超级军网YY贴：电磁弹射新思路-传统电动机方式
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/30 17:36:41
现在的电磁弹射努力思路是直接利用动子传力，有所谓电磁辐射泄漏问题。
下面YY一下，转变思路，用更传统方法实现。
如图所示，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。
本人YY或许可以用于滑跃甲板，故弹射力可以降低，即有20吨弹射力就可以满足要求，所以使用传统电动机，加上变频技术，或许可以满足平稳加速要求。
显然采用传统电动机需要多台，多台电动机布置在甲板下，可以通过链条传动方式实现，或者直接链条拖动小车都可以。
对于弹射能量来源，采用所谓飞轮电池技术，其实也就是传统的飞轮储能技术。不同于当前电磁弹射用较少的飞轮，所采用的是多个飞轮储能，基本上每个电动机对应一个飞轮，这样可以起到冗余备份作用，另外也容易维修。
关于链条传动的链条，可以用钢索上卡钢片制成。200米直径35mm钢索可以承受近100吨的拉力（航母拦阻索数据），重量为1.5吨左右，那么承受20吨拉力的钢索，重量也就是300多公斤，需要两条，所以是600公斤，加上链条制造，算1吨，传力小车假如500公斤，则就是1.5吨。转子也有重量，但这个重量的能量可以回收，或许可以克服吧，俺没有计算，瞎猜，哪位懂这方面东西，可以提供点依据。
采用这种技术，麻烦的地方时传力过程，如果传力没有问题，或许可以实现。
现在的电磁弹射努力思路是直接利用动子传力，有所谓电磁辐射泄漏问题。
下面YY一下，转变思路，用更传统方法实现。
如图所示，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。
本人YY或许可以用于滑跃甲板，故弹射力可以降低，即有20吨弹射力就可以满足要求，所以使用传统电动机，加上变频技术，或许可以满足平稳加速要求。
显然采用传统电动机需要多台，多台电动机布置在甲板下，可以通过链条传动方式实现，或者直接链条拖动小车都可以。
对于弹射能量来源，采用所谓飞轮电池技术，其实也就是传统的飞轮储能技术。不同于当前电磁弹射用较少的飞轮，所采用的是多个飞轮储能，基本上每个电动机对应一个飞轮，这样可以起到冗余备份作用，另外也容易维修。
关于链条传动的链条，可以用钢索上卡钢片制成。200米直径35mm钢索可以承受近100吨的拉力（航母拦阻索数据），重量为1.5吨左右，那么承受20吨拉力的钢索，重量也就是300多公斤，需要两条，所以是600公斤，加上链条制造，算1吨，传力小车假如500公斤，则就是1.5吨。转子也有重量，但这个重量的能量可以回收，或许可以克服吧，俺没有计算，瞎猜，哪位懂这方面东西，可以提供点依据。
采用这种技术，麻烦的地方时传力过程，如果传力没有问题，或许可以实现。
各位注意：顶楼的帖子中俺没有把滑跃甲板画出来。
不要误解用这种方法在平直甲板上用，平直甲板上是无法使用的，主要是弹射力太大。
不要误解用这种方法在平直甲板上用，平直甲板上是无法使用的，主要是弹射力太大。
没人关注啊！
给个电机方面资料：
浙大做到10KN.M的外转子永磁同步电机就用1.2m外径。
根据这个扭矩，换算成直径1米，那么可传递的力是20000N，即2吨多，如果是20吨的驱动力要求的话，那么有10台就够了。
似乎也还有一定可能的。
给个电机方面资料：
浙大做到10KN.M的外转子永磁同步电机就用1.2m外径。
根据这个扭矩，换算成直径1米，那么可传递的力是20000N，即2吨多，如果是20吨的驱动力要求的话，那么有10台就够了。
似乎也还有一定可能的。
上点资料：
关于叶云岳教授的发明如下，似乎有可能造出满足推力要求的电机。
首页
说明
图
上点资料：
关于叶云岳教授的发明如下，似乎有可能造出满足推力要求的电机。
首页
说明
图
将链条改成是电机在下面驱动，整个工作过程中电机一直可以提供较稳定的力，效果会更好。
将链条改成是电机在下面驱动，整个工作过程中电机一直可以提供较稳定的力，效果会更好。
但有两个问题：
