超级军网另类电磁蒸汽弹射器－欢迎懂电磁的朋友参与讨论！
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 04:29:49
另类电磁蒸汽弹射器－欢迎懂电磁的朋友参与讨论！
弹射器构思
目前实际使用的弹射器是开缝汽缸蒸汽弹射器，在研的是电磁弹射器。开缝汽缸制造和维护是个大麻烦，电磁弹射的能量储备又是个大麻烦到目前为止还没有解决。鄙人的思路是将两者的某些方面进行结合，解决汽缸开缝问题和能量储备问题。具体设想如下：
用全密封的汽缸，活塞上布置磁铁装置（永磁或者电磁），汽缸外布置滑轨和另外一套磁铁装置（永磁或者电磁）。当活塞运动时，通过磁力穿透汽缸，推动弹射小车带动飞机向前运动。
这个磁力产生本身不用于弹射飞机，只是保证将活塞上的力穿透汽缸传递给弹射小车，故可能需要的电能不大，而磁力本身可以比较强，有可能让足够的力传递出去。
如果磁力的问题可以解决，那汽缸就不能用铁材料来制作了，要用通磁率比较高的材料来制作，同时还要考虑电磁本身让汽缸产生的电流问题等等。
总之，如果相关方面的技术问题能够解决，其优势相比传统的蒸汽弹射还是很明显的：不用开缝，那汽缸加工和维护要简单很多；没有易耗损的密封带，可以两次维护期间弹射的次数也可以高很多。
鄙人在网上查到一些电磁起重机可达32吨，距离飞机弹射要求有一定差距，但不是达不到。希望懂电磁的朋友进行思考，看是否可行。另类电磁蒸汽弹射器－欢迎懂电磁的朋友参与讨论！
弹射器构思
目前实际使用的弹射器是开缝汽缸蒸汽弹射器，在研的是电磁弹射器。开缝汽缸制造和维护是个大麻烦，电磁弹射的能量储备又是个大麻烦到目前为止还没有解决。鄙人的思路是将两者的某些方面进行结合，解决汽缸开缝问题和能量储备问题。具体设想如下：
用全密封的汽缸，活塞上布置磁铁装置（永磁或者电磁），汽缸外布置滑轨和另外一套磁铁装置（永磁或者电磁）。当活塞运动时，通过磁力穿透汽缸，推动弹射小车带动飞机向前运动。
这个磁力产生本身不用于弹射飞机，只是保证将活塞上的力穿透汽缸传递给弹射小车，故可能需要的电能不大，而磁力本身可以比较强，有可能让足够的力传递出去。
如果磁力的问题可以解决，那汽缸就不能用铁材料来制作了，要用通磁率比较高的材料来制作，同时还要考虑电磁本身让汽缸产生的电流问题等等。
总之，如果相关方面的技术问题能够解决，其优势相比传统的蒸汽弹射还是很明显的：不用开缝，那汽缸加工和维护要简单很多；没有易耗损的密封带，可以两次维护期间弹射的次数也可以高很多。
鄙人在网上查到一些电磁起重机可达32吨，距离飞机弹射要求有一定差距，但不是达不到。希望懂电磁的朋友进行思考，看是否可行。
弹射器构思
目前实际使用的弹射器是开缝汽缸蒸汽弹射器，在研的是电磁弹射器。开缝汽缸制造和维护是个大麻烦，电磁弹射的能量储备又是个大麻烦到目前为止还没有解决。鄙人的思路是将两者的某些方面进行结合，解决汽缸开缝问题和能量储备问题。具体设想如下：
用全密封的汽缸，活塞上布置磁铁装置（永磁或者电磁），汽缸外布置滑轨和另外一套磁铁装置（永磁或者电磁）。当活塞运动时，通过磁力穿透汽缸，推动弹射小车带动飞机向前运动。
这个磁力产生本身不用于弹射飞机，只是保证将活塞上的力穿透汽缸传递给弹射小车，故可能需要的电能不大，而磁力本身可以比较强，有可能让足够的力传递出去。
