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美國海軍近來致力于船艦的自動化與電力化，除了電磁彈射裝置外，軌道炮也是很重要的研發(fā)方向。

包括:電源、強迫儲能裝置、導(dǎo)軌和脈沖發(fā)生器等，但彈射器還多了強迫降溫及精確控制。 分別介紹如下: 1、 電源裝置 電磁彈射器用的是直流電源，而且在電磁彈射器工作時是負荷沖擊性非常大。雖然有了儲能裝置，但由于要求彈射器在很短時間內(nèi)起飛更多架次的飛機，所以對電磁彈射器的電源容量要求也比較大，一般容量在5~8萬KVA左右(但輸出電壓卻不高)。這么大的功率的交流發(fā)電機當(dāng)然不是問題，但如果是直流發(fā)電機則必須是無刷穩(wěn)流直流發(fā)電機，否則滑環(huán)的強大電流會灼傷換向器。 電磁彈射器的心臟就是100多米長的直線感應(yīng)電動機，它推動與飛機相連接的電樞。而目前電樞基本上是一個U形鋁塊，裝在定子的3個側(cè)面。直線電機的原理并不復(fù)雜.設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)運動的感應(yīng)電動機沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就成了一臺直線感應(yīng)電動機。在直線電機中，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機定子的，叫初級;相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子的，叫次級。初級中通以交流，次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動.這時初級要做得很長，延伸到運動所需要達到的位置，而次級則不需要那么長。實際上，直線電機既可以把初級做得很長，也可以把次級做得很長;既可以初級固定、次級移動，也可以次級固定、初級移動。然而，電磁彈射器也決不是僅靠直線電機工作的，它總共有強迫儲能裝置、大功率電力控制設(shè)備、中央微機工控控制及直線感應(yīng)電機 2、 力量儲能裝置 力量儲能裝置是電磁彈射器的核心部件，它不僅緩解了發(fā)電機的壓力，同時在彈射器不工作時吸收發(fā)電機的能量，使發(fā)電機幾乎不受沖擊性負荷的影響。力量儲能裝置原理不復(fù)雜，但實施起來很麻煩。早期美國使用的力量儲能裝置是這樣的:用一個交流發(fā)電機給一個交流電動機供電，這其實很容易辦到，但這個電動機的轉(zhuǎn)子同時拖動直流發(fā)電機和一個慣性特別大的自由轉(zhuǎn)子(約上百噸)一起旋轉(zhuǎn)。我們知道，這么重的自由轉(zhuǎn)子起動起來有一定的難度，然而這么重的自由轉(zhuǎn)子運行到高速時具有非常大的動能。而在彈射器工作時，在發(fā)電機看來是接近短路的電流會產(chǎn)生強大的制動力阻止發(fā)電機繼續(xù)運行，電動機將無能力拖動，但此時由自由轉(zhuǎn)子強大的儲能強制拖動直流發(fā)電機運行，從而完成沖擊性負荷過程。自由轉(zhuǎn)子會因此速度降低，但起動結(jié)束后電動機會在發(fā)電機沒有負荷下把自由轉(zhuǎn)子拖動到一定的速度，從而完成儲能。但需要說明的一點是，這里的電動機既不是鼠籠式電機，也不是繞線式電機，還是轉(zhuǎn)子有一家電感及線圈的電機。 強迫儲能裝置是電磁彈射器的一個瓶頸，在國防方面一直是高度機密的。作用就是能平時儲能，然后把大功率能量在短時間內(nèi)釋放出來。電磁彈射器工作時間不長，但是在做功時段是個加速度做功的過程，因此不能把它當(dāng)成恒功率設(shè)備來考慮。 這種強迫儲能裝置是電磁彈射器的一個瓶頸，在國防方面一直是高度機密的。