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电磁弹射器产业链

发布时间:2021-01-05 14:53:51

❶ 电磁弹射器的中国方面

中国在电磁弹射技术领域里一直处于理论研究和同步试验研究验证的小规模发展阶段。线圈炮方面,1996年中国曾发布了一个口径90毫米的4磁体级的样炮原型机,可以达到电能转换50%以上,瞬间能源有成熟的20兆焦和100兆焦输出级别的器件。我国是稀土永磁体生产大国,高磁强度稀土永磁体研究水平较好,但工程实际开发工作较少。在电磁弹射器方面,我国采用跟踪研究体制,中国已经在2012年9月25日交付第一艘航母。中国作为制造业大国,电磁弹射器当然不是问题。中国电磁弹射器发明人--马伟明。
自2002年开始,海军工程大学教授、中国工程院院士马伟明少将率课题组集智攻关,提出了具有当今世界先进水平的设计方案,于2008年首次完成一个电磁弹射器原理样机的科研攻关,并开展了1:1电磁弹射器验证设备的研制工作。
香港近日根据最新的卫星图片报道称,中国军方已经在辽宁省的葫芦岛附近建设安装了电磁弹射试验装置的最新军用的机场跑道。最新的卫星图片显示,在中国军方建设的两条跑道当中建有弹射线,弹射的滑槽也是隐约可见,电磁弹射的试验装置长120到150米,电磁轨道估计长80米左右。目前世界上开展航母电磁弹射研究的只有美国、中国、英国、俄罗斯,而建造了全航母尺寸的实验设施的只有中美两国,美国最新下水“福特”号航空母舰已经首先装备了电磁弹射器。 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
某型舰船特种电力技术,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。
世界上开展研制电磁弹射器的国家仅有中国、美国、英国和俄罗斯,建造1:1全尺寸大型电磁弹射器地面试验设施的国家仅有中美两国。从卫星照片推测,这个试验装置大约长120至150米,电磁轨道估计长80米左右,能够建造如此大规模的实验设施足以证明中国已经全面验证和掌握了大型直线感应电机、先进强迫储能装置以及高性能脉冲发生器等电磁弹射器关键技术。另外,由于电磁弹射器涉及到电磁工程技术、先进电机技术和先进的发电机技术等诸多相关领域,该项技术的突破实际上标志着中国在舰船电气工程领域的全面进步。
美国某网站公布的卫星照片显示中国在某地建造了某型电磁型导轨式高速牵引装置工程样机测试设施,该设施是继美国之后世界第二条电磁弹射器地面实验设施。

