一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，包括安装有永磁体（20）的固定轨道（2）及与其平行相对安装的安装有永磁体（30）的活动轨道（3），活动轨道（3）的上方固定安装磁性板（5）用于停驻飞行器（1），在固定轨道（2）和活动轨道（3）之间安装有跟随活动轨道（3）运动的动力盘（6），动力盘（6）的盘面与固定轨道（2）上的永磁体（20）平行相对，在电机的驱动下动力盘（6）旋转切割永磁体（20）产生的磁力线感生的电磁力推动活动轨道（3）带动飞行器（1）向前加速运动，并使飞行器（1）脱离活动轨道（3）上的磁性板（5）而独自起飞。本发明专利技术悬浮稳定且加速能耗低，助飞效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统
本专利技术涉及永磁悬浮
，具体地说是一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统。
技术介绍
舰载机要在航母上顺利起飞需要借助弹射器，目前航母弹射器主要有蒸汽弹射器和电磁弹射器两种。蒸汽弹射器的技术较为成熟，但存在体积笨重，耗能大，维护劳动强度大，运行成本高等缺点。电磁弹射器采用电磁力对飞行器进行加速，其工作原理类似电磁直线电机，但为实现全程加速，电磁弹射器所需轨道较长，存在故障率高，维护难，能耗大和工作率低等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种新型的轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，包括成对设置的固定轨道和活动轨道，其特征在于：安装有永磁体的固定轨道与安装有永磁体的活动轨道平行相对安装，在活动轨道的上方固定安装磁性板用于停驻飞行器，在固定轨道和活动轨道之间安装有跟随活动轨道运动的动力盘，动力盘的盘面与固定轨道上的永磁体平行相对，在电机的驱动下动力盘旋转切割永磁体产生的磁力线感生的电磁力推动活动轨道带动飞行器向前加速运动，当飞行器加速到一定速度后获得足够的上升力，实现飞行器与活动轨道上的磁性板脱离而独自起飞。所述固定轨道上的多层永磁体安装在钢轨的内侧，且活动轨道上的多层永磁体安装在钢轨的外侧使得固定轨道上的多层永磁体和活动轨道上的多层永磁体相互对应；固定轨道上的同层永磁体的N-S极方向相同且活动轨道上的同层永磁体的N-S极方向相同，位于相同高度且对应设置的固定轨道上的永磁体和活动轨道上的永磁体的N-S极方向相同；所述固定轨道上的相邻层永磁体的N-S极方向相反且活动轨道上的相邻层永磁体的N-S极方向相反。所述固定轨道上的钢轨呈“工”字型且与之相对应的活动轨道上的钢轨呈倒“工”字型；所述的永磁体均对应设置在钢轨自身构成的空间内，相邻层的永磁体之间均填充密封隔离胶且相邻层的永磁体之间均填充密封隔离胶；在钢轨的底部设有用于支撑永磁体的支撑体且在钢轨的底部设有用于支撑永磁体的支撑体。所述固定轨道上的钢轨和活动轨道上的钢轨皆采用导磁性材料制成以增强固定轨道和活动轨道之间的磁力作用，保证活动轨道悬浮的稳定和可靠。所述的永磁体和永磁体分别采用非导磁性板封装在固定轨道和活动轨道上。所述的飞行器脱离磁性板独自起飞后，电机驱动动力盘反向旋转，则动力盘反向切割固定轨道上的永磁体产生的磁力线，在动力盘上产生反向的感应电磁力对活动轨道进行减速制动。所述的动力盘为铜盘或永磁体盘，且位于动力盘位置处的钢轨上未安装永磁体以防止动力盘旋转运动时切割永磁体产生的磁力线；且若干个动力盘与固定轨道一起构成轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统的弹射推进及制动系统。所述飞行器的底部安装有连接在起落架上的铜钢复合板，铜钢复合板在磁场力的作用下吸附在磁性板使得飞行器跟随活动轨道一同加速前进，当飞行器获得的上升力大于铜钢复合板和磁性板之间的磁场引力时，飞行器底部的铜钢复合板脱离磁性板使得飞行器起飞。