一，电机能不能提供飞机起飞的瞬间加速度
二，单台功率太小，十台如何协调
一，电机能不能提供飞机起飞的瞬间加速度
二，单台功率太小，十台如何协调
dgsrpcb888 发表于 2010-1-15 07:49 
一、电机功率还可以吧，俺查了一下，当前像叶教授搞得这类电机，典型特征就是启动力矩大。另外，与当前电磁弹射的直线电机相比，直线电机同样也有启动力较大的问题。
二、十台协调倒是不很麻烦，统一电源供应基本可以解决。这个和蒸汽弹射采用一个阀门来管理有点类似。
一、电机功率还可以吧，俺查了一下，当前像叶教授搞得这类电机，典型特征就是启动力矩大。另外，与当前电磁弹射的直线电机相比，直线电机同样也有启动力较大的问题。
二、十台协调倒是不很麻烦，统一电源供应基本可以解决。这个和蒸汽弹射采用一个阀门来管理有点类似。
还是在飞扬的看法。
链条按钢索的形状的话是没有办法由电机驱动让它转起来的。如果就靠摩擦力的话，上面拖了那么沉的飞机，电动机那里只是打滑是没法把力传上去的。不知道楼主有什么办法可以把电机的力传给它。俺是觉得要用坦克履带和主动轮的结构。
一定要避免打滑的发生。那样摩擦生热，效率就太低了
链条按钢索的形状的话是没有办法由电机驱动让它转起来的。如果就靠摩擦力的话，上面拖了那么沉的飞机，电动机那里只是打滑是没法把力传上去的。不知道楼主有什么办法可以把电机的力传给它。俺是觉得要用坦克履带和主动轮的结构。
一定要避免打滑的发生。那样摩擦生热，效率就太低了
你这么搞还不如用绞盘呢
huor 发表于 2010-1-15 14:24
当然不是靠摩擦。
具体结构见下：注意，俺前面估算时，重量重包含了连接钢片，钢索用两根。
当然不是靠摩擦。
具体结构见下：注意，俺前面估算时，重量重包含了连接钢片，钢索用两根。
重型航母 发表于 2010-1-15 15:55
传统绞盘有减速和回位问题，链条可以不用专门减速和回位，只有小车需要减速和回位。
另外，链条可以采用多台电动机同时做功，绞盘基本上实现不了，或者实现起来更复杂一些。
传统绞盘有减速和回位问题，链条可以不用专门减速和回位，只有小车需要减速和回位。
另外，链条可以采用多台电动机同时做功，绞盘基本上实现不了，或者实现起来更复杂一些。
To TSQ
你这个设想有问题， 在弧形甲板下装拉索和滑车看似简单， 但你画一画图就会知道这很难实现，因为拉索在弧形段绷紧时力是向上的， 所以甲板下必须有上下约束拉索的托索滑轮， 滑车前进时必定会有一些结枸件需要跨越这些滑轮组， 就像登山缆车一样。低速当然OK， 但高速呢？
如果以二十吨力助推的话，用单台电机加卷扬机就可以， 没必要用多台电机并行， 徒增铜损和铁损。
你这个设想有问题， 在弧形甲板下装拉索和滑车看似简单， 但你画一画图就会知道这很难实现，因为拉索在弧形段绷紧时力是向上的， 所以甲板下必须有上下约束拉索的托索滑轮， 滑车前进时必定会有一些结枸件需要跨越这些滑轮组， 就像登山缆车一样。低速当然OK， 但高速呢？
如果以二十吨力助推的话，用单台电机加卷扬机就可以， 没必要用多台电机并行， 徒增铜损和铁损。
传统电机不是瞬间启动.....
回复 12# GD6993
弧形甲板下拉索考虑过，当然需要有滑轮和限位机构。不过这个折转似乎问题也没有那么大，因为航母降落拦阻索也需要这个功能，用了很多滑轮组，而且滑轮的速度也不低，尤其是降落的速度多数高于滑跃速度，所以滑轮速度较高。
至于单台电机加卷扬机，感觉单台电机可能体积太大，另外卷扬机的体积可能也不小，所以才说采用多台电机，希望降低整体难度。我查到的国内目前最大的扭矩的大小是40KN.M，好像也是叶教授的成果，换算成转轴1米，钢索上的力也就是8吨多。如果要产生20吨的力，那么要么用多台，要么用减速器。多台的话，40KN.M的直径就比较大了。据说到1.8米。用减速器的话，减速器本身有能源损耗，对电动机的转速要求较高，大扭矩高转速的电动机，对电机要求太高。
弧形甲板下拉索考虑过，当然需要有滑轮和限位机构。不过这个折转似乎问题也没有那么大，因为航母降落拦阻索也需要这个功能，用了很多滑轮组，而且滑轮的速度也不低，尤其是降落的速度多数高于滑跃速度，所以滑轮速度较高。
