传统旋转电机+钢索弹射—助威中国海军

jiwuy 收藏 7 287
导读: 当前美国搞的电磁弹射思路是直接利用动子传力,有所谓电磁辐射泄漏问题,另外据说也超重。   鄙人设想采用传统旋转电动机来给拖动航母小车施加拉力,小车在航母甲板下,通过一个突出甲板上的凸起拖动飞机前起落架。主要考虑因素有,(1)驱动方式如下、(2)储能方式、(3)力的传递、(4)关于减速   [B]一、驱动方式和力的大小:[/B]   由于钢索可以弯曲,故可以用于滑跃甲板,弹射力可以降低,即有20吨弹射力就可以满足要求,所以使用传统同步直流电动机,加上变频技术,基本可以满足20

当前美国搞的电磁弹射思路是直接利用动子传力,有所谓电磁辐射泄漏问题,另外据说也超重。


鄙人设想采用传统旋转电动机来给拖动航母小车施加拉力,小车在航母甲板下,通过一个突出甲板上的凸起拖动飞机前起落架。主要考虑因素有,(1)驱动方式如下、(2)储能方式、(3)力的传递、(4)关于减速


一、驱动方式和力的大小:


由于钢索可以弯曲,故可以用于滑跃甲板,弹射力可以降低,即有20吨弹射力就可以满足要求,所以使用传统同步直流电动机,加上变频技术,基本可以满足20吨弹射力的要求。假设弹射末速为50米/秒,那么需要的弹射功率是10000KW左右。当前,6300KW的传统电机重量在16-19吨。比较新的稀土永磁同步电机,其同等功率下体积小,重量轻,效率高,故6000KW左右的两台永磁同步电机,基本可以满足要求,同时总重可以控制在20吨左右。永磁同步电机,加上变频技术,可以满足驱动力的要求。


二、储能方式


储能方式中,当前主要有飞轮储能和超级电容储能,基本上逐步实用的是飞轮储能。当前飞轮储能的飞轮采用非金属材料,其储能密度超过了锂电池,储能密度很高,已经用到了卫星上。所以优选这种方式。


由于这种弹射需要的力较小,能量几乎只有直线电磁弹射的一半甚至是1/4,所以相应的储能更容易实现一些。


三、力如何传递


采用常见的钢索方案。钢索传力方案用得非常多,早期的液压弹射用过,今天的航母拦阻索也在用(只不过是减速而已),所以钢索是有相当基础的,需要考虑的是,钢索如何平稳地绕过弧形甲板,平稳的缠绕在卷扬机缆鼓上。俺思考了一下,感觉这方面的东西主要靠结构设计来解决,


四、减速


采用类似航母拦阻索的方式减速:当道弹射末端时,电动机与缆鼓之间的离合器脱离,同时小车钩挂拦阻索,进行减速。


五、估计的系统重量


目前查到的资料上,美国航母拦阻索直径为35mm,按照总长200米长度算(钢索拦阻时相当于两个近百米的钢索),钢索重量大约在1.5吨。


根据国内航空方面学校研究生论文的计算结果,拦阻力达到47.8吨。我们实际用不到这么大,故有其1/4足够,那么相应的钢索重量也就是1/4,即不到400公斤。


对于小车重量,其实并不需要多重,只是传递20吨的力而已,为了平稳,适当加长长度。看看重载列车上的轮子,在其基础上减少轮距,中间安装一个“工字”型的梁,总重也就是几百公斤即可。也就是说,钢索加小车总重可以控制在1吨以下。缆鼓的重量不好说,但怎么也难以超过1吨,故总的运动部分总重可以控制在2吨左右。加上电机重量在20-30吨,离合器假如200-300公斤,总计重量不超过40吨。


类似拦阻索的减速拦阻装置,需要拦阻的设备重量经过换算后等效于大约1.5吨的东西,俺瞎猜,或许其重量不超过10吨,那么总的重量可以控制在50吨。储能装置是高速旋转的飞轮,估计重量不会很大,所以俺估计这样的方案最终重量在100-200吨之间。


六、实现的可能性和意义


很显然目前除了飞轮储能技术外,其他都采用的是当前可以获得的技术,实现的可能性相当大。


如果能够真正实现,说不定可以用于大连瓦舰上,从而发挥出巨大的作战力。我们也具有了能够媲美法国戴高乐号类似的航母。

3
回复主贴
聚焦 国际 历史 社会 军事

猜你感兴趣

更多 >>
7条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下
广告 关闭