所述的铜钢复合板包括钢板和位于钢板与磁性板之间的铜板，钢板位于铜板的上方使得钢板与磁性板之间有足够吸附力的同时降低飞行器起飞脱离磁性板所需的上升力，飞行器脱离磁性板起飞后，铜钢复合板随同飞行器的起落架一起收入到飞行器机腹内。所述固定轨道的内侧还设有安装在活动轨道上的导向轮，导向轮安装在活动轨道中的永磁体上方并位于固定轨道中的钢轨的上端侧壁内侧，当活动轨道在外力作用下发生侧偏时，导向轮碰触到固定轨道上的钢轨并发生反弹以保证活动轨道沿中心运行；该导向轮采用滚动轴承结构使得活动轨道发生侧偏时，导向轮与固定轨道中的钢轨接触时产生滚动摩擦以减小摩擦阻力。本专利技术相比现有技术有如下优点：本专利技术通过在固定轨道的“工”字型钢轨的内侧安装若干层永磁体和活动轨道的倒“工”字型钢轨的外侧安装若干层永磁体，且合理布置各列永磁体的N-S极方向，能够产生较大的悬浮力支撑活动轨道；同时通过设置若干个跟随活动轨道运动的动力盘，巧妙利用动力盘正向/反向转动切割固定轨道中永磁体产生的磁力线所感生的不同方向的电磁力，构建飞行器的弹射推进系统及活动轨道的制动系统；通过安装滚动导向轮使得导向轮与固定轨道的工字型钢轨构成活动轨道的导向系统，将悬浮系统、弹射推进及制动系统、导向系统集成为一体的设计，极大简化了弹射助飞系统的结构，具有运行能耗低、节能环保的特点，适宜推广使用。附图说明附图1是本专利技术的轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统整体结构原理示意图。其中：1—飞行器；2—固定轨道；20—永磁体；21—支撑体；22—密封隔离胶；23—钢轨；3—活动轨道；30—永磁体；31—支撑体；32—密封隔离胶；33—钢轨；4—导向轮；5—磁性板；6—动力盘；7—铜板；8—钢板；9—非导磁性板；10—铜钢复合板。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示：一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，包括成对设置的固定轨道2和活动轨道3，安装有永磁体20的固定轨道2与安装有永磁体30的活动轨道3平行相对安装，活动轨道3位于固定轨道2的内侧且由于固定轨道2和活动轨道3的相互作用构成了弹射助飞系统的永磁悬浮系统。具体来说，固定轨道2包括钢轨23和多层永磁体20，多层永磁体20安装在钢轨23的内侧；活动轨道3包括钢轨33和多层永磁体30，多层永磁体30安装在钢轨33的外侧使得固定轨道2上的多层永磁体20和活动轨道3上的多层永磁体30相互对应，并进而使得固定轨道2和活动轨道3的相互作用构成弹射助飞系统的永磁悬浮系统。详细至多层永磁体20和多层永磁体30的极性分布，固定轨道2上的同层永磁体20的N-S极方向相同且活动轨道3上的同层永磁体30的N-S极方向相同，位于相同高度且对应设置的固定轨道2上的永磁体20和活动轨道3上的永磁体30的N-S极方向相同；固定轨道2上的相邻层永磁体20的N-S极方向相反且活动轨道3上的相邻层永磁体30的N-S极方向相反。固定轨道2上安装的永磁体20和活动轨道3上安装的永磁体30中的N-S极方向的布置方式，保证了活动轨道3在外力作用下有向下运动趋势时，活动轨道3上的永磁体30将同时受到固定轨道2上同高度的永磁体20向上的吸引力和固定轨道2上低位处的永磁体20向上的排斥力；反之当活动轨道3在外力作用下有向上运动趋势时，活动轨道3上的永磁体30将同时受到固定轨道2上同高度的永磁体20向下的吸引力和固定轨道2上高位处的永磁体20向下的排斥力，以此实现活动轨道3的悬浮功能。且在上述结构中，该固定轨道2上安装永磁体20的钢轨23呈“工”字型且与之相对应的活动轨道3上安装永磁体30的钢轨33呈倒“工”字型，固定轨道2上的钢轨23和活动轨道3上的钢轨33皆采用导磁性材料制成以增强固定轨道2和活动轨道3之间的磁力作用，保证活动轨道3悬浮的稳定和可靠；上述的永磁体20设置在钢轨23自身构成的空间内且永磁体30设置在钢轨33自身构成的空间内，相邻层的永磁体20之间均填充密封隔离胶22且相邻层的永磁体30之间均填充密封隔离胶32；在钢轨23的底部设有用于支撑永磁体20的支撑体21且在钢轨33的底部设有用于支撑永磁体30的支撑体31。