至于单台电机加卷扬机，感觉单台电机可能体积太大，另外卷扬机的体积可能也不小，所以才说采用多台电机，希望降低整体难度。我查到的国内目前最大的扭矩的大小是40KN.M，好像也是叶教授的成果，换算成转轴1米，钢索上的力也就是8吨多。如果要产生20吨的力，那么要么用多台，要么用减速器。多台的话，40KN.M的直径就比较大了。据说到1.8米。用减速器的话，减速器本身有能源损耗，对电动机的转速要求较高，大扭矩高转速的电动机，对电机要求太高。
techiekun 发表于 2010-1-15 17:23
俺的说法不准确，这里的传统电机意思指的是非电磁弹射所采用直线电机，而是旋转电机。
现在旋转电机有永磁变频电机，启动扭矩可以做得比较大。看前面贴的叶教授的发明，是直接用来替代传统异步电机加曲柄机构，让电机直接驱动抽油机，从抽油机的运动来看，是往复运动模式，显然叶教授的电机需要反复转向，也就是有个类似反复启动的过程，从这个角度来看，显然这种电机比传统异步电机要适合弹射。
俺的说法不准确，这里的传统电机意思指的是非电磁弹射所采用直线电机，而是旋转电机。
现在旋转电机有永磁变频电机，启动扭矩可以做得比较大。看前面贴的叶教授的发明，是直接用来替代传统异步电机加曲柄机构，让电机直接驱动抽油机，从抽油机的运动来看，是往复运动模式，显然叶教授的电机需要反复转向，也就是有个类似反复启动的过程，从这个角度来看，显然这种电机比传统异步电机要适合弹射。
更改驱动方式，便于电机向链条传递力。
卷扬机弹射教教主围观。呵呵冷笑。
1.5吨的钢索怎么停下来呢？
本教主提出的卷扬机弹射器，最主要的就是要有高强度低密度的纤维材料。就目前来说，我计算现有材料有能用的。至于卷扬机，我也估算过，并没有什么难度。
卷扬机弹射器的一个好处是完全兼容滑跃甲板。拉绳也可以尽量长。这样大些的飞机使用也很容易。
1.5吨的钢索怎么停下来呢？
本教主提出的卷扬机弹射器，最主要的就是要有高强度低密度的纤维材料。就目前来说，我计算现有材料有能用的。至于卷扬机，我也估算过，并没有什么难度。
卷扬机弹射器的一个好处是完全兼容滑跃甲板。拉绳也可以尽量长。这样大些的飞机使用也很容易。
卷扬机弹射教教主围观。呵呵冷笑。
1.5吨的钢索怎么停下来呢？
本教主提出的卷扬机弹射器，最主要的就是要 ...
HB 发表于 2010-1-15 21:07
1.5吨钢索停下来很容易，因为根本不必专门为了停而做什么事情，只要切断电力，链条继续前进会自动绕回，然后逐步减速，同时减速过程中可以将动能收回，变成电力。这里只需要考虑小车的减速，而小车自身的重量要轻很多。
传统卷扬机不具有这种功能，需要考虑减速问题。
卷扬机弹射教教主围观。呵呵冷笑。
1.5吨的钢索怎么停下来呢？
本教主提出的卷扬机弹射器，最主要的就是要 ...
HB 发表于 2010-1-15 21:07
1.5吨钢索停下来很容易，因为根本不必专门为了停而做什么事情，只要切断电力，链条继续前进会自动绕回，然后逐步减速，同时减速过程中可以将动能收回，变成电力。这里只需要考虑小车的减速，而小车自身的重量要轻很多。
传统卷扬机不具有这种功能，需要考虑减速问题。
曾经考虑过采用一个驱动轮来驱动链条，如同自行车的链条传动那样。但是这有个问题，必须要求链条的链节之间距离比较精密，否则容易产生非均匀驱动，造成不均衡现象，从而影响安全和使用寿命。
采用多个电机驱动，好比多个人拔河一样，将驱动力分散在多个链节上，在某种程度上或许能够改善链条传力的均衡性。
采用多个电机驱动，好比多个人拔河一样，将驱动力分散在多个链节上，在某种程度上或许能够改善链条传力的均衡性。
10楼的结构也要求链节之间距离比较精密吧。可是这东西上面是要有成吨的力的作用，你是怎么把它固定住的。单纯把几股钢索拧在一起扭几圈，把钢片插进去，那肯定是不行的
楼主有查过链条传动设计中的链条速度能达到多快吗？
链条传动因为运动速度不平稳，无法实现很高的速度，不足以达到飞机起飞速度的。
链条传动因为运动速度不平稳，无法实现很高的速度，不足以达到飞机起飞速度的。
