飞轮螺锥弹射器,可行or不可行?
来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 17:36:11
航母弹射器,除了蒸汽和电磁之外,历史上曾经用尝试过许多种,但都被淘汰下来。
在下收集了有关飞轮螺锥弹射的各种设想,综合起来。
以在下的理解,原理上并无不可,实际中可能遇到的困难有许多。除我列出的这些之外,请大家再指出一些各种方案的可行与不可行之处。
参数:
以飞轮螺锥提供100兆焦的机械能释放,将飞机加速到100米/秒左右。
螺锥转速每秒10转,大端直径3米左右,小端直径0.3米。
弹射开始时,牵引索往螺锥尖端上挂,初速10米/秒,通过弹射梭上的缓冲装置吸收过大的加速度。
螺锥缠绕30圈左右,3.5g的加速度,行程145米,末速100米/秒。
或21圈,4.5g的加速度,行程100米,末速94米/秒。
优势:
全机械结构,能量转换效率非常高。
没有高温高压蒸汽的危险。
也没有电磁弹射超复杂储能装置和冷确装置的问题。
貌似主要的技术门坎就在绳索上。
1。绳子问题
钢索不可行,能承受100吨左右拉力钢丝绳粗而硬,缠绕直径需要1米,难以小到0.3米。
链条能够小直径卷绕,也更耐用。但重量更大。
目前还没有既轻又软、特别耐磨还长期可靠的材料。神舟的减速伞主绳行是行,太贵寿命也够。
2。缠绕问题
凡是多股拧成的,不论钢索还是凯夫拉或是蛛丝,都会有此问题。对多股拧成的绳来说,经过100吨拉力使用之后,股之间的绞紧力被破坏,绳子会自己打卷而不再顺滑,只能用一次。
拉力100吨、速度100米/秒。这时往锥筒上缠绕绳子不会听话地爬绳槽,震擅很容易乱绳。重量越大的抖动越明显,钢丝绳和链条会非常强烈地“甩”,加导向轮也解决不了大问题并且增加阻力。
3。回收复位问题
弹射时绳索逐渐卷到螺锥上,再次使用前需要螺锥停住、反转复位,这样又需要一个极大的离合器。既使一次性使用的绳索也要解下来。
若采取螺锥不停的结构,这时解绳需要螺锥小端反转使绳头松脱,然后转30圈使绳索完全脱落。这种方式影响弹射器的复位时间。
4。重量和布置问题
楼估算的飞轮重量都在200吨左右,驱动飞轮的大功率电机、启动电机、发电机、制动装置也要200-300吨。重量比蒸汽弹射并无明显优势。
舰首的大飞轮会带来较大的惯性,对舰体的转向和加速减速构成影响。解决办法是改为高转速的小一些的飞轮,用行星减速器连接螺锥。
对不要中间滑轮的结构而言,全套装置的质量集中在弹射跑道末端,舰首和斜角早板前端的质量会非常集中,对全舰布置不利。
对有中间滑轮的结构,则滑轮的存在,既造成重量增加又影响机械效率还影响复位。
如果螺锥和飞轮如图垂直布置,则占甲板下很大空间,可能影响机库。如果水平布置,则并列的两条弹射器必需有足够宽度,斜角甲板两条弹射器挨得很近就无法实现。
尊重原创作者,链接在此
http://www.fyjs.cn/bbs/htm_data/25/1204/695164.html
http://lt.cjdby.net/forum.php?mo ... ghlight=&page=2
航母弹射器,除了蒸汽和电磁之外,历史上曾经用尝试过许多种,但都被淘汰下来。
在下收集了有关飞轮螺锥弹射的各种设想,综合起来。
以在下的理解,原理上并无不可,实际中可能遇到的困难有许多。除我列出的这些之外,请大家再指出一些各种方案的可行与不可行之处。
参数:
以飞轮螺锥提供100兆焦的机械能释放,将飞机加速到100米/秒左右。
螺锥转速每秒10转,大端直径3米左右,小端直径0.3米。
