[发明专利]一种航母飞机电磁弹射器

说明书

技术领域

本发明涉及利用电磁力为飞机加速。具体为一种航母飞机电磁弹射器。

背景技术

航母上的飞机尤其是重型飞机起飞时，需要利用飞机弹射器使飞机在很短的距离内加速到起飞速度，从而在空间有限的航母上缩短滑道的长度。通常采用电磁弹射器使飞机起飞，其原理为利用电磁力为飞机提供助推力。目前电磁弹射器的能源采用普通的储能装置，其储能密度低、储能量小导致瞬间输出功率低，成为制约飞机获得更大的助推力的瓶颈。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有的航母飞机电磁弹射器储能装置瞬间输出功率比较低，导致飞机获得的助推力小的技术问题，提供一种航母飞机电磁弹射器，采用飞轮储能系统作为储能装置，使飞机获得更大助推力。

本发明的航母飞机电磁弹射器，包括：

电源，

飞轮储能系统，所述飞轮储能系统与电源电连接构成充电电路，

整流器，所述整流器与所述飞轮储能系统电连接对所述飞轮储能系统提供的电流进行整流，

平行导轨，与所述整流器电连接，

电枢，所述电枢与所述平行导轨导电接触，所述飞轮储能系统、整流器、平行导轨与电枢电连接构成供电电路，在供电电路通电时，所述电枢沿所述平行导轨移动，同时推动所述飞机移动，

控制系统，所述控制系统与所述飞轮储能系统连接可控制所述飞轮储能系统按照设定的参数运行，所述控制系统与所述整流器连接可控制所述整流器按照设定的参数运行，所述控制系统与所述平行导轨连接可监测整流后的电流参数；

所述飞轮储能系统包括储能装置，所述储能装置包括壳体，飞轮储能转子、磁悬浮装置和能量转换装置，

所述壳体包括圆筒状侧壁、与所述侧壁固定且密封连接的上端盖和与所述侧壁固定且密封连接的下端盖，所述壳体设有抽气孔，

所述飞轮储能转子位于所述壳体内，所述飞轮储能转子包括，

旋转轴，为竖直设置的实心钢轴，

第一轮毂，所述第一轮毂由弹簧钢制成，套在所述旋转轴上可在所述旋转轴的带动下与所述旋转轴同步旋转，所述第一轮毂具有盘状体，所述盘状体的外缘向其一侧弯折形成抵接部，所述抵接部与所述盘状体相连的位置设有应力减缓槽，所述第一轮毂的盘状体自中部向边缘相对于垂直于所述旋转轴的垂直平面倾斜，且朝向形成所述抵接部的一侧倾斜，

外轮，所述外轮为桶状，套在所述第一轮毂上，其内壁与所述第一轮毂抵接部的外壁相配合；

所述磁悬浮装置位于所述壳体内用于支撑所述飞轮的旋转轴的上端并允许所述旋转轴相对于所述磁悬浮装置旋转，

所述能量转换装置位于所述壳体内且位于所述飞轮的下方，所述能量转换装置包括由磁极电路绕制形成的定子、可相对于所述定子旋转的转子及由所述转子带动旋转的传动轴，所述传动轴与所述飞轮的旋转轴同轴固定连接并同步旋转，所述能量转换装置还包括冷却通道；

所述飞轮储能系统还包括，

抽真空装置，所述抽真空装置与所述储能装置的壳体的抽气孔连接可对所述壳体围成的封闭空间抽真空；

冷却装置，所述冷却装置包括存储冷却液的储液罐、与所述储液罐和所述能量转换装置的冷却通道连接的连接管以及为所述冷却液提供动力使所述冷却液在所述冷却通道内循环的冷却泵。

作为优选，所述飞轮储能系统还包括：

真空控制装置，与所述抽真空装置连接以控制所述抽真空装置的运行；

冷却控制装置，与所述冷却装置连接以控制所述冷却装置；

能量转换控制装置，与所述能量转换装置连接，可控制所述能量转换装置处于充电或者供电状态，当所述磁极电路与充电电路接通同时与所述供电电路断开时，所述能量转换装置的转子在定子的磁力作用下旋转从而通过所述传动轴带动所述飞轮储能转子旋转，所述能量转换装置作为电动机将电能转化为所述飞轮储能转子的旋转机械能储存起来，所述能量转换装置处于充电状态，当所述磁极电路与所述充电电路断开同时与所述供电电路接通时，所述飞轮储能转子通过所述传动轴带动所述能量转换装置的转子旋转从而使所述磁极电路产生电流，所述能量转换装置作为发电机将所述飞轮储能转子的旋转机械能转化为电能供给所述供电电路，所述能量转换装置处于供电状态。

作为优选，所述飞轮储能系统的每个所述储能装置设置检测能量转换装置温度的温度传感器，所述温度传感器还与所述冷却控制装置连接以将所述温度传感器的温度传送给所述冷却控制装置，所述冷却控制装置根据收到的温度数值控制所述冷却装置的运行使所述储能装置的温度控制在设定的温度范围内。