航母舰载机新型电磁起降跑道和气垫无形助推跑道制造技术

航母舰载机新型电磁起降跑道和气垫无形助推跑道，是在一个整体构思下完成的。它既不同于“电磁弹射器”更不同于“蒸汽弹射器”。电磁起降跑道，是采用电路控制的方法，使舰载机的起降跑道能在瞬间产生强大的吸附力或排斥力，因而能使舰载机起飞时在瞬间失去自身的重力而轻松滑行起飞，或降落时一旦接触跑道就紧紧与跑道吸附在一起而快速停下。不需要拦阻索和其它辅助装置。既可用于舰载机的起飞又可用于舰载机的降落。在舰载机起飞冲出电磁跑道离舰的同时，气垫无形助推跑道可随即托举并接力助推舰载机脱离航母后继续飞行60米或更远。而这60米是一个看不见的无形跑道，它不仅能与电磁跑道配合使用，也可用在任何一艘航母上与电磁弹射器或与正在使用的蒸汽弹射器配合使用；它更适合舰载无人机的起降之用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】航母舰载机新型电磁起降跑道和气垫无形助推跑道，是在一个整体构思下完成的。它既不同于“电磁弹射器”更不同于“蒸汽弹射器”。电磁起降跑道，是采用电路控制的方法，使舰载机的起降跑道能在瞬间产生强大的吸附力或排斥力，因而能使舰载机起飞时在瞬间失去自身的重力而轻松滑行起飞，或降落时一旦接触跑道就紧紧与跑道吸附在一起而快速停下。不需要拦阻索和其它辅助装置。既可用于舰载机的起飞又可用于舰载机的降落。在舰载机起飞冲出电磁跑道离舰的同时，气垫无形助推跑道可随即托举并接力助推舰载机脱离航母后继续飞行60米或更远。而这60米是一个看不见的无形跑道，它不仅能与电磁跑道配合使用，也可用在任何一艘航母上与电磁弹射器或与正在使用的蒸汽弹射器配合使用；它更适合舰载无人机的起降之用。【专利说明】航母舰载机新型电磁起降跑道和气垫无形助推跑道一、当今航母舰载机的起飞与降落有哪几种？目前，全世界航母舰载机的起飞与降落，所采用的无非是蒸汽弹射起飞与滑跃式起飞以及阻拦索降落。但在实际使用中，却十分复杂且价格昂贵，其维修保养的费用也非常之高。即使这样，它从1950年诞生到现在，也没有更好的方法替代它。此前，美国卖给法国一个蒸汽弹射器，两千多万美金。弹射器的维护成本是很高的，使用时需要120多人的协同工作，在美国的10万吨级航空母舰上，仅仅使用和维护蒸汽弹射器就需要500多人，阻拦装置和升降机的使用和维护人员也不在少数。这一切都说明，它是一个应被淘汰的玩意。航空母舰的作战能力来源于它上面的舰载机。随着科学技术的发展，现代作战飞机配备的设备与武器日益增多，虽然它们有效的提高了飞机的作战能力，但是也让飞机的体积和重量随之加大。飞机需要更大速度才能达到起飞时所要的升力，要加速到这个速度就会需要更长的跑道。对于航空母舰来说，更长的跑道就意味着更大的舰体和吨位。现实中，为了舰载机的起飞而不断增加航母的长度是不现实的。而舰载机的起降又是航母最棘手的问题，在航母诞生的100年时间，仅舰载机的起降，就已损失1.2万架，飞行员80多名。其事故80%又多在舰载机降落时发生，由此看来，舰载机的起降是当今航母发展的重中之重。也是它的瓶颈和软肋。二、蒸汽弹射起飞与滑跃式起飞以及阻拦索降落还能适应未来战争的需要吗？进入上世纪70年代，随着舰载作战飞机的重量和起飞速度不断提高，而蒸汽弹射器的能力已经提高到极限，所以美国海军开始寻找新一代弹射器。随着电力技术的进步，EMALS又被重新重视起来。1998年美国海军建造了一个小比例的EMALS，EMALS是飞机电磁弹射系统的英文缩写，并进行模型的模拟弹射。2003年美国海军正式宣布CVN-21计划，其中最令人注目的就是将采用EMALS作为飞机的弹射器。EMALS的技术原理是，直线电机的动子滑块在电磁力作用下，通过拖钩拖动飞机，使其达到起飞速度。主要包括储能系统、电力电子系统、线电机、控制系统，另外还要有冷却系统、预加动装置、减速缓冲与刹车装置等。新一代核动力航母“杰拉尔德.福特”号是否能够在2015年如期服役，按照原计划，EMALS是专门为“福特”级航母设计的舰载机弹射起飞装置，而未来所有的“福特”级航母都将使用它。我国工程院院士马伟明设计的电磁弹射系统，大推力长程直线感应电动机，电磁弹射器的心脏就是100米多米长的直线感应电动机，已在2008年岁末，包括7名院士在内的80多位知名专家学者在海军工程大学，共同举办了科技成果鉴定会。