飞机从航母起飞电子弹射器是什么原理?飞机从航母上起飞应使用哪种弹射器?

发布时间:2016-12-08 15:06:35来源:

  航母一直都在不断的进化当中,很多国家都拥有了自己的航母,而中国也是其中一员。自从航空母舰进入喷气机时代,蒸汽弹射器就成为大型航母的“标配”。从1950年代起,美军福莱斯特级、小鹰级、企业级和尼米兹级超级航母,都装备了C7、C13等型蒸汽弹射器。

  飞机从航母起飞电子弹射器是什么原理?

  电磁弹射器被认为是蒸汽弹射器的可行替代方案,美海军的航母电磁弹射器(EMALS)研究最早可追溯到20世纪40年代。

  1988年,美国开发出电磁弹射器的小比例模型,该模型长3.66米,宽为实际尺寸的一半,试验表明,其静态推力可达到500千牛以上,弹射直线电机的电磁辐射也能够被控制在槽型结构内。此后,美国就此项研究进行了许多设计研究,硬件演示和技术探讨,但受经费限制,研究的范围和规模有限。

  20世纪90年代后期,美国在论证未来航母的过程中,正式将电磁弹射系统摆上了议事日程。

  1999年,美国海军完成了电磁弹射器的概念探讨和定义工作,并发布招标书。

  2004年4月2日,美国海军空战中心选择了通用原子公司的电磁弹射器方案,确定由该公司领导的团队承担电磁弹射器的研制和验证工作。

  2008年9月3日,美国航母电磁弹射器完成第一阶段高周试验(HCT-1),通过海量重复试验(10000次),验证了电磁弹射器的电气、热力设备的性能以及储能系统的充放电周期率。

飞机从航母起飞电子弹射器是什么原理?飞机从航母上起飞应使用哪种弹射器?

  2009年冬,将开始第二阶段高周试验,包括满功率试验以及环境适应性测试,给出电磁弹射器的性能预报。

  电磁弹射器的基本原理和系统组成

  电磁弹射器利用直线感应电机的直线运动,带动舰载机加速到起飞速度,其工作原理是:直线感应电机的初级(固定部分)通上交流电后,产生交变磁场,这种磁场在直线感应电机的次级(运动部分)产生感应电流,使次级变为有感应电流的导体,这样,处于交变磁场的次级部分就会受到安培力的作用,向前运动。电磁弹射器的核心构成包括:

  弹射直线电机

  弹射直线电机是电磁弹射器的核心部分。目前美国采用的是直线感应电机,其主要技术难点有三:一是高峰值功率直线电机的开发。电磁弹射器的峰值功率要求很高,可能达到100兆瓦以上,而目前能实现工程应用的直线电机单机功率仅为几百千瓦。为了降低对直线电机功率的要求,美国的每部电磁弹射器都采用了4台直线电机(单机功率超过30兆瓦),它们的总功率可达到百兆瓦级;二是电磁泄露。需要对电磁弹射器可能产生的全部频段进行模拟,并将飞行甲板上的磁感应强度与各种舰载机设备的敏感度进行对比,防止对舰上设备造成影响;三是散热。用于电磁弹射器的永磁弹射直线电机初级的峰值功率损失可达到13.3兆瓦,铜片的最高温度可达118.2℃,需要利用主动冷却系统对其进行冷却。直线感应电机的功率损失可能会超过永磁直线电机,因此必须考虑如何高效散热。

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