弹射开始时,牵引索往螺锥尖端上挂,初速10米/秒,通过弹射梭上的缓冲装置吸收过大的加速度。
螺锥缠绕30圈左右,3.5g的加速度,行程145米,末速100米/秒。
或21圈,4.5g的加速度,行程100米,末速94米/秒。
优势:
全机械结构,能量转换效率非常高。
没有高温高压蒸汽的危险。
也没有电磁弹射超复杂储能装置和冷确装置的问题。
貌似主要的技术门坎就在绳索上。
1。绳子问题
钢索不可行,能承受100吨左右拉力钢丝绳粗而硬,缠绕直径需要1米,难以小到0.3米。
链条能够小直径卷绕,也更耐用。但重量更大。
目前还没有既轻又软、特别耐磨还长期可靠的材料。神舟的减速伞主绳行是行,太贵寿命也够。
2。缠绕问题
凡是多股拧成的,不论钢索还是凯夫拉或是蛛丝,都会有此问题。对多股拧成的绳来说,经过100吨拉力使用之后,股之间的绞紧力被破坏,绳子会自己打卷而不再顺滑,只能用一次。
拉力100吨、速度100米/秒。这时往锥筒上缠绕绳子不会听话地爬绳槽,震擅很容易乱绳。重量越大的抖动越明显,钢丝绳和链条会非常强烈地“甩”,加导向轮也解决不了大问题并且增加阻力。
3。回收复位问题
弹射时绳索逐渐卷到螺锥上,再次使用前需要螺锥停住、反转复位,这样又需要一个极大的离合器。既使一次性使用的绳索也要解下来。
若采取螺锥不停的结构,这时解绳需要螺锥小端反转使绳头松脱,然后转30圈使绳索完全脱落。这种方式影响弹射器的复位时间。
4。重量和布置问题
楼估算的飞轮重量都在200吨左右,驱动飞轮的大功率电机、启动电机、发电机、制动装置也要200-300吨。重量比蒸汽弹射并无明显优势。
舰首的大飞轮会带来较大的惯性,对舰体的转向和加速减速构成影响。解决办法是改为高转速的小一些的飞轮,用行星减速器连接螺锥。
对不要中间滑轮的结构而言,全套装置的质量集中在弹射跑道末端,舰首和斜角早板前端的质量会非常集中,对全舰布置不利。
对有中间滑轮的结构,则滑轮的存在,既造成重量增加又影响机械效率还影响复位。
如果螺锥和飞轮如图垂直布置,则占甲板下很大空间,可能影响机库。如果水平布置,则并列的两条弹射器必需有足够宽度,斜角甲板两条弹射器挨得很近就无法实现。
尊重原创作者,链接在此
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沉得这么快呀,自己顶
不管有用没用先去申请个专利啊
飞轮储能, 印象中国外早就有类似的构思了, 缺点就是又大又重, 是否适合军事用途我就不清楚了, 以前看到过多数是工业或大众交通运输设备在使用, 这不是啥新鲜玩意, 不过真没有普遍应用的纪录~
这飞轮转速太低,效率太低了,现实中不太可能这么用
反过来讲,用高速飞轮储能发电,用电机拖动,用直线电机那就是电磁弹射器了,结构简单可靠
也可以用普通电机加牵引机构,就没必要用圆锥了,用链条机构也可以,构成环型,也不需要专门的刹车机构,但所用的电机功率很大,体积重量也小不了,总体上结构还是复杂,
所以还是专心搞电磁弹射吧
反过来讲,用高速飞轮储能发电,用电机拖动,用直线电机那就是电磁弹射器了,结构简单可靠
也可以用普通电机加牵引机构,就没必要用圆锥了,用链条机构也可以,构成环型,也不需要专门的刹车机构,但所用的电机功率很大,体积重量也小不了,总体上结构还是复杂,
所以还是专心搞电磁弹射吧
penguinqc 发表于 2012-10-11 16:07
这飞轮转速太低,效率太低了,现实中不太可能这么用
反过来讲,用高速飞轮储能发电,用电机拖动,用直线电 ...