如果磁力的问题可以解决，那汽缸就不能用铁材料来制作了，要用通磁率比较高的材料来制作，同时还要考虑电磁本身让汽缸产生的电流问题等等。
总之，如果相关方面的技术问题能够解决，其优势相比传统的蒸汽弹射还是很明显的：不用开缝，那汽缸加工和维护要简单很多；没有易耗损的密封带，可以两次维护期间弹射的次数也可以高很多。
鄙人在网上查到一些电磁起重机可达32吨，距离飞机弹射要求有一定差距，但不是达不到。希望懂电磁的朋友进行思考，看是否可行。另类电磁蒸汽弹射器－欢迎懂电磁的朋友参与讨论！
弹射器构思
目前实际使用的弹射器是开缝汽缸蒸汽弹射器，在研的是电磁弹射器。开缝汽缸制造和维护是个大麻烦，电磁弹射的能量储备又是个大麻烦到目前为止还没有解决。鄙人的思路是将两者的某些方面进行结合，解决汽缸开缝问题和能量储备问题。具体设想如下：
用全密封的汽缸，活塞上布置磁铁装置（永磁或者电磁），汽缸外布置滑轨和另外一套磁铁装置（永磁或者电磁）。当活塞运动时，通过磁力穿透汽缸，推动弹射小车带动飞机向前运动。
这个磁力产生本身不用于弹射飞机，只是保证将活塞上的力穿透汽缸传递给弹射小车，故可能需要的电能不大，而磁力本身可以比较强，有可能让足够的力传递出去。
如果磁力的问题可以解决，那汽缸就不能用铁材料来制作了，要用通磁率比较高的材料来制作，同时还要考虑电磁本身让汽缸产生的电流问题等等。
总之，如果相关方面的技术问题能够解决，其优势相比传统的蒸汽弹射还是很明显的：不用开缝，那汽缸加工和维护要简单很多；没有易耗损的密封带，可以两次维护期间弹射的次数也可以高很多。
鄙人在网上查到一些电磁起重机可达32吨，距离飞机弹射要求有一定差距，但不是达不到。希望懂电磁的朋友进行思考，看是否可行。
据报道，大连的目前试验的永磁悬浮的悬浮力达到每延米4吨。不知道他们这个延米的布置是什么样的，实际的每米本身布置的磁铁面积到底是多少。下面只是一个简单的对比。
按照航母上目前弹射器的直径大约是460mm两个汽缸，用另类蒸汽电磁弹射只能用一个，那汽缸直径大约是650mm，则圆周长大约会到2米。大约3/4的圆周可以布置磁铁，所以能够部署磁铁的圆周方向尺寸大约是1.5米，与现在铁轨宽度相近。如果每延长米是按照这个来算的话，要达到120吨的力可能就要30米长的活塞，感觉好像有很大问题。不知道会否这样。
如果圆周部署方式能够增加电磁力的话，那就更好了。看了永磁悬浮的专利，似乎空间足够，可以装更多的磁铁，让推动力更大。如果能够将活塞和小车长度降低到5米，能够提供的弹射力达到120吨，就可以满足实际需要了。
按照航母上目前弹射器的直径大约是460mm两个汽缸，用另类蒸汽电磁弹射只能用一个，那汽缸直径大约是650mm，则圆周长大约会到2米。大约3/4的圆周可以布置磁铁，所以能够部署磁铁的圆周方向尺寸大约是1.5米，与现在铁轨宽度相近。如果每延长米是按照这个来算的话，要达到120吨的力可能就要30米长的活塞，感觉好像有很大问题。不知道会否这样。
如果圆周部署方式能够增加电磁力的话，那就更好了。看了永磁悬浮的专利，似乎空间足够，可以装更多的磁铁，让推动力更大。如果能够将活塞和小车长度降低到5米，能够提供的弹射力达到120吨，就可以满足实际需要了。
主要是那个小小的活塞上的永磁体能不能有那么大的磁场,如果用电磁的话(就没有你前面说的能量储备问题了?)那也用不着什么蒸汽了,直接电磁弹射好了.
