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独步全球:中国新航母将采用电磁弹射器
出处:西陆尖锐前线
作者:新闻110
时间:2010-11-19 16:51:03
电磁飞机弹射系统-关键技术
电磁弹射器的心脏就是100多米长的直线感应电动机,它推动与飞机相连接的电枢。而
目前电枢基本上是一个U形铝块,装在定子的 3个侧面。直线电机的原理并不复杂.设
想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这就成了一台直线感
应电动机。在直线电机中,相当于旋转电机定子的,叫初级;相当于旋转电机转子的,
叫次级。初级中通以交流,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动.这时初级要
做得很长,延伸到运动所需要达到的位置,而次级则不需要那么长。实际上,直线电机
既可以把初级做得很长,也可以把次级做得很长;既可以初级固定、次级移动,也可以
次级固定、初级移动。然而,电磁弹射器也决不是仅靠直线电机工作的,它总共有强迫
储能装置、大功率电力控制设备、中央微机工控控制及直线感应电机。
强迫储能装置
强迫储能装置是电磁弹射器的一个瓶颈,在国防方面一直是高度机密的。作用就是能平
时储能,然后把大功率能量在短时间内释放出来。电磁弹射器工作时间不长,但是在做
功时段是个加速度做功的过程,因此不能把它当成恒功率设备来考虑。
电磁弹射系统的强迫储能系统要求在45秒内充满所需要的能量。最大的舰载机起飞一般
需要消耗的能量不会超过120兆焦,而这强迫储能系统最大能储存140兆焦的能量,此时
充电功率为3。1兆瓦,算上损失,4兆瓦左右(实际上达不到的),四部电磁弹射系统
同时充电,充电总功率可达16兆瓦(1兆瓦 =1000KW),可见没有强大的电源是无法满
足电磁弹射需求的。当然,航母上耗电的又岂止是四部电磁弹射器,另外还有电磁轨道
炮、升降机、激光(目前激光的功率都不算大)等其它用电加起来的话必须要航母总功
率达60兆瓦以上,否则电磁弹射器充电时也会影响其它系统用电的。
电磁弹射器难就难在电能不象蒸汽,根本不适合大容量储存,象储存弹射舰载机这样的
能量更是难上加难。通用原子公司在实验电磁弹射器时对强迫储能装置只字不提,可见
其技术的高度机密性非同一般,想突破也非易事。
大功率电力控制设备
中央微机工控控制装置
直线感应电机
磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的。关于直线感应电机实际上原理简单,在实际生活
中也可遇到不少。目前美国的电梯轿厢门就是采用直线电机驱动,而中国在还大部分停
在车床上等不太多的场合。用于电磁弹射器的直线电机与它们相比可谓超功率的,而且
其工艺方面也比普通的高。电磁弹射器的直线电机动子是采用铝筒(大部分材料为铝)
,为U型状,其中3面与直线电机的定子相对,其中往复道与航母存在摩擦外,其余均不
会产生摩擦,而且铝筒质量轻,远远小于蒸汽弹射器的活塞,因此返回非常容易,减速
道也可短的多。实际上,其中动子部分一部分专家认为还可以进一步减轻,那么电磁弹
射器效率是明显的。
导轨
电磁弹射器的导轨与电磁轨道炮的差异很大,也比其复杂的多。
电磁弹射器的导轨共有4个,分别为上部2个,下部2个。但每跟导轨都非常长(200米以
上),安装在起飞甲板的下面。并且每跟导轨内部均有超导体与其熔接,中间是高压冷
却油,其冷却油在进入导轨前的温度低于-40℃,而从导轨出口的温度低于-30℃。不仅
如此,导轨与飞机牵引杆的接触面至导轨中心还有很多特细的小孔,所以其冷却油不仅
仅是为超导体降温,还有润滑的作用,而且会使飞机牵引杆在运行时降温。
飞机牵引杆是在飞机前轮下与飞机前轮连为一体的装置,可收缩并放置在飞机的腹腔内
。其中间也为超导体,但无油冷确通道,而且与导轨连接处面积较大,均为软接触。在
起飞前,飞机牵引杆伸出至上下导轨之间,飞机发动机起动并开如运行,但约一秒钟时
弹射器通电,强大的电流从导轨经飞机牵引杆后再流回另一对导轨并形成回路,牵引杆
在强大的电磁力下被推动运行到高速(未到起飞速度,但只差一点)后电流被强制截止
,牵引杆将不再受力,但在飞机发动机的推力下达到起飞速度。为什么未达到起飞速度
就断电呢?是因为由于飞机牵引杆与飞机连为一体,如果这时继续通电的话,飞机起飞
时将把飞机牵引杆拉出,断电时会产生强大的电弧灼伤飞机牵引杆。
脉冲发生器
以上过程实际上是脉冲发生器完成的。蒸汽弹射器为使发动机与弹射器同步运行(缩短
起飞距离),用一根钢棍先挡住飞机运行,由于飞机发动机推力无法推断钢棍,但与弹
射器合力却可推断钢棍,从而使飞机在弹射器与发动机合力下起飞。但电磁弹射器却无
需钢棍挡住,在飞机起飞时电磁弹射器同步通电,但电流是逐渐增加起来,而且在起飞
末段将电流截止。
某型舰船特种电力技术,目前只有个别发达国家掌握。马伟明率课题组集智攻关,提出
了具有当今世界先进水平的设计方案。然而,没有人相信他们能搞出来,原因是我国在
这方面技术积累不够。对此,马伟明横下一条心:“哪怕少活十年,也要攻下特种电力
技术难关!”