有道理
这飞轮转速太低,效率太低了,现实中不太可能这么用
反过来讲,用高速飞轮储能发电,用电机拖动,用直线电 ...
有道理
大哥,减速机呀减速机。那个飞轮就算有100万吨也不能当减速机用。
飞轮弹射器,老美在上世纪二三十年代就搞过,但是问题在于那么个飞轮,以每秒几千上万的速度旋转,飞轮的转轴基本是摩擦烧红的,根本无法冷却
老美半个世纪多前抛弃的东西,何况当时的舰载机现在看起来就像个玩具,要是现在的机机..........楼主还是算了吧
老美半个世纪多前抛弃的东西,何况当时的舰载机现在看起来就像个玩具,要是现在的机机..........楼主还是算了吧
还是第一次听说
厉害,百家争鸣
penguinqc 发表于 2012-10-11 16:07
这飞轮转速太低,效率太低了,现实中不太可能这么用
反过来讲,用高速飞轮储能发电,用电机拖动,用直线电 ...
信息1 江湖传言马院士在做电磁弹射器
信息2 国内飞轮储能的工业化现状
两者综合,谨慎乐观地猜测,马院士的弹射系统就是用飞轮储能+电磁弹射:D
这飞轮转速太低,效率太低了,现实中不太可能这么用
反过来讲,用高速飞轮储能发电,用电机拖动,用直线电 ...
信息1 江湖传言马院士在做电磁弹射器
信息2 国内飞轮储能的工业化现状
两者综合,谨慎乐观地猜测,马院士的弹射系统就是用飞轮储能+电磁弹射:D
图上是示意,实际中飞轮转速和螺锥转速可以不相等的。小飞轮50转/秒,用行星减速器降为螺锥的10转/秒。
螺锥的转速主要是考虑小端低速挂绳能挂得上,大端高速能达到飞机起飞速度。
图上是示意,实际中飞轮转速和螺锥转速可以不相等的。小飞轮50转/秒,用行星减速器降为螺锥的10转/秒。
螺锥的转速主要是考虑小端低速挂绳能挂得上,大端高速能达到飞机起飞速度。
在能量转换效率方面存在疑问
狂野战人 发表于 2012-10-11 17:12
飞轮弹射器,老美在上世纪二三十年代就搞过,但是问题在于那么个飞轮,以每秒几千上万的速度旋转,飞轮的转 ...
发红的是离合器,当时的方案是通过离合器变速的,所以热量全在离合器上,解决不了。
本方案是没有离合器的。轴承的发热不是问题,可以机油壳冷确。飞轮做小点,轴承就简单了。
飞轮可以做小点转速高点,用行星减速器带动螺锥。
飞轮弹射器,老美在上世纪二三十年代就搞过,但是问题在于那么个飞轮,以每秒几千上万的速度旋转,飞轮的转 ...
发红的是离合器,当时的方案是通过离合器变速的,所以热量全在离合器上,解决不了。
本方案是没有离合器的。轴承的发热不是问题,可以机油壳冷确。飞轮做小点,轴承就简单了。
飞轮可以做小点转速高点,用行星减速器带动螺锥。
路过,看看。
这种原理的在塑线机的剪上已经用了许久,发这些异类永不可能再出现已淘汰弹射方式的,总不松口听别人意见全不结合实际就会凭空想当是真理
来个超导磁悬浮飞轮储能的离心电磁炮
airbear 发表于 2012-10-11 15:43
飞轮储能, 印象中国外早就有类似的构思了, 缺点就是又大又重, 是否适合军事用途我就不清楚了, 以前看到过多 ...
来个超导磁悬浮飞轮储能的离心电磁炮
{:soso_e141:}以电动机作为源动力的弹射器都是不现实的。
1、大功率电动机启动、制动困难
2、电源难以解决
3、满足功率要求的电动机在这个星球还是基本不存在的
1、大功率电动机启动、制动困难
2、电源难以解决
3、满足功率要求的电动机在这个星球还是基本不存在的
一提到材料就伤心,我国的很多尖端科技都败倒在材料上!
