[发明专利]一种脉冲磁震弹射器

说明书

一种脉冲磁震弹射器，包括电源、供电控制板、与供电控制板连接的U型弹射导轨以及设置在U型弹射导轨上滑动连接的弹射牵引器，弹射牵引器是框架结构滑块，滑块内嵌有至少四对上下两块对称配置的正负磁极相间的磁铁；U型弹射导轨的左右两侧壁对称嵌装有绕组沿长度方向串联连接构成的矽钢片绕组单元阵列；矽钢片绕组单元包括两个相向配置的线圈，矽钢片绕组单元由电源供电产生磁场，电源是超大功率变频脉冲发生器。本发明结构简单，技术难度小，制作成本低，维护方便，节能显著。同等条件下与现有使用永磁直线同步电机的电磁弹射器对比，节能至少40％。本发明采用无地线方式供电不仅可以降低脉冲幅度，降低电刷消耗量，而且省去了地线。

技术领域

本发明涉及物体弹射装置，特别是涉及一种脉冲磁震弹射器。

背景技术

电磁弹射技术是一种新兴的能量弹射直线推进技术，属于航空母舰(以下简称航母)核心技术之一。采用电磁能量推动被弹射的物体向外直线推进，被弹射物体不启用自身的动力装置而靠弹射器赋予的起动力实施起飞，适宜于短行程发射诸如将重量近30吨的航母舰载机在不到100米的距离内加速到140海里/小时以上的离舰起飞速度，在军事、民用和工业领域具有广泛应用前景。现有的航母舰载机采用的电磁弹射器通过铺平固定在导轨上不能移动的通电线圈定子依次通电切割磁感应线产生洛伦兹力，洛伦兹力积累的安培力与通电线圈定子位置垂直，作为活动体转子的航母舰载机在安培力的作用下沿着直线导轨向前方推进。安培力与通电流的平方成正比，只要有足够的电流输入，就可以产生足够大的推进力，使被弹射的航母舰载机具有更高的速度。这种电磁弹射器由于使用成本低、功率损耗小、可根据航母舰载机的吨位进行调节等优势，已经取代蒸汽弹射器成为主流。采用全电推进的航母直接将发动机输出的功率转换为电能，避免了传动机构的损耗，因此在能量传输过程中损耗更小，理论上能为电磁弹射器预留更丰富的电能，从动力系统的选取上，核动力航母确实更加适合配装电磁弹射器。相对于常规动力航母，核动力航母的功率更加充沛，因此在供给船舶自身航行所需的动力后，能剩余更多的能量用于发电。但是，现有的非核动力航母使用的电磁弹射系统的电源装置都是永磁直线同步电机式，存在结构复杂、技术难度大，以及对电力的要求特别苛刻，需要强电能的缺陷，业界普遍认为非核动力航母难以应用电磁弹射器，有必要进行改进。中国专利数据库中尚未见有应用于弹射航母舰载机的脉冲磁震弹射器。

发明内容

本发明目的在于提出一种脉冲磁震弹射器，以解决上述现有技术存在的的技术问题。

为此，本发明提出一种脉冲磁震弹射器。

这种脉冲磁震弹射器，包括电源、与所述电源连接的供电控制板、与所述供电控制板连接的U型弹射导轨，以及设置在所述U型弹射导轨上且与所述U型弹射导轨滑动连接的弹射牵引器，所述U型弹射导轨和所述弹射牵引器组成高推力密度的直线推进装置。

这种脉冲磁震弹射器的特点是：

所述弹射牵引器是一由底板和边框组成的框架结构滑块，滑块内嵌有至少四对上下两块对称配置的正负磁极相间的磁铁，所述边框固定在所述底板上，所述弹射牵引器内磁铁的排列组合满足闭环磁路条件，所述弹射牵引器内磁铁的全部磁力线都屏蔽在所述U型弹射导轨内，不会对弹射牵引器牵引的航母舰载机的仪表造成磁干扰，所述弹射牵引器内磁铁的磁性越强，所贡献的弹射能量越大，所述弹射牵引器与所述供电控制板之间无电连接，所述弹射牵引器不消耗电能，可以弥补现有使用永磁直线同步电机的电磁弹射系统需要强电能的缺陷。

所述U型弹射导轨是一U型缝隙槽，所述U型缝隙槽的左右两侧壁对称嵌装有绕组沿长度方向向前方依次串联连接构成的矽钢片绕组单元阵列，所述矽钢片绕组单元的数量至少是所述弹射牵引器内磁铁数量的数倍。

所述矽钢片绕组单元包括两个分别在U型缝隙槽左右两侧壁的相向配置的线圈，所述左侧线圈进线端与前面一个矽钢片绕组单元的右侧线圈出线端连接，所述左侧线圈出线端与所述右侧线圈进线端连接，所述右侧线圈出线端与后面一个矽钢片绕组单元的左侧线圈进线端连接，按照右手定则满足闭环磁路条件，所述矽钢片绕组单元还与所述弹射牵引器内磁铁构成闭环磁路。