这个活塞可不小啊！直径650mm，长度5米，相当大。现在磁悬浮不知道给道路下面埋多深的磁铁，估计不会超过0.5米吧！
这个原理和电磁弹射是不同的。电磁弹射完全靠电磁推动，需要产生变化的磁力，这个变化的磁力不得不借助于电来产生，而这个力很大，同时作用的时间有很短，所以储存能量并将其尽快转为电能很重要。
鄙人这个设想的原理中，电磁力只是维持活塞和弹射小车之间的同步，主要做工主要还是依靠蒸汽推动活塞实现。这是两者不同的地方。
如果有一种可以让永磁铁布置可以让一个小车不用电能从一个长轨道上从头到尾运动，并能输出很大的力，那就太好了。可以用其他方法，譬如卷扬机把小车托到指定位置，然后释放就可以进行弹射，能量储备相对即容易很好解决了。但恐怕没有这样的布置方案，因为目前所知的直线电机还是要靠电才会运动。
欢迎大家继续参与讨论。
这个原理和电磁弹射是不同的。电磁弹射完全靠电磁推动，需要产生变化的磁力，这个变化的磁力不得不借助于电来产生，而这个力很大，同时作用的时间有很短，所以储存能量并将其尽快转为电能很重要。
鄙人这个设想的原理中，电磁力只是维持活塞和弹射小车之间的同步，主要做工主要还是依靠蒸汽推动活塞实现。这是两者不同的地方。
如果有一种可以让永磁铁布置可以让一个小车不用电能从一个长轨道上从头到尾运动，并能输出很大的力，那就太好了。可以用其他方法，譬如卷扬机把小车托到指定位置，然后释放就可以进行弹射，能量储备相对即容易很好解决了。但恐怕没有这样的布置方案，因为目前所知的直线电机还是要靠电才会运动。
欢迎大家继续参与讨论。
现在我们国家搞不出来航母用的
老美的也是在试验
老美的也是在试验
所以这个弹射其实是蒸汽弹射的改进，即汽缸不用开缝的，那活塞的力怎么传递出去呢，通过电磁力穿透汽缸体传递。当然汽缸不能用铁来做了，可以用其他高强度材料来作，譬如钛合金或者高强度铝合金。
蒸汽弹射的缺点是不是只有楼主说的开缝汽缸制造和维护困难的问题啊？如果是，楼主提出的方案好像只是解决了开缝汽缸制造的问题，维护困难的问题怎么办？再问一下，维护困难指的都是什么的维护啊？恕我无知啊。
现在老美的主要问题好像不是能量储备而是电磁屏蔽的问题，电磁弹射时产生的高能电磁脉冲才是让老美头大的问题。
开缝气缸的活塞是差不多直接带飞机弹射，附件不多，也不重。楼主想法不错，但活塞和电磁传力结构太复杂太重了，这一大坨不但要和飞机一起运动，还要让它停下来。不过也不是不可以用，需要计算一下，看平衡点在哪里。我看主要就是电磁传力结构重量。
很遗憾，楼主的想法如果我没理解错的话，科学上应当是不可能的。
楼主应当是想用磁力中间隔着气缸壁，还让活塞和挂飞机上的弹射器互相吸引，保持同步以弹射飞机。
第一个问题是磁力作用，首先是要保证磁感线的连续。磁感线走活塞，气缸壁，外挂弹射器只是回路的一部分，其他的部分不是很好布置。其他部分怎么从汽缸里面绕出来和外面的接上头，恐怕没有合适的构造。即使是考虑的这一部分，我觉得也不会这么听话。
即使这个问题解决了，更重要的是第二个问题，就是隔着气缸壁能否还让两部分因吸引而保持同步。我算的是不可能的。气缸壁是铁的吧，铁的磁导率极高（忽略铁磁性质）。由静磁场的边值问题的处理，磁感线本身就极易在高磁导率物质中打弯，这就是说很容易让两边的对不准。如果问能不能拉得动的话，可以看中间部分磁场的能量变化，由于除了很大的磁导率，这是个很小的量。所以估计就算是下面的活塞推力再大，跑得再快，上面的弹射器也不足以拉动飞机。
比较拽，见谅:D 我是学物理的，好歹用一下过去的专业课