这个构想不现实,光是加减速就很难解决。其实有个很简单的电器弹射方案,就是多台电机加上齿轮齿条结构。都是现成的成熟的机械。
浴火重生 发表于 2012-10-12 14:36
以电动机作为源动力的弹射器都是不现实的。
1、大功率电动机启动、制动困难
楼主的意思是,电机先驱动飞轮储能,弹射时消耗飞轮动能,两者功率差10倍以上。
弹射过程3秒释放100兆焦,蓄能过程40秒100兆焦。 2.5兆的电机还是不太困难的,较全电推进的电机简单点。
以电动机作为源动力的弹射器都是不现实的。
1、大功率电动机启动、制动困难
楼主的意思是,电机先驱动飞轮储能,弹射时消耗飞轮动能,两者功率差10倍以上。
弹射过程3秒释放100兆焦,蓄能过程40秒100兆焦。 2.5兆的电机还是不太困难的,较全电推进的电机简单点。
一度电=3.6兆焦
1次弹射也不过30几度电而己。 30秒内蓄这点能量很困难的么?
1次弹射也不过30几度电而己。 30秒内蓄这点能量很困难的么?
这个很早就有人提了,即便在国内军坛,最早是在春秋也见过(那都是多少年前了),本坛应该也有,完全一样。好像对拖索、飞轮的解脱方式也进行了探讨,因为刹车换绳太损失能量和时间。也有人为飞轮的陀螺效应对船的影响表示担忧。也有人认为不要用电动机,因为电动机需要用从全船电网吸能,需要增加发电机容量,不如一台专门的燃气轮机伺候得好,不用另拉电线。
那个时代,从液氧煤油(甚至液氢)助推器、动力滑车、到大旋臂甩杆、地下室起飞的倾斜起飞甲板,可以说思想非常活跃,虽不乏异想天开之举,但对开拓思路还是非常好的。后来还很多方案又被一遍遍的‘发明’出来。
另外,楼主的螺距旋向好像搞错了,你这个旋向对加速不利啊。挂绳的起始点应该小头一端。
那个时代,从液氧煤油(甚至液氢)助推器、动力滑车、到大旋臂甩杆、地下室起飞的倾斜起飞甲板,可以说思想非常活跃,虽不乏异想天开之举,但对开拓思路还是非常好的。后来还很多方案又被一遍遍的‘发明’出来。
另外,楼主的螺距旋向好像搞错了,你这个旋向对加速不利啊。挂绳的起始点应该小头一端。
不可行,没地方放飞轮。一定要放飞轮就要大空间。空间大了排水量就大了。动力也要大。楼主想法不错,只是这样造出来就不是航妈了,那是歼星舰了
壮哉我大陀螺弹射器!
一头大象7条退 发表于 2012-10-29 12:54
不可行,没地方放飞轮。一定要放飞轮就要大空间。空间大了排水量就大了。动力也要大。楼主想法不错,只是这 ...
直径3m的飞轮不算大, 100吨的飞轮用铁做,才15个立方.
不可行,没地方放飞轮。一定要放飞轮就要大空间。空间大了排水量就大了。动力也要大。楼主想法不错,只是这 ...
直径3m的飞轮不算大, 100吨的飞轮用铁做,才15个立方.
miaomiaomiao 发表于 2012-10-29 12:48
这个很早就有人提了,即便在国内军坛,最早是在春秋也见过(那都是多少年前了),本坛应该也有,完全一样。 ...
可以 通过转向装置,设计一个无需停下陀螺 而直接解脱. 解脱后,复位就容易多了, 关键是大拉力绳索的问题难搞.
这个很早就有人提了,即便在国内军坛,最早是在春秋也见过(那都是多少年前了),本坛应该也有,完全一样。 ...