为进一步增强固定轨道2和活动轨道3之间的磁力作用，永磁体20和永本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，包括成对设置的固定轨道（2）和活动轨道（3），其特征在于：安装有永磁体（20）的固定轨道（2）与安装有永磁体（30）的活动轨道（3）平行相对安装，在活动轨道（3）的上方固定安装磁性板（5）用于停驻飞行器（1），在固定轨道（2）和活动轨道（3）之间安装有跟随活动轨道（3）运动的动力盘（6），动力盘（6）的盘面与固定轨道（2）上的永磁体（20）平行相对，在电机的驱动下动力盘（6）旋转切割永磁体（20）产生的磁力线感生的电磁力推动活动轨道（3）带动飞行器（1）向前加速运动，当飞行器（1）加速到一定速度后获得足够的上升力，实现飞行器（1）与活动轨道（3）上的磁性板（5）脱离而独自起飞。

【技术特征摘要】
1.一种轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，包括成对设置的固定轨道（2）和活动轨道（3），其特征在于：安装有永磁体（20）的固定轨道（2）与安装有永磁体（30）的活动轨道（3）平行相对安装，在活动轨道（3）的上方固定安装磁性板（5）用于停驻飞行器（1），在固定轨道（2）和活动轨道（3）之间安装有跟随活动轨道（3）运动的动力盘（6），动力盘（6）的盘面与固定轨道（2）上的永磁体（20）平行相对，在电机的驱动下动力盘（6）旋转切割永磁体（20）产生的磁力线感生的电磁力推动活动轨道（3）带动飞行器（1）向前加速运动，当飞行器（1）加速到一定速度后获得足够的上升力，实现飞行器（1）与活动轨道（3）上的磁性板（5）脱离而独自起飞。2.根据权利要求1所述的轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，其特征在于：所述固定轨道（2）上的多层永磁体（20）安装在钢轨（23）的内侧，且活动轨道（3）上的多层永磁体（30）安装在钢轨（33）的外侧使得固定轨道（2）上的多层永磁体（20）和活动轨道（3）上的多层永磁体（30）相互对应；固定轨道（2）上的同层永磁体（20）的N-S极方向相同且活动轨道（3）上的同层永磁体（30）的N-S极方向相同，位于相同高度且对应设置的固定轨道（2）上的永磁体（20）和活动轨道（3）上的永磁体（30）的N-S极方向相同；所述固定轨道（2）上的相邻层永磁体（20）的N-S极方向相反且活动轨道（3）上的相邻层永磁体（30）的N-S极方向相反。3.根据权利要求2所述的轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，其特征在于：所述固定轨道（2）上的钢轨（23）呈“工”字型且与之相对应的活动轨道（3）上的钢轨（33）呈倒“工”字型；所述的永磁体（20、30）均对应设置在钢轨（23、33）自身构成的空间内，相邻层的永磁体（20）之间均填充密封隔离胶（22）且相邻层的永磁体（30）之间均填充密封隔离胶（32）；在钢轨（23）的底部设有用于支撑永磁体（20）的支撑体（21）且在钢轨（33）的底部设有用于支撑永磁体（30）的支撑体（31）。4.根据权利要求2或3所述的轨道式永磁磁悬浮弹射助飞系统，其特征在于：所述固定轨道（2）上的钢轨（23）和活动轨道（3）上的钢轨（33）皆采用导磁性材料制成以增强固定轨道（2）和活动轨道（3）之间的磁力作用，保证活动轨道（3）悬浮的稳定和可靠。5.根据权利要求1或2所述的轨道式永磁磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王向东，林起崟，
申请(专利权)人：南京艾凌节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32