不大可行吧，用传统电机，就算拖动小车，想想这么多大电机瞬间启动电流是多少，应该不会低于线性电机。而且线性电机直接，电能转化动能，比你这个机械再传递，效率应该更高，而且，之前的磁悬浮不就有相关线性电机的研究么？而且还什么刹车，弹射本就没有什么刹车，一口气往前冲最后牵引器撞水刹车。这样难度也大，还不如搞内燃弹射算了。一样可以解决，燃气轮机一类内燃动力系统航母，没有弹射蒸汽源的问题。
huor 发表于 2010-1-16 05:29
正在思考采用什么方式合适。
正在思考采用什么方式合适。
回复 21# 克虏伯火炮
查了一下，当前速度最快是40米/秒。
俺设想的是50米/秒。现在在思考是否有其他更好办法来实现传递。
查了一下，当前速度最快是40米/秒。
俺设想的是50米/秒。现在在思考是否有其他更好办法来实现传递。
沼泽 发表于 2010-1-16 10:50
直线电机有减速问题，我看到的国内研究文章中，对减速也觉得困难。
另外，直线电机电磁辐射对航母也是个大问题。
直线电机有减速问题，我看到的国内研究文章中，对减速也觉得困难。
另外，直线电机电磁辐射对航母也是个大问题。
给个还算比较好的办法，可以算一个发明，即具有一定齿轮传动特点的链传动系统：
设想的系统用多个薄钢片组成，钢片中间加工多个长方形孔，多个钢片叠加在一起，用钢结构在中间连接起来，用螺钉连接好，中间钢结构成圆柱状。
当在传递力的时候，类似链条的拨齿钩挂挂住中间圆柱传递力，而旁边的钢片则与拨齿钩的边缘结合，形成一个类似皮带传动圆柱平稳结构，从而在一定程度上避免了链条传动的多边形效应。链条传动的多边形效应造成了链条在高速传动时的抖动和振动、冲击等现象，从而增加链条磨损和工作可靠性。这个结构能够大大缓解链条的多边形效应，反而具有了类似齿轮传动的平稳效果，故速度可以提高。
在材质选择上，可以选择钛合金薄片，进而减轻整体重量，增加耐磨性。
欢迎大家继续拍砖。
示意图如下：(比较悲惨，不能上图，只好曲线贴图了。）
给个还算比较好的办法，可以算一个发明，即具有一定齿轮传动特点的链传动系统：
设想的系统用多个薄钢片组成，钢片中间加工多个长方形孔，多个钢片叠加在一起，用钢结构在中间连接起来，用螺钉连接好，中间钢结构成圆柱状。
当在传递力的时候，类似链条的拨齿钩挂挂住中间圆柱传递力，而旁边的钢片则与拨齿钩的边缘结合，形成一个类似皮带传动圆柱平稳结构，从而在一定程度上避免了链条传动的多边形效应。链条传动的多边形效应造成了链条在高速传动时的抖动和振动、冲击等现象，从而增加链条磨损和工作可靠性。这个结构能够大大缓解链条的多边形效应，反而具有了类似齿轮传动的平稳效果，故速度可以提高。
在材质选择上，可以选择钛合金薄片，进而减轻整体重量，增加耐磨性。
欢迎大家继续拍砖。
示意图如下：(比较悲惨，不能上图，只好曲线贴图了。）
实际上，上图有点类似同步带传动。
同步带传动具有带传动、链传动、齿轮传动优点，主要是传动准确、振动小、摩擦小、效率高的优点。
当前同步带传动多采用非金属材料，内部用钢丝加强强度，传递功率可达几百千瓦，速度可达50米/秒。
但是，即便如此，传统同步带传动仍然满足不了实际使用要求，按照弹射力为20吨，末速为50米/秒算，功率达到1万千瓦(没有算错吧？？？），而同步带传动的几百千瓦的承受力，是不能满足要求的。
采用26楼俺设想的结构，由于整体都是靠钢材（或钛合金）制造，其承载能力很强，故具有传递20吨力的潜力。
实际上，上图有点类似同步带传动。
同步带传动具有带传动、链传动、齿轮传动优点，主要是传动准确、振动小、摩擦小、效率高的优点。
当前同步带传动多采用非金属材料，内部用钢丝加强强度，传递功率可达几百千瓦，速度可达50米/秒。
但是，即便如此，传统同步带传动仍然满足不了实际使用要求，按照弹射力为20吨，末速为50米/秒算，功率达到1万千瓦(没有算错吧？？？），而同步带传动的几百千瓦的承受力，是不能满足要求的。
采用26楼俺设想的结构，由于整体都是靠钢材（或钛合金）制造，其承载能力很强，故具有传递20吨力的潜力。
再贴点关于叶教授的报道：
