁弹射器中，所述安装在弹射平台和弹射底座上的永磁条构成磁悬浮支承装置，该装置采用斥力型磁悬浮技术，对应于弹射平台的同一截面上，弹射底座的磁悬浮导轨的两边上、下面分别安装一对斥力支承的承载永磁条，而在该导轨的两侧面上、下边分别安装一对斥力支承的导向永磁条，与主动磁悬浮技术不同的是它不需要控制电路，弹射平台与弹射底座之间由永磁条之间的斥力支承导向控制着弹射平台使之悬浮在弹射底座的磁悬浮导轨上，另外弹射平台上还安装有导向保护小滚轮防止平台与底座直接接触产生滑动摩擦力；在弹射底座的中间安装直线弹射电机的初级绕组，在弹射平台上相应位置安装直线弹射电机的次级绕组，源电线都在弹射底座内部集中连接通到弹射底座首端的航空插座上，再由与之相配的航空插头连接到控制柜上。