❷ 制造电磁炮和003航母的电磁弹射器的公司是谁啊

湘电股份是我国舰艇全电推动系统和航母电磁弹射系统的独家生产商和供应商。

❸ 发现电磁弹射器主要工作原理相关现象的科学家是谁

安培(安德烈·玛丽·安培)。电磁弹射器主要工作原理是安培力,即通电导线在磁场中受到的作用力。由法国物理学家安首先通过实验确定。

❹ 电磁弹射器属于什么学科专业,说细一些

这个设计很多专业 任何一个科研产品都会设计很多专业的不是单一学科可以完成主要包括:电磁场与微波 热动力 机械设计 机械工程类 材料学 力学 传感器等等

❺ 电磁弹射器的组成部分

分别介绍如下: 电磁弹射器用的是直流电源,而且在电磁弹射器工作时是负荷冲击性非常大。虽然有了储能装置,但由于要求弹射器在很短时间内起飞更多架次的飞机,所以对电磁弹射器的电源容量要求也比较大,一般容量在5~8KVA左右(但输出电压却不高)。这么大的功率的交流发电机当然不是问题,但如果是直流发电机则必须是无刷稳流直流发电机,否则滑环的强大电流会灼伤换向器。
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 强迫储能装置是电磁弹射器的核心部件,它不仅缓解了发电机的压力,同时在弹射器不工作时吸收发电机的能量,使发电机几乎不受冲击性负荷的影响。强迫储能装置原理不复杂,但实施起来很麻烦。早期美国使用的强迫储能装置是这样的:用一个交流发电机给一个交流电动机供电,这其实很容易办到,但这个电动机的转子同时拖动直流发电机和一个惯性特别大的自由转子(约上百吨)一起旋转。我们知道,这么重的自由转子起动起来有一定的难度,然而这么重的自由转子运行到高速时具有非常大的动能。而在弹射器工作时,在发电机看来是接近短路的电流会产生强大的制动力阻止发电机继续运行,电动机将无能力拖动,但此时由自由转子强大的储能强制拖动直流发电机运行,从而完成冲击性负荷过程。自由转子会因此速度降低,但起动结束后电动机会在发电机没有负荷下把自由转子拖动到一定的速度,从而完成储能。但需要说明的一点是,这里的电动机既不是鼠笼式电机,也不是绕线式电机,还是转子有一家电感及线圈的电机。
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(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。
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。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. 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,但无油冷却通道,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。 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。

❻ 电磁弹射原理结构图

通电导体在磁场中会受到磁场力的作用,电磁弹射就是用强电流通过电磁铁内产生强磁场作用于连接飞机的牵容引器上,牵引器位于磁场中的部分通强电流,就会受到磁场力作用产生加速度,使之带动飞机作加速运动,达到起飞速度后飞机脱离飞行甲板起飞。这就是所谓的电磁弹射的基本原理。

这是最明了的示意图了。原理非常简单,有个旋转电刷,相当于一个开关,它依次接通A/B/C……上的电磁铁,然后这些电磁铁依次拉动这个弹射滑撬往前走,电刷转得越快,弹射速度越高,电磁铁强度越大,弹射重量越大。

(zhuan)

❼ 航母电磁弹射器的强迫储能装置的原理是什么

强迫储能装置就是相当于蒸汽弹射器的储汽罐,锅炉里的蒸汽将近1分钟时间才能把储汽罐里的蒸汽储存到可以弹射战机的能量,相同的是,电磁弹射器的强迫储能装置也需要将1分钟的时间才能储存到可以弹射战机。储存的能量可以达到140兆焦以上,充电功率可达4兆瓦(1兆瓦等于1000千瓦)以上。是靠的飞轮来储能。只有了解飞轮电池的人可能更容易理解电磁弹射器的储能装置的原理,事实上,无论哪种蓄电池,储存能量都很有限,电动汽车能跑200公里以上的都是奇迹啦,更何况在弹射飞机是大电流更会对蓄电池造成很大的损坏,而且蓄电池寿命也不理想,航母上经常换电池可不是开玩笑的。电容器当然可以大电流充放,寿命也很长,但是短路会爆炸,储存的电量更是少得可怜。而飞轮电池可以让汽车行驶600公里以上,跟加汽油的差不多。而且飞轮完全不用考虑大电流充放影响,由于润滑系统具有可更换性,寿命根本无需担心,只要将飞轮加到一定速度,储能就完成了。因此也称惯性飞轮强迫储能装置。

飞轮强迫储能装置是什么组成的其实很简单,跟飞轮电池在结构上也差不多,主要由飞轮、电机及其他附件组成。东西虽简单,但是性能和制造出来却并不简单。首先,飞轮就不同,航母上飞轮其实并不重,但是由于其极高的转速,使其储存了巨大的能量,如此巨大的转速会产生强大的离心力,普通材料是无法承受的,而且其加工精度达到了钟表级别,为什么需要这么高的精度呢?因为飞轮从低速加速到高速时,如果在轴向或者径向存在哪怕是一点的误差,就会产生破坏性的震荡,从而使轴承温度骤增,甚至发生破坏的危险,当然,日常的设备几乎没有这么高速的,也无需这么高的精度。另外,飞机弹射时间不过2秒钟,但是却使其速度下降达到70%,强大的扭矩力对飞轮等也是很大的破坏力。飞轮和电机是通过连轴器联接起来的,因此电机也和飞轮同速旋转,虽然电机的转子直径远小于飞轮的直径,从是由于其具有与飞轮同样的转速,产生的离心力仍不可小视,而且转子自重也不轻,而且转子中还有线圈。与轴相接触的还有测速装置,当然它不是象电机一样与飞轮一样转速,它只是一个磁感应装置,轴上的永磁体在旋转时,与它接触(实际上不接触)的线圈即感应产生电压,并以此测定速度。由于飞轮重量是固定的,知道了速度,也就知道了其储存的能量了。