楼主应当是想用磁力中间隔着气缸壁，还让活塞和挂飞机上的弹射器互相吸引，保持同步以弹射飞机。
第一个问题是磁力作用，首先是要保证磁感线的连续。磁感线走活塞，气缸壁，外挂弹射器只是回路的一部分，其他的部分不是很好布置。其他部分怎么从汽缸里面绕出来和外面的接上头，恐怕没有合适的构造。即使是考虑的这一部分，我觉得也不会这么听话。
即使这个问题解决了，更重要的是第二个问题，就是隔着气缸壁能否还让两部分因吸引而保持同步。我算的是不可能的。气缸壁是铁的吧，铁的磁导率极高（忽略铁磁性质）。由静磁场的边值问题的处理，磁感线本身就极易在高磁导率物质中打弯，这就是说很容易让两边的对不准。如果问能不能拉得动的话，可以看中间部分磁场的能量变化，由于除了很大的磁导率，这是个很小的量。所以估计就算是下面的活塞推力再大，跑得再快，上面的弹射器也不足以拉动飞机。
比较拽，见谅:D 我是学物理的，好歹用一下过去的专业课
首先，如楼上所说，完全不可能。我再补充一点，非磁金属据我所知目前还没有一种能够做汽缸壁的。
其次，为了解决两个难题而引入一堆难题：向上磁力穿透的问题，其他方向磁力屏蔽的问题，弹射末端解锁的问题，飞机机身剩磁的问题，向上的磁场对飞机仪器的干扰问题………………这不符合“如无必要，勿增实体”的“奥卡姆剃刀”原则。所以这种思路也不是科学研究所应该提倡的。
其次，为了解决两个难题而引入一堆难题：向上磁力穿透的问题，其他方向磁力屏蔽的问题，弹射末端解锁的问题，飞机机身剩磁的问题，向上的磁场对飞机仪器的干扰问题………………这不符合“如无必要，勿增实体”的“奥卡姆剃刀”原则。所以这种思路也不是科学研究所应该提倡的。
其实最重要的是30长的汽缸如何保证直线度，内孔的精度。
这个最好先计算一下，看看要用多大的电力和推力。
huor:你好！
有对磁比较了解的人了参与讨论，真好！
看看下面的结构能否解决你所讲的问题。
刺刀上膛 ：
就材料而言，不知道铜合金、铝合金、钛合金是否有可能？
HB：关于重量，比现在结构重是肯定的，看磁场强度是否能够解决部分问题。
kfz190：这个方案如果采用永磁铁，并加上一些屏蔽手段，比电磁弹射的磁问题要小一些吧！当然这只是鄙人的猜测。看有谁对这方面了解比较多。
波涛汹涌：鄙人对目前弹射需要维护了解也不多，所了解的主要是汽缸变形后的恢复，还有密封条的更换等。
有对磁比较了解的人了参与讨论，真好！
看看下面的结构能否解决你所讲的问题。
刺刀上膛 ：
就材料而言，不知道铜合金、铝合金、钛合金是否有可能？
HB：关于重量，比现在结构重是肯定的，看磁场强度是否能够解决部分问题。
kfz190：这个方案如果采用永磁铁，并加上一些屏蔽手段，比电磁弹射的磁问题要小一些吧！当然这只是鄙人的猜测。看有谁对这方面了解比较多。
波涛汹涌：鄙人对目前弹射需要维护了解也不多，所了解的主要是汽缸变形后的恢复，还有密封条的更换等。
铜铝合金强度不够。就我所知道的钛合金中的高强高韧品种好像都要添加铁磁性金属。
问题的主要方面不在这里，而是你为了解决两个已经有解决办法的难题带来了一堆难题。
问题的主要方面不在这里，而是你为了解决两个已经有解决办法的难题带来了一堆难题。
现在不知道我们国家在蒸汽弹射器方面的研制情况，如果没有解决，那用电磁方法解决和开缝方面，对于尚未解决问题者来讲，都要面临如何解决的问题。
另外，即使开缝汽缸有解决办法，但是否好用，尤其是密封条和汽缸变形后的恢复。那个开缝还是带来不少的问题。
如果汽缸不用开缝的话，相应的受力比不开缝要好很多，不知道这样能否用其他材料来制造。
