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《現(xiàn)代物理學(xué)導(dǎo)論論文： 電磁彈射器》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、電磁彈射器周云云職業(yè)技術(shù)學(xué)院電商092班200936627265航母一般長200~300米，艦載機(jī)從彈射器上彈射起飛，起飛距離僅幾十米，而正常情況下需要幾百米的機(jī)場跑道。因此，重型飛機(jī)要想從航空母艦上起飛，必須有彈射器。在飛機(jī)起飛前，由位持器鋼圈把尾部扣在一個(gè)堅(jiān)固點(diǎn)上，飛機(jī)前輪附近的牽引桿垂落到一個(gè)“滑梭”內(nèi)，滑梭以掛鉤鉤住飛機(jī)。飛機(jī)起飛時(shí)開足馬力，但被位持器扣住。彈射器一啟動，飛機(jī)引擎的動力加上蒸汽壓力，使鋼圈斷開，飛機(jī)前沖，在45米距離內(nèi)達(dá)到時(shí)速250千米。艦載機(jī)從彈射器上彈射起飛目前的世界航母上彈射器均是蒸汽彈射器這種
2、彈射器是目前在役航母使用的彈射器。美國的蒸汽彈射器長76.3米，每分鐘可以彈射2架艦載機(jī)。如果把一輛重2噸的吉普車從艦首彈射，可以將其拋到2.4公里以外的海面，可見其功率之大。但蒸汽彈射器工作時(shí)要消耗大量蒸汽，如果以最小間隔進(jìn)行彈射，就需要消耗航母鍋爐20%的蒸汽?，F(xiàn)在，美國正在研制新型的電磁彈射器彈射器的基本原理繁雜保養(yǎng)的蒸汽彈射器2011年5月16日在新澤西州萊克赫斯特海軍航空工程站，1架F/A-18E“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)準(zhǔn)備由電磁發(fā)射和回收系統(tǒng)進(jìn)行彈射試驗(yàn)獲得成功。電磁發(fā)射和回收系統(tǒng)是為“福特”級航空母艦設(shè)計(jì)的一種艦載
3、彈射系統(tǒng)。萊克赫斯特海軍航空工程站，艦載機(jī)首次準(zhǔn)備從陸地上的試驗(yàn)電磁彈射器上彈射起飛前言電磁彈射器是航空母艦上的一種艦載機(jī)起飛裝置,是一種正在研究中的下一代飛機(jī)彈射裝置，與傳統(tǒng)的蒸汽式彈射器相比，電磁彈射具有容積小、對艦上輔助系統(tǒng)要求低、效率高、重量輕、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低廉的好處。一、電磁彈射器組成1、電源裝置電磁彈射器用的是直流電源，而且在電磁彈射器工作時(shí)是負(fù)荷沖擊性非常大。雖然有了儲能裝置，但由于要求彈射器在很短時(shí)間內(nèi)起飛更多架次的飛機(jī)，所以對電磁彈射器的電源容量要求也比較大，一般容量在5~8萬KVA左右（但輸出電壓卻不高
4、）。這么大的功率的交流發(fā)電機(jī)當(dāng)然不是問題，但如果是直流發(fā)電機(jī)則必須是無刷穩(wěn)流直流發(fā)電機(jī)，否則滑環(huán)的強(qiáng)大電流會灼傷換向器。電磁彈射器的部件2、力量儲能裝置力量儲能裝置是電磁彈射器的核心部件，它不僅緩解了發(fā)電機(jī)的壓力，同時(shí)在彈射器不工作時(shí)吸收發(fā)電機(jī)的能量，使發(fā)電機(jī)幾乎不受沖擊性負(fù)荷的影響。電磁彈射器的導(dǎo)軌槽部件力量儲能裝置原理不復(fù)雜，但實(shí)施起來很麻煩。在彈射器工作時(shí)，在發(fā)電機(jī)看來是接近短路的電流會產(chǎn)生強(qiáng)大的制動力阻止發(fā)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，電動機(jī)將無能力拖動，但此時(shí)由自由轉(zhuǎn)子強(qiáng)大的儲能強(qiáng)制拖動直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行，從而完成沖擊性負(fù)荷過程。自由
