[实用新型]电磁振荡的航母弹射器

说明书

技术领域

本实用新型涉及航母弹射器，特别涉及一种电磁振荡的航母弹射器，属于航母装备技术领域。

背景技术

航母上的弹射器，以蒸汽弹射器最为成熟，但其效率低，耗能大，配套设备多维护量大，且消耗大量淡水。电磁弹射器，目前美国已装备，航母弹射器每次弹射运行时需要60MW量级的电功率持续约2秒。如靠发电机直接供给电力，体积太大，在航母上难于实现；通过在一定的时间把电能积累存储再短时间释放，如使用专用的设备储能，要占据相当的航母空间，并在弹射时要进行大功率变频。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种电磁振荡的航母弹射器。

一种电磁振荡的航母弹射器，包括有电磁振荡单元、晶闸管、T形动子、滑动轨道，直流发电机、C形导磁体，其特征在于还包括有组成电磁振荡单元的电磁线圈、电容器；其中电磁线圈与电容器并联组成电磁振荡单元，电磁振荡单元连接晶闸管的阳极，晶闸管的阴极接到直流发电机的负极端子上，电磁振荡单元的另一端接到直流发电机的正极端子上；各电磁振荡单元依次阵列组成直线电机定子，与各电磁振荡单元连接的晶闸管也一并随之阵列；在所述的直线电机定子中，向着弹射方向，弹射加速段各电磁振荡单元的谐振周期依次递减，停车减速段各电磁振荡单元的谐振周期依次递增；T形动子在直线电机定子的磁极之间并被滑动轨道限位，T形动子还和舰载机匹配；滑动轨道和航母甲板固定。

所述的T形动子是铝材质滑块。

所述的电容器为无极性电容器。

所述的晶闸管为可关断晶闸管（GTO）。

所述的电磁线圈，由绕在C形导磁体上的铜线线圈且和这个C形导磁体一并组成，所述的铜线线圈以两节分别绕在C形导磁体的两个磁极上，在通电时在C形导磁体两磁极上之间产生同向磁力线，并在弹射加速段，每级电磁线圈的铜线都同向绕制，在停车减速段，则每隔一级电磁线圈的铜线反向绕制。

所述的电磁振荡单元的谐振周期，为电磁振荡单元载荷了T形动子的条件下，其电磁线圈和电容器并联组成的LC并联电路的LC谐振周期，进一步解释，也就是在T形动子弹射滑动滑动到某位置时，在该位置被T形动子完全遮盖了的电磁振荡单元的电磁线圈和电容器并联组成的LC并联电路的LC谐振周期。

在直线电机定子中，其依次阵列的电磁振荡单元分别称第1级电磁振荡单元，第2级电磁振荡单元，第3级电磁振荡单元，．．．，第n级电磁振荡单元；与之对应连接的晶闸管分别称第1级晶闸管，第2级晶闸管，第3级晶闸管，．．．，第n级晶闸管。

电磁振荡单元的级数，在实际应用中根据需要确定。

下面介绍工作原理。

T形动子归位到起始点后，即可开始储蓄电能。

储能：

1、控制直流发电机，使负极端子、正极端子间的电压先为低电压，仅供可以开通晶闸管即可，因电容器两端的电压不能切变，开通晶闸管瞬间，其充电电流仅受限于直流发电机内阻和晶闸管内阻，电源为低值电压，以避免直流发电机、电容器、晶闸管受到瞬间大电流冲击；

2、控制晶闸管的门极，使全部晶闸管导通；

3、晶闸管导通后，控制直流发电机，渐升高负极端子、正极端子间的电压到设定值后，电容器充电完成，各级电磁线圈的电流继续增加，并其充电电流增加速率随时间渐低，是经典的电阻R和电感L串联电路接通电源时电流随时间变化过程；

4、当各级电磁线圈充电电流到设定值，充电储能即告完成。

弹射：

1、控制晶闸管的门极，首先第1级晶闸管关断，之后隔一个时间段第2级晶闸管关断，这个时间段是前一级即第1级晶闸管连接的第1级电磁振荡单元的谐振周期的四分之一，以此延续，每级晶闸管的关断时间都比前一级晶闸管的关断时间落后一个时间段，这个时间段总是前一级晶闸管连接的电磁振荡单元的谐振周期的四分之一；

2、晶闸管依次关断，直线电机定子中的各级电磁振荡单元依次开始LC电磁振荡，在直线电机定子的磁极之间产生移动磁场，此移动磁场在弹射加速段向弹射方向移动，且在弹射加速段因每级电磁振荡单元的谐振周期依次递减而移动加速，在停车减速段则因每隔一级电磁线圈反向而负向移动；

3、T形动子在移动磁场中产生涡流，涡流磁场和移动磁场相互作用驱动T形动子产生速度，在弹射加速段拖动舰载机加速，在停车减速段减速停车；

4、涡流磁场和移动磁场相互作用而使T形动子产生速度，T形动子掠过后消耗了电能，且再无电能供给，T形动子掠过后的移动磁场的磁感应强度急速下降。

一次弹射完成。