一种航母飞机电磁弹射器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种航母飞机电磁弹射器，包括：电源、飞轮储能系统、整流器、平行导轨、电枢和控制系统。飞轮储能系统与电源电连接构成充电电路。电枢与两条平行导轨接触且可沿平行导轨移动，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，飞轮储能系统包括储能装置、与储能装置的壳体的抽气孔连接可对壳体围成的封闭空间抽真空的抽真空装置和对储能装置进行冷却的冷却装置。控制系统与飞轮储能系统、整流器和平行导轨连接。本实用新型专利技术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结构不够稳定且储能密度低、储存的能量低而导致瞬间输出功率比较低的技术问题，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，使飞机在起飞时获得更大的助推力。

An electromagnetic catapult aircraft carrier

The utility model discloses an electromagnetic catapult aircraft, including a power supply, a flywheel energy storage system, rectifier, parallel rails, armature and control system. The flywheel energy storage system is electrically connected with the power supply to form a charging circuit. The armature and the two parallel rails and can move along the parallel guide rail, the flywheel energy storage system, rectifier, parallel guide rail is connected with the armature electric power supply circuit, the flywheel energy storage system includes a storage device, and the air pumping hole of shell storage device connected and cooling device for cooling of vacuum storage device the enclosed space enclosed vacuum shell. The control system is connected with flywheel energy storage system, rectifier and parallel guide rail. The utility model solves the technical problem is to overcome the existing electromagnetic catapult aircraft storage device structure is not stable and low energy density, low energy storage technical problem that the instantaneous output power is relatively low, provides an electromagnetic catapult aircraft, the flywheel energy storage system as an energy storage device, so that the plane to get help more on takeoff thrust.

【技术实现步骤摘要】
一种航母飞机电磁弹射器
本技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。本技术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。作为优选，所述飞轮储能系统的每个储能装置设置用于检测壳体内部气压的气压传感器，所述气压传感器还与所述真空控制装置连接以将所述气压传感器的数据传送给所述真空控制装置，所述真空控制装置根据收到的温度数值控制所述抽真空装置的运行使所述储能装置的壳体内的气压控制在设定的气压范围内。作为优选，所述抵接部与所述盘状体之间通过圆角过渡，所述应力减缓槽位于所述圆角的外壁上。作为优选，所述外轮的内壁在与所述第一轮毂抵接部的外壁相配合的位置处设有沿周向延伸的第一配合凸起，在完成安装的状态下，所述第一轮毂的抵接部与所述第一配合凸起紧配合，所述第一配合凸起的至少一端设有引导所述第一轮毂在所述外轮内沿轴线相对运动的安装引导坡，第一配合凸起的至少一端为安装时所述抵接部先接触的一端。作为优选，所述第一轮毂还包括套在所述旋转轴上可与所述旋转轴同步转动的安装轴套，所述盘状体位于所述安装轴套的外部且与所述安装轴套一体成型。作为优选，所述飞轮还包括位于所述第一轮毂上方的第二轮毂，所述第二轮毂由弹簧钢制成，套在所述旋转轴上，并可在所述旋转轴的带动下与所述旋转轴同步旋转，所述第二轮毂的结构形状与所述第一轮毂的结构形状相同，且在完成装配的状态下，所述第一轮毂的盘状体与所述第二轮毂的盘状体的倾斜方向相同，所述第二轮毂的抵接部与设置在外轮内壁上的第二配合凸起紧配合，所述飞轮还包括定位轴套，所述定位轴套套在所述旋转轴上，且位于所述第一轮毂与第二轮毂之间，所述旋转轴的下端具有用于对所述第一轮毂的下端进行定位的轴肩。作为优选，所述磁悬浮装置包括至少一个磁悬浮轴承，每个磁悬浮轴承包括固定在所述旋转轴上并可与所述旋转轴同步旋转的转子磁体及与所述壳体相对固定的定子磁体，所述转子磁体与所述定子磁体上下相对，且所述转子磁体与所述定子磁体相对的面为异极。作为优选，所述转子磁体镶嵌在转子载体上，所述转子载体固定在所述旋转轴上，所述定子磁体镶嵌在定子载体上，所述定子载体固定在与所述壳体固定的安装架上，所述磁悬浮轴承的转子载体通过螺纹固定在所述旋转轴上。本技术的航母飞机电磁弹射器与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本技术的航母飞机电磁弹射器的飞轮储能系统的飞轮储能转子，其第一轮毂的盘状体的外缘向其一侧弯折形成抵接部，抵接部在预紧力的作用下与外轮的内壁相抵。第一轮毂的盘状体自中部向边缘相对于垂直于旋转轴的垂平面倾斜，且朝向形成抵接部的一侧倾斜。在第一轮毂和外轮高速旋转时，外轮在离心力的作用下会产生向外的扩张，第一轮毂受到的离心力虽然小于外轮受到的离心力，但由于第一轮毂的外缘弯折成了抵接部，且盘状体倾斜设计，盘状体和抵接部在受到离心力后产生径向的扩张变形。从而最终产生与外轮一致的径向变形，抵接部能与外轮的内壁贴紧，保持与外轮的预紧力。通过保持较高的预紧力提高了飞轮的额定转速，提高了飞轮储能系统的储能密度和储能量从而提高了其瞬间输出功率，使飞机获得更大的助推力。飞轮储能转子的抵接部与盘状体的连接处设有应力减缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航母飞机电磁弹射器，其特征在于，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。...

【技术特征摘要】
1.一种航母飞机电磁弹射器，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的航母飞机电磁弹射器，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智原，
申请(专利权)人：国科天地科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11