些日子，浙江大学电气工程学院叶云岳教授接连收到来自中原油田技术检测中心、大港油田集团检测评价中心、中国石油天然气集团公司油田节能监测中心、国家油气田井口设备质量监督检验中心等的测试报告，报告数据显示，浙江大学研发的复式三维永磁电机抽油机在工作中表现极佳，相比传统的游梁式抽油机，综合节电达60％以上，不仅节约了大量能源，还为油田创造了可观的经济价值。据悉，目前采用直接驱动技术研制的复式三维永磁电机抽油机目前已在中原、大庆和大港油田的22口油井使用。
复式三维永磁电机抽油机所采用的直接驱动技术之所以有如此高的节电效果，是因为它的设计完全改变了传统驱动系统的间接驱动方式。所谓间接驱动，就是电机输出的动力需要通过皮带轮、齿轮箱或连杆或链条、或钢丝绳等等部件构成的中间转换传动机构才能达到工作目的。所以，许多的能量在整个系统复杂的转换中被消耗。为此，近些年，直接驱动技术以其节构简单、体小量轻、高效节能的明显优势得以快速发展。叶云岳教授介绍说，直接驱动技术可应用的范围非常广泛，相比国内外已有的外转子式的、盘式的、横向磁通式的永磁电机，浙大开发的新技术做到了在低速情况下直接驱动负载，因而可以适应慢至每秒0.01米,快至每秒100米以上的机械运动速度要求。
叶云岳教授的课题组的研究成果已经在北京西客站和南京、上海、武汉、成都、深圳的机场物流线建设中得到产业化应用。叶云岳还带领其团队负责完成了国内首条自行研发的直驱式地铁车、节能的磁浮车，并取得了成功。目前，复式三维永磁电机抽油机的产业化已为为生产企业创造了1100万元的产值，订单已达1.5亿元。
在最近的一年里，中原油田技术检测中心、大港油田集团检测评价中心、中国石油天然气集团公司油田节能监测中心、国家油气田井口设备质量监督检验中心等通过对油田油井上使用的原游梁式抽油机和新型复式三维三维永磁电机抽油机的对比检测，做出了5项“50％以上”的统计结论：产量提高50％以上，用电减少50％以上，重量和占地面积减少50％以上，用电设备容量减少50％以上。
叶云岳教授说，我国油田目前传统的抽油机有近10万台，年耗电量高达数百亿千瓦时，仅此一项，直接驱动技术每年就能为国家节省百亿千瓦时的电能。
些日子，浙江大学电气工程学院叶云岳教授接连收到来自中原油田技术检测中心、大港油田集团检测评价中心、中国石油天然气集团公司油田节能监测中心、国家油气田井口设备质量监督检验中心等的测试报告，报告数据显示，浙江大学研发的复式三维永磁电机抽油机在工作中表现极佳，相比传统的游梁式抽油机，综合节电达60％以上，不仅节约了大量能源，还为油田创造了可观的经济价值。据悉，目前采用直接驱动技术研制的复式三维永磁电机抽油机目前已在中原、大庆和大港油田的22口油井使用。
复式三维永磁电机抽油机所采用的直接驱动技术之所以有如此高的节电效果，是因为它的设计完全改变了传统驱动系统的间接驱动方式。所谓间接驱动，就是电机输出的动力需要通过皮带轮、齿轮箱或连杆或链条、或钢丝绳等等部件构成的中间转换传动机构才能达到工作目的。所以，许多的能量在整个系统复杂的转换中被消耗。为此，近些年，直接驱动技术以其节构简单、体小量轻、高效节能的明显优势得以快速发展。叶云岳教授介绍说，直接驱动技术可应用的范围非常广泛，相比国内外已有的外转子式的、盘式的、横向磁通式的永磁电机，浙大开发的新技术做到了在低速情况下直接驱动负载，因而可以适应慢至每秒0.01米,快至每秒100米以上的机械运动速度要求。
叶云岳教授的课题组的研究成果已经在北京西客站和南京、上海、武汉、成都、深圳的机场物流线建设中得到产业化应用。叶云岳还带领其团队负责完成了国内首条自行研发的直驱式地铁车、节能的磁浮车，并取得了成功。目前，复式三维永磁电机抽油机的产业化已为为生产企业创造了1100万元的产值，订单已达1.5亿元。
在最近的一年里，中原油田技术检测中心、大港油田集团检测评价中心、中国石油天然气集团公司油田节能监测中心、国家油气田井口设备质量监督检验中心等通过对油田油井上使用的原游梁式抽油机和新型复式三维三维永磁电机抽油机的对比检测，做出了5项“50％以上”的统计结论：产量提高50％以上，用电减少50％以上，重量和占地面积减少50％以上，用电设备容量减少50％以上。
