[发明专利]基于电动及钉扎混合磁悬浮的超音速发射系统

说明书

本发明涉及超导及航天发射技术领域，公开了一种基于电动及钉扎混合磁悬浮的超音速发射系统。该系统包括发射装置、超导块材/堆叠涂层超导体、悬浮超导磁体、永磁体和轨道导体，超导块材/堆叠涂层超导体设置在发射装置内与轨道对应的位置上，悬浮超导磁体设置在发射装置的底部表面上，永磁体设置在发射线路的静止及低速运行段发射轨道上，轨道导体设置在发射线路的高速及超高速运行段轨道上或在轨道上通长设置，在静止及低速运行段，超导块材/堆叠涂层超导体和永磁体相互作用以支撑发射装置并为发射装置提供导向力，在高速及超高速运行段，悬浮超导磁体和轨道导体中的感应电流相互作用以为发射装置提供悬浮力和导向力。

技术领域

本发明涉及超导及航天发射技术领域，尤其涉及一种基于电动及钉扎混合磁悬浮的超音速发射系统。

背景技术

发射系统由于其搭载被试物的特殊性，要求运动过程中具有较低的振动，防止被试物因振动幅度过大而损坏。现有的近地面发射主要以滑靴与滑轨约束配合方式实现支承和导向，通过对滑靴进行减振设计，隔离滑靴与滑轨之间的碰撞引起的振动响应，达到减振的目的。超高速发射时，碰撞幅值急剧增大，将给滑靴减振设计提出巨大挑战。因此，超音速发射系统大多以磁悬浮方式支撑，如美国的Holloman发射基地正研发磁悬浮支承、Ma10左右的发射系统。

然而，现有的磁悬浮支承方式尚无法实现发射系统从低速到超音速的全速域悬浮运行。

发明内容

本发明提供了一种基于电动及钉扎混合磁悬浮的超音速发射系统，能够解决现有技术中无法实现发射系统从低速到超音速的全速域悬浮运行的技术问题。

本发明提供了一种基于电动及钉扎混合磁悬浮的超音速发射系统，其中，该系统包括发射装置、超导块材/堆叠涂层超导体、悬浮超导磁体、永磁体和轨道导体，所述超导块材/堆叠涂层超导体设置在所述发射装置内与轨道对应的位置上，所述悬浮超导磁体设置在所述发射装置的底部表面上，所述永磁体设置在发射线路的静止及低速运行段发射轨道上，所述轨道导体设置在发射线路的高速及超高速运行段轨道上或在轨道上通长设置，在静止及低速运行段，所述超导块材/堆叠涂层超导体和所述永磁体相互作用以支撑所述发射装置并为所述发射装置提供导向力，在高速及超高速运行段，所述悬浮超导磁体和所述轨道导体中的感应电流相互作用以为所述发射装置提供悬浮力和导向力。

优选地，所述永磁体在对应运行段轨道上水平铺设。

优选地，所述轨道导体铺设在对应运行段轨道侧壁上。

优选地，该系统还包括设置在轨道上的地面定子线圈，所述悬浮超导磁体与所述地面定子线圈相互作用为所述发射装置提供推进力。

优选地，该系统还包括火箭发动机，设置在所述发射装置上为所述发射装置提供推进力。

优选地，该系统还包括设置在所述发射装置左右两侧的感应单元和在轨道上对应设置的地面定子线圈，所述感应单元与所述地面定子线圈相互作用为所述发射装置提供推进力。

优选地，该系统还包括设置在所述发射装置内左右两侧的推进超导磁体和在轨道上对应设置的地面定子线圈，所述推进超导磁体与所述地面定子线圈相互作用为所述发射装置提供推进力。

优选地，该系统还包括设置在所述发射装置底部且以所述悬浮超导磁体间隔开的感应单元和设置在轨道上的地面定子线圈，所述悬浮超导磁体与对应于所述悬浮超导磁体的所述地面定子线圈相互作用为所述发射装置提供推进力，同时所述感应单元与对应于所述感应单元的所述地面定子线圈相互作用为所述发射装置提供推进力。

优选地，所述地面导体为高电导率金属板或线圈。

优选地，高电导率金属为铜或铝。