另外，即使开缝汽缸有解决办法，但是否好用，尤其是密封条和汽缸变形后的恢复。那个开缝还是带来不少的问题。
如果汽缸不用开缝的话，相应的受力比不开缝要好很多，不知道这样能否用其他材料来制造。
楼主的想法很有意思，最后我还是估算了一下。不对的地方欢迎指正。:)
这个问题在力学部分等效成在平面上通过弹簧去拉一个物体，在指定的距离上要达到指定的速度。原构想中电磁的要保持活塞和弹射器同步的
部分这里等效成弹簧。之所以作这样的转换是因为去拉的时候拉力未必能都传递成物体的动能，有一部分会转化成弹簧伸长之后的弹性势能。通俗的说，如果弹簧很松，拉到了指定距离上物体都不动，就不是有效的。因为动力学的问题用受力的观点比较复杂，所以我是从能量角度考虑，提出了有效性判断标准：要传递的动能远远小于弹簧拉到伸长为指定拉的距离时的弹簧的弹性势能。转换回电磁的构想，就是在极限状态下（指下面的活塞跑到头而上面的弹射器没动）气缸壁中蕴藏的磁场能远远大于要给要传递给飞机的动能。
以小型战斗机为例，这个要传给飞机的动能应在10的8次方焦耳级别。乐观且理想估算气缸壁为全长100米，宽1米，厚0.5米，里面充满匀强磁场。设其材料为铸铁，相对磁导率取下限200，国际单位制下，带入真空中磁导率，利用磁场能量密度公式（1/2*磁感应强度平方/磁导率），算得气缸壁中的磁感应强度应远远大于10特斯拉。这似乎是远超出了当代技术的能力。:') :') :')
这个问题在力学部分等效成在平面上通过弹簧去拉一个物体，在指定的距离上要达到指定的速度。原构想中电磁的要保持活塞和弹射器同步的
部分这里等效成弹簧。之所以作这样的转换是因为去拉的时候拉力未必能都传递成物体的动能，有一部分会转化成弹簧伸长之后的弹性势能。通俗的说，如果弹簧很松，拉到了指定距离上物体都不动，就不是有效的。因为动力学的问题用受力的观点比较复杂，所以我是从能量角度考虑，提出了有效性判断标准：要传递的动能远远小于弹簧拉到伸长为指定拉的距离时的弹簧的弹性势能。转换回电磁的构想，就是在极限状态下（指下面的活塞跑到头而上面的弹射器没动）气缸壁中蕴藏的磁场能远远大于要给要传递给飞机的动能。
以小型战斗机为例，这个要传给飞机的动能应在10的8次方焦耳级别。乐观且理想估算气缸壁为全长100米，宽1米，厚0.5米，里面充满匀强磁场。设其材料为铸铁，相对磁导率取下限200，国际单位制下，带入真空中磁导率，利用磁场能量密度公式（1/2*磁感应强度平方/磁导率），算得气缸壁中的磁感应强度应远远大于10特斯拉。这似乎是远超出了当代技术的能力。:') :') :')
还是用猴皮筋弹射吧
绿色、环保、无辐射;P
绿色、环保、无辐射;P
可不可以用这样的笨办法：用不开逢的汽缸，活塞上加一个与汽缸等长的活塞杆，当然要有足够的强度。活塞杆另一头系上高强度钢丝索。活塞口朝后开。工作时活塞推动活塞杆向后运动，拉动钢丝索，钢丝索通过一个定滑轮转向，拖动飞机向前运动，达到弹射目的。为了解决长活塞杆挠性变形，可在活塞杆两侧开燕尾槽，镶嵌于两条轨道之间，使其在两条轨道上伸缩。这样虽然重量增加不少，但航母很大，也可以接受。
huor:
鄙人不大清楚您所讲的能量是否指的是弹射一架飞机起飞离开甲板时的能量，如果是这个能量，那计算可能就有一定的问题，一起商榷一下。
鄙人的意思是弹射能量来源还是蒸汽，电磁力只是让力传递给滑动小车，所以产生足够的力即可，并不需要这个力做多大的功，用能量计算方法似乎并不合适。
目前现有的永磁铁的可以到2特斯拉，不知道换个思路算是否能够满足弹射要求。
