CN103786895A - 飞机弹射器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及飞机电磁弹射器，是一种低压直流电磁弹射器，包括往返车、加速绕组、减速绕组、硅钢铁芯、直线轨道和直线励磁碳刷导线装置。其特殊之处是：加速绕组和减速绕组固定并通以直流电流，携带恒定磁场的往返车在加速和减速绕组中电流的作用下实现加、减速运动；加速和减速绕组分别由两个上下叠放的矩形线圈组成，两个线圈内的磁力线方向相反并且通过硅钢铁芯形成闭合磁路，它们既可以储能又可以产生很高的自感电动势，矩形线圈的绕线由实体方钢加工而成以便承受较大推力。本发明的技术效果是可以避开采用直线电机技术的电磁弹射器所需大功率高压变频器和强迫储能装置的制造难题。
Description
技术领域
本发明涉及飞机电磁弹射器，是一种低压直流电磁弹射器。
背景技术
目前，飞机电磁弹射器都是采用直线电机技术，其难点是需要大功率高压变频器和强迫储能装置。
发明内容
本发明提供了一种简单可靠的低压直流电磁弹射器，以避开采用直线电机技术的电磁弹射器所需大功率高压变频器和强迫储能装置的制造难题。
本发明的技术方案是，一种低压直流电磁弹射器，包括往返车、加速绕组、减速绕组、硅钢铁芯、直线轨道和直线励磁碳刷导线装置。其特殊之处是：加速绕组和减速绕组固定并通以直流电流，携带恒定磁场的往返车在加速和减速绕组中电流的作用下实现加、减速运动；加速和减速绕组分别由两个上下叠放的矩形线圈组成，两个线圈内的磁力线方向相反并且通过硅钢铁芯形成闭合磁路，它们既可以储能又可以产生很高的自感电动势，矩形线圈的绕线由实体方钢加工而成以便承受较大推力。
在飞机弹射前，加速绕组、减速绕组和往返车的励磁绕组都通入直流电流，飞机前轮通过牵引器与往返车连接，依靠飞机发动机的推力将往返车带入加速绕组区间。由于加速绕组的电流和两侧的磁场不变，往返车的受力大小就不会变，故而牵引飞机作匀加速运动。
加速绕组可以分成若干段。例如，100米的加速绕组可以分成10段，每段绕组分别通过真空继电器接入电源。往返车在加速绕组区间前行时，整个车体进入第二段绕组的瞬间，第一段绕组的继电器断开，其储备的电感能量会通过互感效应传递到后面的绕组。以此类推，往返车通过最后一段加速绕组时，此段绕组储能最大，产生的自感电动势足以抵消飞机起飞速度引发的感应电动势。
减速绕组的结构与加速绕组相同，只是电流方向相反。飞机起飞后，往返车依靠惯性进入减速绕组区间，巨大的制动力不但会将往返车迅速停止，而且会将其弹回加速绕组区间。在整个车体离开减速绕组的瞬间，将往返车上的励磁绕组电源电压反向，随后施加在加速绕组两侧的磁场就会变向。此后，在各段加速绕组通以合适的电流，往返车将会迅速可控地返回到起点。
本发明的技术效果是，采用上述技术方案可以实现一种简单可靠的低压直流电磁弹射器。与直线电机方案相比较，具有三个优点：一是采用低压直流供电，不需要大功率高压变频器；二是利用加速绕组电感自身储能，不需要外部强迫储能装置；三是大电流钢铁绕组固定在钢铁底座上面，形成传导散热，不需要额外的冷却装置。
附图说明
图1是本发明的电磁弹射器侧视图，并作摘要附图。
图2是往返车和加速绕组结构图。
在图中，1.往返车、2.加速绕组、3.减速绕组、4.铁芯、5.轨道、6.励磁电源导线、101.车架、102.车轮、103.牵引器、104.碳刷、105.磁极、106.励磁绕组、107.底座、201.磁场方向、202.矩形线圈。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
如图中所示，加速绕组(2)和减速绕组(3)固定在底座(107)上并通以直流电流，携带恒定磁场的往返车(1)在加速绕组(2)和减速绕组(3)中电流的作用下，沿着轨道(5)作加、减速运动；加速绕组(2)和减速绕组(3)分别由两个上下叠放的矩形线圈(202)组成，两个线圈内的磁场方向(201)相反并且通过硅钢铁芯(4)形成闭合磁路，它们既可以储能又可以产生很高的自感电动势，矩形线圈(202)的绕线由实体方钢加工而成以便承受较大推力。
往返车(1)的恒定磁场由4个励磁绕组(106)产生，由车架(101)、励磁绕组(106)、磁极(105)和加速绕组(2)形成闭合磁路，外部控制器可以通过励磁电源导线(6)和碳刷(104)改变该磁场的方向。按照本例，加速绕组(2)的电流方向决定了4个磁极(105)的极性，上面两个是S极，下面两个是N极。