叶云岳教授说，我国油田目前传统的抽油机有近10万台，年耗电量高达数百亿千瓦时，仅此一项，直接驱动技术每年就能为国家节省百亿千瓦时的电能。
注意，28楼中，叶教授电机的速度可以达到100米/秒，滑跃弹射俺估计50米/秒就可能够了，所以具有这方面的可能。
目前查到的叶教授做的油田电机功率为22KW，报道如下：
新型的复式三维永磁电机的立体三维磁场更符合电机机电能量变换的要求，它充分利用了电机的三维空间，采用电动机轮直接传动带动抽油杆，有效功率达90%以上，与现在的各种低速大力矩盘式永磁电机相比，在同体面积下，力矩明显提高。而复式永磁电机的功率是22kw，工作时提升力矩优于传统抽油机45～55kw，由于甩掉了传统抽油机的变速传动系统，节电效果超过50%，仅此一项便可以为大庆油田每年节约电费300亿元。
新型的复式三维永磁电机的立体三维磁场更符合电机机电能量变换的要求，它充分利用了电机的三维空间，采用电动机轮直接传动带动抽油杆，有效功率达90%以上，与现在的各种低速大力矩盘式永磁电机相比，在同体面积下，力矩明显提高。而复式永磁电机的功率是22kw，工作时提升力矩优于传统抽油机45～55kw，由于甩掉了传统抽油机的变速传动系统，节电效果超过50%，仅此一项便可以为大庆油田每年节约电费300亿元。
当年美国人投了N+++E的美刀试啊试，最后还是选的蒸弹。。。。为什么？不知道
LZ的设想能量转换率没电磁弹射高。。。
当年美国人投了N+++E的美刀试啊试，最后还是选的蒸弹。。。。为什么？不知道
LZ的设想能量转换率没电磁弹射高。。。
首先，不管用什么大扭矩高效电机，系统有效输出功率是一定的。这么大的功率需要怎样的电源系统？
参与运动的部件越多越重，系统输出的效率就越低。
蒸汽弹射和电磁弹射其实在力学上是近似的，成熟的。想要超越它们不容易。
参与运动的部件越多越重，系统输出的效率就越低。
蒸汽弹射和电磁弹射其实在力学上是近似的，成熟的。想要超越它们不容易。
回复 31# hukehao111
关于弹射器的资料收集和在此基础上设想，到今天为止，俺经历了有15年以上的时间，当然并非都是在做这方面时间投入，另外也不是这方面的专业人员，投入时间多也没有产生多少实际意义。
讲上面这些，是说俺知道美国人走过的路。其实，早期的电磁弹射是想过采用的，但是没有做出来，还是在于当时的技术局限性。蒸汽弹射是当时可实现的办法，但是这么多年过去，蒸汽弹射不能说发展到极限，但也的确难以突破了，所以美国佬才开始考虑电磁弹射，因为电磁方面的技术让电磁弹射逐渐能实用了，另外蒸汽弹射发展到尽头也的确是原因。
当然，就电磁弹射而言，如果我们能够搞出更完全满足要求的东西，那当然好，俺一定放弃自己的YY。不过，在当前，似乎老美也有问题，咱们基础不如老美，在这方面可能不会比老美早。而蒸汽弹射是个较落后的东西，咱们今天再搞蒸汽弹射，似乎也不妥当。故此，俺才YY这些东西，只望能够对相关科学人员起到启发作用。
关于弹射器的资料收集和在此基础上设想，到今天为止，俺经历了有15年以上的时间，当然并非都是在做这方面时间投入，另外也不是这方面的专业人员，投入时间多也没有产生多少实际意义。
讲上面这些，是说俺知道美国人走过的路。其实，早期的电磁弹射是想过采用的，但是没有做出来，还是在于当时的技术局限性。蒸汽弹射是当时可实现的办法，但是这么多年过去，蒸汽弹射不能说发展到极限，但也的确难以突破了，所以美国佬才开始考虑电磁弹射，因为电磁方面的技术让电磁弹射逐渐能实用了，另外蒸汽弹射发展到尽头也的确是原因。
当然，就电磁弹射而言，如果我们能够搞出更完全满足要求的东西，那当然好，俺一定放弃自己的YY。不过，在当前，似乎老美也有问题，咱们基础不如老美，在这方面可能不会比老美早。而蒸汽弹射是个较落后的东西，咱们今天再搞蒸汽弹射，似乎也不妥当。故此，俺才YY这些东西，只望能够对相关科学人员起到启发作用。
pizzaaa 发表于 2010-1-17 10:03
电磁弹射与蒸汽弹射还是有所不同，蒸汽弹射能源利用效率只有4-5%，电磁弹射效率要高很多。俺是学热机的，蒸汽弹射效率低的原因在于弹射末时汽缸的蒸汽压力仍然很高，电磁弹射则没有这方面问题，直接切断电源即可。