洙水钓翁：
钢索、活塞杆等方案，其系统总重都比较大，让大量的能量消耗在推动钢索或活塞杆上了。另外，钢索的稳定运动还有这么长活塞杆会出现悬垂问题，都会影响系统工作。所以这些曾经是方案，都已经被排除了。
鄙人不大清楚您所讲的能量是否指的是弹射一架飞机起飞离开甲板时的能量，如果是这个能量，那计算可能就有一定的问题，一起商榷一下。
鄙人的意思是弹射能量来源还是蒸汽，电磁力只是让力传递给滑动小车，所以产生足够的力即可，并不需要这个力做多大的功，用能量计算方法似乎并不合适。
目前现有的永磁铁的可以到2特斯拉，不知道换个思路算是否能够满足弹射要求。
洙水钓翁：
钢索、活塞杆等方案，其系统总重都比较大，让大量的能量消耗在推动钢索或活塞杆上了。另外，钢索的稳定运动还有这么长活塞杆会出现悬垂问题，都会影响系统工作。所以这些曾经是方案，都已经被排除了。
能量当然最终是由下面的气缸壁的推力乘上汽缸长度做的功所赋予的，就像用弹簧拉物体归根到底能量都来自于拉力在走过距离上作的功一样。问题是因为这中间有那个保持同步的磁相互吸引的机构，不像机械装置一样近似100%的下面的力都会传到上面弹射器上去，因为这是个动力学过程，不是受力平衡。我所提的那个条件，是我能想到的等效于近似100%的力传到上面去的条件。某个时刻弹射器传给飞机的力是多大，理论上应当是可以算出来的。但是某个时刻的牵引力是没有意义的，有意义的是它的累积效应，是力的空间或时间积分——能量或动量。或者再从能量角度来说，蒸汽推动活塞作功到转化为飞机动能之间还有一环，就是蕴含在气缸壁的磁场中的能量，要把这一环的效率尽量提高，就是我说的条件。
结论的远大于10特斯拉，远大于的意思是要高二至三个量级，这里开平方过，不用三个量级大概也得两个量级。楼主倒也不用担心永磁体，我没有要把那么大的气缸壁做成永磁体的意思。这里假设的是磁场连续的从一边进入气缸壁从另一边出去，场的大小是在两边的部件里决定的。只要能布置好磁感线的其他部分的话，楼主尽可以用各种各样的电磁铁来实现。
最后补充一点，为简化没有考虑电磁感应的问题，感觉没漏掉什么重要物理内容。
结论的远大于10特斯拉，远大于的意思是要高二至三个量级，这里开平方过，不用三个量级大概也得两个量级。楼主倒也不用担心永磁体，我没有要把那么大的气缸壁做成永磁体的意思。这里假设的是磁场连续的从一边进入气缸壁从另一边出去，场的大小是在两边的部件里决定的。只要能布置好磁感线的其他部分的话，楼主尽可以用各种各样的电磁铁来实现。
最后补充一点，为简化没有考虑电磁感应的问题，感觉没漏掉什么重要物理内容。
原帖由 TSQ 于 2007-1-10 18:20 发表
huor:
鄙人不大清楚您所讲的能量是否指的是弹射一架飞机起飞离开甲板时的能量，如果是这个能量，那计算可能就有一定的问题，一起商榷一下。
鄙人的意思是弹射能量来源还是蒸汽，电磁力只是让力传递给滑 ...
你有没有想过，磁力结构要做同样的功才能够做到与气缸同步运行？
那么电磁结构的问题已经解决啦，还要气缸？:L
看来鄙人的这个构思的确存在一些问题，关心航母飞机起飞的人，可以再看看这个帖子，时间比较长了。供参考。
贴的名字是《将“雷霆弹射”推向实用――喷气助推新方案》
http://bbs.cjdby.net/viewthread. ... mp;highlight=%2BTSQ
贴的名字是《将“雷霆弹射”推向实用――喷气助推新方案》
http://bbs.cjdby.net/viewthread. ... mp;highlight=%2BTSQ