[发明专利]一种永磁直线电机型无人机电磁弹射器

摘要

本发明提出了一种永磁直线电机型无人机电磁弹射器，包括弹射机架、无人机支撑弹射平台、电源系统、制动系统以及控制系统，其特征在于：所述弹射机架能够搭载在运输设备上，所述弹射机架上设置有直线滑轨，无人机支撑弹射平台通过其两侧支撑在弹射机架的直线滑轨上，所述弹射机架上设置有制动系统，无人机搭载在无人机支撑弹射平台上，无人机支撑弹射平台能够在弹射电机的驱动下沿着直线滑轨加速运动，所述弹射电机采用永磁直线电机，当无人机达到起飞所需速度后，在制动系统的阻尼作用下将无人机支撑弹射平台制动下来，无人机惯性飞出。本发明克服了现有技术中无人机弹射中机动性差、可靠性不高、隐蔽性差、效率低的问题。

主权项

1.一种永磁直线电机型无人机电磁弹射器，包括弹射机架、无人机支撑弹射平台、电源系统、制动系统以及控制系统，其特征在于：所述弹射机架能够搭载在运输设备上，所述弹射机架上设置有直线滑轨，无人机支撑弹射平台通过其两侧支撑在弹射机架的直线滑轨上，所述弹射机架上设置有制动系统，制动系统包括反接制动系统、永磁涡流制动系统和液压制动系统，无人机搭载在无人机支撑弹射平台上，无人机支撑弹射平台能够在弹射电机的驱动下沿着直线滑轨加速运动，所述弹射电机采用永磁直线电机，所述永磁直线电机包括定子磁钢和动子电枢，所述无人机支撑弹射平台底面左右两侧均安装有与直线滑轨滑动配合的第一直线滑块，两动子电枢通过两侧的第一直线滑块固定支撑在无人机支撑弹射平台底面的左右两侧且随第一直线滑块沿直线滑轨作直线运动，顺着直线滑轨方向呈长直线设置的定子磁钢固定在直线滑轨内且位于两侧动子电枢之间，所述直线滑轨内设置有用于卡固定子磁钢的卡套；当无人机达到起飞所需速度后，在制动系统的阻尼作用下将无人机支撑弹射平台制动下来，无人机惯性飞出；所述直线滑轨内侧壁上设置有位置检测传感器，位置检测传感器与控制系统连接，当无人机达到起飞速度与无人机支撑弹射平台脱离后，控制系统、弹射电机和位置检测传感器构成了反接制动系统；所述液压制动系统包括液压缸、制动缓冲挡块、拦阻钢丝绳及滑轮组，液压缸固定在弹射机架的下方，液压缸包括缸体和缸杆，制动缓冲挡块通过其底部的直线滑块滑动安装在直线滑轨的制动区域，弹射机架下方安装有多组滑轮组，制动缓冲挡块连接有拦阻钢丝绳，拦阻钢丝绳经多组滑轮组其另一端连接到缸杆上；所述永磁涡流制动系统包括导体板和halbach永磁体阵列，halbach永磁体阵列安装在直线滑轨的内侧边，且halbach永磁体阵列与定子磁钢平行；导体板安装在无人机支撑弹射平台的侧面；当无人机达到起飞速度与无人机支撑弹射平台脱离后，弹射电机的动子电枢经过该设定的位置检测传感器，该位置检测传感器将检测到的信号传回控制系统，控制系统发出制动信号控制弹射电机中电流流向，使动子电枢的运动方向与弹射电机磁场的运动方向相反，使弹射电机产生与运动趋势相反的制动力，进而使无人机支撑弹射平台速度降低实现制动；当无人机支撑弹射平台经制动减速后碰撞到制动缓冲挡块，制动缓冲挡块通过滑轮组带动拦阻钢丝绳拉动液压缸的缸杆，液压缸通过拦阻钢丝绳拉动做功，根据能量守恒定律，将无人机支撑弹射平台的动能转化为液压缸的动能，将无人机支撑弹射平台的动能在规定距离范围内将其消耗掉，实现无人机支撑弹射平台的制动；当无人机支撑弹射平台经制动减速进入设有halbach永磁体阵列的直线滑轨区域，halbach永磁体阵列产生的磁场在导体板中感应出电涡流，将永磁直线电机动子电枢和无人机支撑弹射平台的动能转化为导体板内的热能消耗掉，实现制动。