至于电源存储问题，当前飞轮储能已经逐渐成熟完善，这个是经过验证的，老美也采取这种策略。俺设想的这些，能源要求低于老美，或者在我们的技术能力基础上，更容易达到。
自己YY，欢迎懂行人拍砖。
电磁弹射与蒸汽弹射还是有所不同，蒸汽弹射能源利用效率只有4-5%，电磁弹射效率要高很多。俺是学热机的，蒸汽弹射效率低的原因在于弹射末时汽缸的蒸汽压力仍然很高，电磁弹射则没有这方面问题，直接切断电源即可。
至于电源存储问题，当前飞轮储能已经逐渐成熟完善，这个是经过验证的，老美也采取这种策略。俺设想的这些，能源要求低于老美，或者在我们的技术能力基础上，更容易达到。
自己YY，欢迎懂行人拍砖。
回复 25# TSQ
直线电机减速问题，存在么，其实有个最常见的直线电机加速器，有人也许还玩过，也就是过山车上，部分过山车把直线电机作为启动加速器，而减速问题，直线电机直接推动弹射勾向前，不用减速，直接用蒸汽弹射上才用水套，水刹车。硬减速。
直线电机减速问题，存在么，其实有个最常见的直线电机加速器，有人也许还玩过，也就是过山车上，部分过山车把直线电机作为启动加速器，而减速问题，直线电机直接推动弹射勾向前，不用减速，直接用蒸汽弹射上才用水套，水刹车。硬减速。
米帝用的coil gun。
沼泽 发表于 2010-1-17 17:40
电机的动子用水动力减速，那下次发射前是不是要擦干呢，不知道能否带着水来再次弹射。
俺看到的资料上似乎没有采用水来减速的。
电机的动子用水动力减速，那下次发射前是不是要擦干呢，不知道能否带着水来再次弹射。
俺看到的资料上似乎没有采用水来减速的。
贴个国内电机方面的资料：
国内1120kW永磁电机与相近规格的异步电动机的分析
样机型号 TYX1120-4 YKK500-4 YKK560-4
额定功率（kW） 1120 1120 1250
效率（%） 96.5 94.4 94.4
功率因数 0.94 0.88 0.90
起动转矩（倍） 2.2 0.7 0.7
失步转矩（倍） 2.01 1.6 1.6
上面的TYX1120-4看不出尺寸，但YKK500-4的电机轴中心高为500mm，即0.5米，按道理TYX1120的中心高应该是1120，不过似乎不太妥当，因为传统上永磁电机的尺寸和重量是小于传统电机，看到一个说法是传统电机重量的一半左右，总之不是很高。
查到的YKK500-4电机的总体重量为5吨左右，按照国内现在采用稀土材料磁铁做的同步电机，重量上会节省不少。但从功率上来讲，上面国内稀土永磁电机的功率可以达到1120KW，据说是最大功率的。按照极数为4来看，转速最高是1500转/分，适合弹射速度情况下，驱动链轮直径为640mm。仍然在可接受范围之内。
http://www.repmc.com/center/progx5.htm
这些信息表明，电机驱动方面，当前问题不大，可以满足弹射要求。
所以，剩下的关键问题就在于弹射力的传递过程，即机械结构部分的东西了。
国内1120kW永磁电机与相近规格的异步电动机的分析
样机型号 TYX1120-4 YKK500-4 YKK560-4
额定功率（kW） 1120 1120 1250
效率（%） 96.5 94.4 94.4
功率因数 0.94 0.88 0.90
起动转矩（倍） 2.2 0.7 0.7
失步转矩（倍） 2.01 1.6 1.6
上面的TYX1120-4看不出尺寸，但YKK500-4的电机轴中心高为500mm，即0.5米，按道理TYX1120的中心高应该是1120，不过似乎不太妥当，因为传统上永磁电机的尺寸和重量是小于传统电机，看到一个说法是传统电机重量的一半左右，总之不是很高。
查到的YKK500-4电机的总体重量为5吨左右，按照国内现在采用稀土材料磁铁做的同步电机，重量上会节省不少。但从功率上来讲，上面国内稀土永磁电机的功率可以达到1120KW，据说是最大功率的。按照极数为4来看，转速最高是1500转/分，适合弹射速度情况下，驱动链轮直径为640mm。仍然在可接受范围之内。
http://www.repmc.com/center/progx5.htm
这些信息表明，电机驱动方面，当前问题不大，可以满足弹射要求。