5、轉(zhuǎn)子會因此速度降低，但起動結(jié)束后電動機(jī)會在發(fā)電機(jī)沒有負(fù)荷下把自由轉(zhuǎn)子拖動到一定的速度，從而完成儲能。電磁彈射器的彈射部件3、導(dǎo)軌需要指出，電磁彈射器的導(dǎo)軌與電磁軌道炮的差異很大，也比其復(fù)雜的多。電磁彈射器的導(dǎo)軌共有4個(gè)，每跟導(dǎo)軌都非常長（200米以上），安裝在起飛甲板的下面。并且每跟導(dǎo)軌內(nèi)部均有超導(dǎo)體與其熔接。蒸汽彈射器上的艦載機(jī)在起飛前，飛機(jī)牽引桿伸出至上下導(dǎo)軌之間，飛機(jī)發(fā)動機(jī)起動并開如運(yùn)行，但約一秒鐘時(shí)彈射器通電，強(qiáng)大的電流從導(dǎo)軌經(jīng)飛機(jī)牽引桿后再流回另一對導(dǎo)軌并形成回路，牽引桿在強(qiáng)大的電磁力下被推動運(yùn)行到高速后電流被強(qiáng)制
6、截止，牽引桿將不再受力，但在飛機(jī)發(fā)動機(jī)的推力下達(dá)到起飛速度。飛機(jī)牽引桿4、脈沖發(fā)生器以上過程實(shí)際上是脈沖發(fā)生器完成的。電磁彈射器無需鋼棍擋住，在飛機(jī)起飛時(shí)電磁彈射器同步通電，但電流是逐漸增加起來，而且在起飛末段將電流截止。生產(chǎn)中的電磁彈射器的導(dǎo)軌槽二、電磁彈射器的優(yōu)點(diǎn)1、首先是加速均勻、力量可控。電磁彈射器的推力啟動段沒有蒸汽那種突發(fā)爆炸性的沖擊，峰值過載從6g可以降低到3g，這不僅對飛機(jī)結(jié)構(gòu)和壽命有著巨大的好處，對飛行員的身體承受能力也是一個(gè)不錯的改善。2、電磁彈射的加速和彈射器的長度沒有關(guān)系。除了受到氣動阻力和摩擦阻力外
7、，彈射初段到末段的基本加速度不會出現(xiàn)太大的波動，這就比蒸汽彈射的逐步下降來得更有效率。根據(jù)計(jì)算，平均加速度一樣時(shí)，電磁彈射器可以比蒸汽彈射擊讓飛機(jī)多載重8%~15%。3、電磁彈射器具有很大的能量輸出調(diào)節(jié)范圍。電磁彈射的功率輸出是由電路系統(tǒng)控制的，從大功率民用變電的經(jīng)驗(yàn)可知1：100以內(nèi)的變化是相當(dāng)容易的。4、對航母的設(shè)計(jì)是和海軍操作人員來說，電磁彈射器是一個(gè)大福音，它不僅將機(jī)庫甲板的占用面積縮減到原來的1/3，而且重量還輕了一半。三、最新的研究成果到目前為止，美國在海軍航母電磁彈射器上花費(fèi)了28年的時(shí)間和32億美金的經(jīng)費(fèi)，預(yù)
8、計(jì)將在2014年服役的CVN－78航母上正式使用這一設(shè)備。想象中的CVN－78“福特”號航母目前的主要技術(shù)問題：在線形同步電機(jī)上。18米所必模型所顯示的效率僅為58%，而50米1/2模型顯示的效率僅有63.2%，這證明能量利用率還不足，功率也成倍增加，以目前的設(shè)計(jì)是不能完成散熱需求的。陸上