强迫储能装置的电机,它是发电机还是电动机呢?其实它既是发电机,也是电动机。强迫储能装置的电机,结构上跟绕线式电机很相似,它也有滑环,也有引出端子,也有短接环。它是如何工作的呢?首先,它在储能的时候是电动机,原理上相同于三相导步电动机的变频启动或加速(控制装备以后再谈),转子短接。而在驱动电磁弹射器的直线电机时,它又变成发电机,转子不再短接,而是串接入直流电源,切记,直充电流是变化的,而不是恒定的。弹射战机不过2秒钟,但是飞轮转速却下降达70%,然而弹射战机功率却是在增加的,也就是说,从始端到末端,功率一直在增加,因为电磁弹射器其实是加速度作功,而不是恒功率做功,但是飞轮的速度却在下降显然,转子的励磁电流是关键,也同时说明,励磁电流是个增加变化过程。事实上,在弹射战机的2秒钟,通过励磁电流的调节,定子输出电压从3KV增加到14KV,电流也从零增加到几万安培!可见电磁弹射器确实可以称得上是一个冲击性负荷。当然,励磁电流的调节和控制是由自动化装置控制的,它与大功率可控硅设备及电磁弹射是一体化的,首先,弹射什么样的战机、挂载、油料、风速及航母的航母、风向等这些参数输入后,通过处理中心计算出该如何设置励磁电流的调节,当然这些看起来复杂,但是都有电脑工作了,人是感觉不到的。

望采纳!!

❽ 什么是(航母)电磁弹射器电磁弹射器的原理和优缺点是什么

电磁弹射器简单复的说就制是利用电的磁效应产生两组互斥的磁场从而产生推动力,从而为飞机提供额外的推力帮助起飞。其相对于传统的蒸汽弹射方式,电磁弹射器构造简单,体积更小,功率的可控性更强且更为高效,是航母弹射技术的未来发展趋势。
从原理上,电磁弹射器并不复杂,制约我国研发电磁弹射器的主要是材料学和工艺。例如:如果像产生足够强大的互斥磁场,需要在高温超导技术和材料领域有突破。值得称赞的是,我国在高温超导领域起步较早,因为高温超导技术不再电磁弹射器上有重大意义,而且对于可控核聚变技术、电磁炮、大功率电动推进系统、输电技术上都具有重大应用前景。因此,个人判断,我国研发电磁弹射技术不存在壁垒,只不过需要进行大量的工程设计和实验,相信未来几年内可实现实质性突破。

❾ 中国电磁弹射是有哪个公司生产

在9月13日江苏卫视的一档新闻节目中,在介绍江苏苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司承担专国家重大科技转化属项目时突然提到,“我国第一艘航母弹射器绝缘系统出自这家企业”。这是国内新闻第一次提到正在研制的国产航母弹射系统。

至少在1年前曾有消息称,以中国工程院院士马伟明领衔的科研团队已经攻克了电磁弹射器的技术难关,中国已经具备了生产电磁弹射器的能力。而高质量的绝缘材料是电磁弹射系统必不可少的器件;在8月初的一组图片也显示,江南造船厂已经建成一个有着与航母弹射器开槽结构特征类似的航母分段。13日江苏卫视披露的这一消息,则进一步明确了中国航母未来的发展方向。

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