在飞机弹射前，加速绕组(2)、减速绕组(3)和励磁绕组(106)都通入直流电流，飞机前轮通过牵引器(103)与往返车(1)连接，依靠飞机发动机的推力将往返车(1)带入加速绕组(2)区间。由于加速绕组(2)的电流和两侧的磁场不变，往返车(1)的受力大小不变，故而牵引飞机作匀加速运动。
加速绕组(2)可以分成若干段。例如，100米的加速绕组可以分成10段，每段绕组分别通过真空继电器接入电源。往返车(1)在加速绕组(2)区间前行时，整个车体进入第二段绕组的瞬间，第一段绕组的继电器断开，其储备的电感能量会通过互感效应传递到后面的绕组。以此类推，往返车(1)通过最后一段加速绕组时，此段绕组储能最大，产生的自感电动势足以抵消飞机起飞速度引发的感应电动势。
减速绕组(3)的结构与加速绕组(2)相同，只是电流方向相反。飞机起飞后，往返车(1)依靠惯性进入减速绕组(3)区间，巨大的制动力不但会将往返车(1)迅速停止，而且会将其弹回加速绕组(2)区间。在整个车体离开减速绕组(3)的瞬间，将往返车(1)上的励磁绕组(106)电源电压反向，随后施加在加速绕组(2)两侧的磁场就会变向。此后，在各段加速绕组(2)通以合适的电流，往返车(1)将会迅速可控地返回到起点。
Claims (2)
1.一种低压直流电磁弹射器，包括往返车、加速绕组、减速绕组、硅钢铁芯、直线轨道和直线励磁碳刷导线装置。其特殊之处是：加速绕组和减速绕组固定并通以直流电流，携带恒定磁场的往返车在加速和减速绕组中电流的作用下实现加、减速运动。
2.按照权利要求1所述的加速和减速绕组分别由两个上下叠放的矩形线圈组成，两个线圈内的磁力线方向相反并且通过硅钢铁芯形成闭合磁路，它们既可以储能又可以产生很高的自感电动势，矩形线圈的绕线由实体方钢加工而成以便承受较大推力。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009076793A1 (zh) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Yang, Hong | 用于小型卫星和月球上航天器的电磁弹射器 |
| CN102201179A (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-28 | 上海外国语大学附属大境中学 | 基于多个直流线圈原理的舰载机电磁弹射装置 |
| CN202953180U (zh) * | 2012-12-09 | 2013-05-29 | 魏伯卿 | 用于航母舰载机的多级磁力弹射装置 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009076793A1 (zh) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Yang, Hong | 用于小型卫星和月球上航天器的电磁弹射器 |
| CN102201179A (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-28 | 上海外国语大学附属大境中学 | 基于多个直流线圈原理的舰载机电磁弹射装置 |
| CN202953180U (zh) * | 2012-12-09 | 2013-05-29 | 魏伯卿 | 用于航母舰载机的多级磁力弹射装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 孙百瑜: "三级电磁发射器的建模及仿真优化", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》, no. 01, 15 January 2007 (2007-01-15) * |
| 郑明华: "螺旋线圈式电磁炮发射机理与静动态电磁特性研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》, no. 05, 15 May 2011 (2011-05-15) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104554815A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 亚欧益盟科技（北京）有限公司 | 一种电磁弹射器 |
| CN104554815B (zh) * | 2015-01-19 | 2017-06-20 | 亚欧益盟科技（北京）有限公司 | 一种电磁弹射器 |
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