作用就是能平時儲能，然后把大功率能量在短時間內(nèi)釋放出來。電磁彈射器工作時間不長，但是在做功時段是個加速度做功的過程，因此不能把它當(dāng)成恒功率設(shè)備來考慮。 電磁彈射系統(tǒng)的強迫儲能系統(tǒng)要求在45秒內(nèi)充滿所需要的能量。最大的艦載機起飛一般需要消耗的能量不會超過120兆焦,而這強迫儲能系統(tǒng)最大能儲存140兆焦的能量,此時充電功率為3.1兆瓦,算上損失,4兆瓦左右(實際上達不到的)，四部電磁彈射系統(tǒng)同時充電,充電總功率可達16兆瓦(1兆瓦=1000KW)，可見沒有強大的電源是無法滿足電磁彈射需求的。當(dāng)然，航母上耗電的又豈止是四部電磁彈射器，另外還有電磁軌道炮、升降機、激光(目前激光的功率都不算大)等其它用電加起來的話必須要航母總功率達60兆瓦以上,否則電磁彈射器充電時也會影響其它系統(tǒng)用電的。 電磁彈射器難就難在電能不象蒸汽，根本不適合大容量儲存，象儲存彈射艦載機這樣的能量更是難上加難。通用原子公司在實驗電磁彈射器時對強迫儲能裝置只字不提，可見其技術(shù)的高度機密性非同一般，想突破也非易事。 磁懸浮列車就是用直線電機來驅(qū)動的。關(guān)于直線感應(yīng)電機實際上原理簡單，在實際生活中也可遇到不少。目前美國的電梯轎廂門就是采用直線電機驅(qū)動，而中國在還大部分停在車床上等不太多的場合。用于電磁彈射器的直線電機與它們相比可謂超功率的，而且其工藝方面也比普通的高。電磁彈射器的直線電機動子是采用鋁筒(大部分材料為鋁)，為U型狀，其中3面與直線電機的定子相對，其中往復(fù)道與航母存在摩擦外，其余均不會產(chǎn)生摩擦，而且鋁筒質(zhì)量輕，遠遠小于蒸汽彈射器的活塞，因此返回非常容易，減速道也可短的多。實際上，其中動子部分一部分專家認為還可以進一步減輕，那么電磁彈射器效率是明顯的. 3、 導(dǎo)軌 電磁彈射器的導(dǎo)軌與電磁軌道炮的差異很大，也比其復(fù)雜的多。 電磁彈射器的導(dǎo)軌共有4個，分別為上部2個，下部2個。但每跟導(dǎo)軌都非常長(200米以上)，安裝在起飛甲板的下面。并且每跟導(dǎo)軌內(nèi)部均有超導(dǎo)體與其熔接，中間是高壓冷卻油，其冷卻油在進入導(dǎo)軌前的溫度低于-40℃，而從導(dǎo)軌出口的溫度低于-30℃。不僅如此，導(dǎo)軌與飛機牽引桿的接觸面至導(dǎo)軌中心還有很多特細的小孔，所以其冷卻油不僅僅是為超導(dǎo)體降溫，還有潤滑的作用，而且會使飛機牽引桿在運行時降溫。 飛機牽引桿是在飛機前輪下與飛機前輪連為一體的裝置，可收縮并放置在飛機的腹腔內(nèi)。其中間也為超導(dǎo)體，但無油冷確通道，而且與導(dǎo)軌連接處面積較大，均為軟接觸。在起飛前，飛機牽引桿伸出至上下導(dǎo)軌之間，飛機發(fā)動機起動并開如運行，但約一秒鐘時彈射器通電，強大的電流從導(dǎo)軌經(jīng)飛機牽引桿后再流回另一對導(dǎo)軌并形成回路，牽引桿在強大的電磁力下被推動運行到高速(未到起飛速度，但只差一點)后電流被強制截止，牽引桿將不再受力，但在飛機發(fā)動機的推力下達到起飛速度。為什么未達到起飛速度就斷電呢?是因為由于飛機牽引桿與飛機連為一體，如果這時繼續(xù)通電的話，飛機起飛時將把飛機牽引桿拉出，斷電時會產(chǎn)生強大的電弧灼傷飛機牽引桿。 4、 脈沖發(fā)生器 以上過程實際上是脈沖發(fā)生器完成的。蒸汽彈射器為使發(fā)動機與彈射器同步運行(縮短起飛距離)，用一根鋼棍先擋住飛機運行，由于飛機發(fā)動機推力無法推斷鋼棍，但與彈射器合力卻可推斷鋼棍，從而使飛機在彈射器與發(fā)動機合力下起飛。但電磁彈射器卻無需鋼棍擋住，在飛機起飛時電磁彈射器同步通電，但電流是逐漸增加起來，而且在起飛末段將電流截止。