经过5年的不懈冲刺,马伟明带领项目组完成了样机研制和试验的全过程,43项关键技
术全部被攻克,申报国防专利32项。中国科学院、中国工程院7位院士在对这一重大成
果评审时激动不已,认为这项重大关键技术的突破,其意义不亚于“两弹一星”和载人
航天。 |
h******8 发帖数: 3778 | |
L*******o 发帖数: 895 | |
c*****t 发帖数: 10738 | 4 连拦阻索都没搞定,要电磁弹射。不征服天顶星真是太可惜了。 |
w*******r 发帖数: 7276 | 5 我早说过破熊是军版第一谎将,还因此被封了几天
【在 L*******o 的大作中提到】 : 这就是不撒谎要死的实例。
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r********n 发帖数: 7441 | 6 拦阻索不是什么牛比技术,大不了每根阻拦索寿命短点,使用两三次就报废,所牵引的
阻尼系统就更算不上什么高科技了,你别听平可夫那个烂人说的那么悬乎,这个世界上
需要使用和维护拦阻系统的一个巴掌就可以数过来,美帝和俄罗斯有了就够了,至于美
帝向俄罗斯订购那就更说明问题了,原因很简单,就是费效比合算,自己没必要搞
弹射永远比拦阻要难,我觉得着舰系统最难的还是飞机性能和驾驶员的训练,因为海风很大,尤其在侧向风影响下,飞机不容易对准,如果飞行控制系统足够牛比,F-35最大优势就在于着舰的可靠性要比别的高,其他飞机必须以最低起飞速度高速着舰以提高舵面效率,从而维持操纵性,在侧向风的时候,为了维持操纵性,有时候(取决于风向)意味着需要将飞机对准舰桥来着舰,对飞行员心理造成很大压力
【在 c*****t 的大作中提到】 : 连拦阻索都没搞定,要电磁弹射。不征服天顶星真是太可惜了。
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p****n 发帖数: 9263 | 7 这个,电磁密度这么大,飞行员是不是没事儿就得预防性化疗啊?
【在 w*********g 的大作中提到】 : : 独步全球:中国新航母将采用电磁弹射器 : : 出处:西陆尖锐前线 : 作者:新闻110 : 时间:2010-11-19 16:51:03 : 电磁飞机弹射系统-关键技术 : : 电磁弹射器的心脏就是100多米长的直线感应电动机,它推动与飞机相连接的电枢。而 : 目前电枢基本上是一个U形铝块,装在定子的 3个侧面。直线电机的原理并不复杂.设
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G*****h 发帖数: 33134 | 8
风很大,尤其在侧向风影响下,飞机不容易对准,如果飞行控制系统足够牛比,F-35最
大优势就在于着舰的可靠性要比别的高,其他飞机必须以最低起飞速度高速着舰以提高
舵面效率,从而维持操纵性,在侧向风的时候,为了维持操纵性,有时候(取决于风向
)意味着需要将飞机对准舰桥来着舰,对飞行员心理造成很大压力
航妈不能扭扭身子, 对准风向开么
【在 r********n 的大作中提到】 : 拦阻索不是什么牛比技术,大不了每根阻拦索寿命短点,使用两三次就报废,所牵引的 : 阻尼系统就更算不上什么高科技了,你别听平可夫那个烂人说的那么悬乎,这个世界上 : 需要使用和维护拦阻系统的一个巴掌就可以数过来,美帝和俄罗斯有了就够了,至于美 : 帝向俄罗斯订购那就更说明问题了,原因很简单,就是费效比合算,自己没必要搞 : 弹射永远比拦阻要难,我觉得着舰系统最难的还是飞机性能和驾驶员的训练,因为海风很大,尤其在侧向风影响下,飞机不容易对准,如果飞行控制系统足够牛比,F-35最大优势就在于着舰的可靠性要比别的高,其他飞机必须以最低起飞速度高速着舰以提高舵面效率,从而维持操纵性,在侧向风的时候,为了维持操纵性,有时候(取决于风向)意味着需要将飞机对准舰桥来着舰,对飞行员心理造成很大压力
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p******u 发帖数: 14642 | |
c****n 发帖数: 21367 | 10 电磁轨道炮?!
能否飞起来成为太空堡垒?
【在 w*********g 的大作中提到】 : : 独步全球:中国新航母将采用电磁弹射器 : : 出处:西陆尖锐前线 : 作者:新闻110 : 时间:2010-11-19 16:51:03 : 电磁飞机弹射系统-关键技术 : : 电磁弹射器的心脏就是100多米长的直线感应电动机,它推动与飞机相连接的电枢。而 : 目前电枢基本上是一个U形铝块,装在定子的 3个侧面。直线电机的原理并不复杂.设
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