(见图3、)它的诞生，说明我国已在这一领域步入世界先进行列。当然，它能否用于实战，并装配航母还有很长的路要走。当今世界日新月异，也有可能这项科技成果在装配航母前，就有可能被其它更先进的技术方案所取代或兼容都有可能。现在已有人在网上发表《中国18万吨核动力超级航母呼之欲出》一文中认为:“电磁弹射系统，美国已搞了这么多年，都没有实现(见图2、)，我国在这方面的技术并不比美国领先”；更有人认为:“彻底抛开弹射器，绕开瓶颈，符合国情”。意事是，只要我们能造出18万吨级航母就行，本人通过多年的思考分析和研究，认为电磁弹射与蒸汽弹射，它们最终的结果是一样的即弹射，而电磁弹射器的心脏是一根约100多米长的开口空心管，此管的制造加工的难度非常之高，其最后的结果是否能达到预想的比蒸汽弹射器具有更大的助推力还是一个未知数(见图1、)。又因为这整个100米长的弹射装置只能用于舰载机的起飞，对舰载机的降落毫无用处，这本身就是一个不完美的设计方案。我的最新方案，同样用电磁的原理，不用弹射，也不需要那100米长的开口空心管，而把这100米长的甲板跑道改变成可控变的电磁跑道，无需大推力长程直线感应电动机，不用拖钩，同时在航母舰头甲板下增加风道气垫助推60米，就同时解决了舰载机的起飞与降落的两大难题，又同时解决了舰载无人机的起飞与降落等所有问题。三、新型电磁起降跑道和气垫无形助推跑道的原理、安装、具体的实施方式1.新型电磁起降跑道新型电磁起降跑道的磁性有无由电流的有无来控制，它的磁性强弱由电流的大小或线圈的匝数多少来控制，它的南、北极性由电流的方向来控制。即采用电路控制的方法，改变其电流的方向，使这100米跑道，能在几十秒内可对在其跑道上的物体产生强大的吸引力或排斥力。就好比我们手里拿两块永磁磁铁，如果这两块磁铁面与面的磁场是异性的，它们就会紧紧地互相吸附在一起；在现实中，起重电磁铁正是利用了这一原理，通电的线圈产生磁场，从而产生磁力，所以可以用来吸附铁制品。由于线圈越密集，产生的磁场就越强，这种电磁铁上的磁能要比永磁能大很多倍，它能吸起比它重20倍的铁块，而当电源切断，U型铁棒就什么铁块也吸不住，重新成为一根普通的铁棒。如果磁铁面与面的磁场是同性的，它们就会互相排斥对方，即所谓的“同性相斥，异性相吸”。由此，这种相吸与相斥的原理就解决了舰载机起飞时的地心吸力即重力和降落时的惯性冲力。具体实施方案:当舰载机起飞时，控制电路使100米起飞跑道与在上面起飞的舰载机互为排斥状态，这样，舰载机就如同瞬间失去地心的吸力，自体的重量就会立刻减轻，轻松滑行起飞或滑跃飞起。这和电磁弹射器的直线感应电机完全不同，所为直线电机，就是电机以直线运动的方式，通过挂钩，拖动舰载机向前直线运动。但要注意的是，新型电磁跑道，在舰载机的飞行动力没有达到最大时，舰载机起降轮的前方应有阻拦桩和尾部的挂钩，即起飞前的暂时阻拦装置和其它弹射器弹射起飞一样，待到舰载机的起飞动力达到最大时即刻去除阻拦桩和尾部的挂钩。这时舰载机就像离弦的箭一样，轻松而快速冲出电磁跑道。2.气垫无形助推跑道在舰载机起飞冲出电磁跑道离舰的同时，航母舰头前部的甲板下加装三台或若干台大功力的鼓风机及相应的聚风管道(就如同做实验用的风道一样，见图4图5)，这三股强大的风道像气垫一样，在舰载机的下方，托举并接力助推舰载机脱离航母后继续飞行60米或更远(助推的距离有鼓风机的功力大小决定)。而这60米是一个看不见的无形跑道。这60米的无形跑道，是这一方案的第二个核心部分。它不仅能与电磁跑道配合使用，也可用在任何一艘航母上与电磁弹射器或与正在使用的蒸汽弹射器配合使用；其聚风管道的出风口要向上抬起成一定的角度(约10°左右见图4，具体多大角度最佳要通过试验检测决定)，是这一技术的关键点。这就无本文档来自技高网...

【技术保护点】
航母舰载机新型电磁起降跑道和气垫无形助推跑道，是在一个整体构思下完成的，它不同于目前世界上正在研发的“电磁弹射器”更不同于正在使用的“蒸汽弹射器”。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴咸宝，
申请(专利权)人：吴咸宝，
类型：发明
国别省市：安徽;34