所以，剩下的关键问题就在于弹射力的传递过程，即机械结构部分的东西了。
看题目进来还想给LZ点砖呢，结果细看看还挺有门儿~那我也掺和掺和~
有人觉得瞬间启动是问题，我觉得咱们换一种想法，不要困在LZ这个图里面。
可以参考内燃动力系统的设计
加入一个类似离合器的装置，外带一个飞轮。
首先电动机带动飞轮逐渐加速运转，加速度如何无所谓，只要功率够就行。
当速度达到标定值，接合离合器。
如果没有飞轮，电动机输出州扭矩不够的话，电动机就会因为软特性被憋住……
现在引入飞轮，把飞轮存储的动能输出。
整个系统转速下降不大，而对于负载端就会产生一个巨大的加速度。
理论上说能说得通。原理就是汽车那一套原理：大家可以想像一下午夜飚车党~首先空档，发动机转速拔到4500左右，然后猛地松开离合踏板，同时右脚油门到底，车就咆哮着冲了出去……
所设想的离合器理论上也不是什么问题……
我这个想法存在的问题就是结构太重。
飞轮不用说了，肯定极其巨大；而要承受巨大的冲击载荷，离合器片应该也是很厚很大……
整套系统可能得上千吨……跟老美的蒸汽弹射管路也差不多了……
有人觉得瞬间启动是问题，我觉得咱们换一种想法，不要困在LZ这个图里面。
可以参考内燃动力系统的设计
加入一个类似离合器的装置，外带一个飞轮。
首先电动机带动飞轮逐渐加速运转，加速度如何无所谓，只要功率够就行。
当速度达到标定值，接合离合器。
如果没有飞轮，电动机输出州扭矩不够的话，电动机就会因为软特性被憋住……
现在引入飞轮，把飞轮存储的动能输出。
整个系统转速下降不大，而对于负载端就会产生一个巨大的加速度。
理论上说能说得通。原理就是汽车那一套原理：大家可以想像一下午夜飚车党~首先空档，发动机转速拔到4500左右，然后猛地松开离合踏板，同时右脚油门到底，车就咆哮着冲了出去……
所设想的离合器理论上也不是什么问题……
我这个想法存在的问题就是结构太重。
飞轮不用说了，肯定极其巨大；而要承受巨大的冲击载荷，离合器片应该也是很厚很大……
整套系统可能得上千吨……跟老美的蒸汽弹射管路也差不多了……
Cressida0718 发表于 2010-1-18 08:48
弹射器早期有重物下坠弹射和飞轮弹射方案。重物下坠很快被淘汰，飞轮弹射也只适合小物品，后来再发展到液压弹射。液压弹射最后碰到瓶颈，最后发展到蒸汽弹射，再到后来的就是电磁弹射正在研制。这就是弹射器大概的一个发展历史。
俺这里设想的弹射器，在启动力上，基本问题不大，看那个我贴出的TYX1120-4的启动转矩（倍）是2.2，也就是其启动时的转矩是正常运转的2.2倍，故启动力足够大，这方面不成问题。这也是多年来电动机技术发展的结果。
现在的难题在于怎么把力传递过去，并在运动中保持平稳，这个是关键。这个问题能解决，基本上就没有什么大问题了。
这么长的力传送带，传递的力又很大，在传递过程中变形较大，同时受热障冷缩也大，在传递过程中的尺寸匹配就不容易实现，这样受力就不是很均匀，造成局部应力加大，进而造成整个寿命受到影响。当然可以采用一些措施，譬如链齿上镶嵌具有缓冲效果的物质来降低应力，但需要大量试验来判断。
总体原理基本成立，剩下的就是工程实践了。
弹射器早期有重物下坠弹射和飞轮弹射方案。重物下坠很快被淘汰，飞轮弹射也只适合小物品，后来再发展到液压弹射。液压弹射最后碰到瓶颈，最后发展到蒸汽弹射，再到后来的就是电磁弹射正在研制。这就是弹射器大概的一个发展历史。
俺这里设想的弹射器，在启动力上，基本问题不大，看那个我贴出的TYX1120-4的启动转矩（倍）是2.2，也就是其启动时的转矩是正常运转的2.2倍，故启动力足够大，这方面不成问题。这也是多年来电动机技术发展的结果。
现在的难题在于怎么把力传递过去，并在运动中保持平稳，这个是关键。这个问题能解决，基本上就没有什么大问题了。
这么长的力传送带，传递的力又很大，在传递过程中变形较大，同时受热障冷缩也大，在传递过程中的尺寸匹配就不容易实现，这样受力就不是很均匀，造成局部应力加大，进而造成整个寿命受到影响。当然可以采用一些措施，譬如链齿上镶嵌具有缓冲效果的物质来降低应力，但需要大量试验来判断。
总体原理基本成立，剩下的就是工程实践了。