可以 通过转向装置,设计一个无需停下陀螺 而直接解脱. 解脱后,复位就容易多了, 关键是大拉力绳索的问题难搞.
Campo 发表于 2012-12-4 06:22
可以 通过转向装置,设计一个无需停下陀螺 而直接解脱. 解脱后,复位就容易多了, 关键是大拉力绳索的问题难 ...
转向装置是为了限制绳索缠绕牢固程度. 这可以通过现代的计算机控制.
可以 通过转向装置,设计一个无需停下陀螺 而直接解脱. 解脱后,复位就容易多了, 关键是大拉力绳索的问题难 ...
转向装置是为了限制绳索缠绕牢固程度. 这可以通过现代的计算机控制.
laoqiang123 发表于 2012-10-11 16:29
有道理
电磁结构的,电磁泄露不好,现在的仪器都怕这个.
且维护复杂,成本高.
(圆锥+轮式) 维护简单,易保养. 维护费用低.
有道理
电磁结构的,电磁泄露不好,现在的仪器都怕这个.
且维护复杂,成本高.
(圆锥+轮式) 维护简单,易保养. 维护费用低.
可以用两套搜索解决这个制动和复位问题.
一套是循环往复的,用来牵引费劲起飞. 这个较长. 起码得有250m.
另外一套,是系在这个螺旋椎上, 以逐渐加速的形式 带动起飞绳索转动. 这个可以短.
怎么带动呢,没有想好.
这样, 轮椎体 也不一定非要放在舰首.
一套是循环往复的,用来牵引费劲起飞. 这个较长. 起码得有250m.
另外一套,是系在这个螺旋椎上, 以逐渐加速的形式 带动起飞绳索转动. 这个可以短.
怎么带动呢,没有想好.
这样, 轮椎体 也不一定非要放在舰首.
绳索复位不算大问题, 可以通过多套绳索使用, 或者 两套轮锥 交替使用 提高 弹射速度.
至于电机的功率应该不是大问题, 可以先离合器逐步提高轮子的角速度. 也可以使用多台电机同时加速.
至于电机的功率应该不是大问题, 可以先离合器逐步提高轮子的角速度. 也可以使用多台电机同时加速.
走正道吧,别老想着旁门左道
还不如用云霄飞车的那种排式飞轮
100T飞轮,明显太大了,最多20T。
大家想过一个问题吗?这样的飞轮,质量不会太小,而且舰上会有2~4个飞轮,飞轮旋转后惯性极大,对舰船的操作会有很大影响。
KERS,在赛车上已经应用了
哦,俺的贴被挖出来了,不是鞭尸就好
wangyu0767 发表于 2012-12-4 10:26
大家想过一个问题吗?这样的飞轮,质量不会太小,而且舰上会有2~4个飞轮,飞轮旋转后惯性极大,对舰船的操作 ...
航母都是6万吨以上的, 4个飞轮也就不到300吨(千分之五),不算大.
因为是绳索牵引,飞轮的位置相对灵活,不一定非要放在舰首,
飞轮的旋转速度一般不超过10转/秒, 其惯性对航母的行驶有太大影响.
大家想过一个问题吗?这样的飞轮,质量不会太小,而且舰上会有2~4个飞轮,飞轮旋转后惯性极大,对舰船的操作 ...
航母都是6万吨以上的, 4个飞轮也就不到300吨(千分之五),不算大.
因为是绳索牵引,飞轮的位置相对灵活,不一定非要放在舰首,
飞轮的旋转速度一般不超过10转/秒, 其惯性对航母的行驶有太大影响.
T62 发表于 2012-12-4 08:51
100T飞轮,明显太大了,最多20T。
只要位置放置恰当,那就多几个飞轮,这样技术要求(包括电机技术等)也低多了.
100T飞轮,明显太大了,最多20T。
只要位置放置恰当,那就多几个飞轮,这样技术要求(包括电机技术等)也低多了.
用4个小飞轮并成一组,对材料要求小很多,就是占空间。