- 中文名
- 电磁弹射
- 外文名
- The electromagnetic launch
- 原 理
- 采用电磁的能量来推动
- 区 别
- 不需要蒸汽来驱动活塞
- 特 点
- 一般都是大载荷物体
电磁推进技术的原理早在19世纪初就已有人提出,后经过几十年的探索与研究,人们相继研制出了各种电磁感应原理的直线发射装置或模型,但由于受相关研究领域技术的影响,上述模型的性能距工程实用尚存在着较大的差距。70年代以后,超大功率脉冲技术和电子技术的飞速发展使电磁发射技术有了重大突破:1978年澳大利亚的马歇尔等人用SSOMJ的单极发电机作为电源和采用等离子体电枢在5m长的导轨炮上把3g重的聚碳酸脂弹丸加速到了5.9km/s的初速度。这个具有划时代意义的研究成果证明了用电磁力可以把较重的弹丸推进到高速的可能性,使世界各地的科学家受到极大的鼓舞和启发,由此也将电磁发射技术的研究推向了一个新阶发段。
电磁发射技术在全世界范围内都处于实验研究阶段,电磁弹射虽起步稍晚,但由于其潜在的应用前景,该项技术的研究还是备受重视,1988年美国海军与卡曼航空航天公司曾计划联合研制航母舰载电磁弹射器模型,指标是在3s的加速时间内,把重达36 T的全载F - 14战机加速到150节。据估计,这种电磁弹射器的重量只有现役的蒸汽弹射器的十分之一,而且省去许多管道,这对于舰船的安全运行和减重提速都具有重要意义。英国国防部正着手准备一个开发与试验计划,研究在未来两艘航母上加装一种新型电磁弹射系统的可能性。与此同时,其他国家也对电磁弹射技术产生了浓厚的兴趣。 [1]
2023年9月24日报道,中国科学院空间应用中心研制建设的4秒电磁弹射微重力实验装置前不久启动试运行。 [4]
2023年10月1日消息:中国电磁弹射微重力实验装置开始首批实验。该装置通体无焊接,靠4万多颗螺栓精准铆钉,利用电磁弹射技术,将实验舱向上弹射再回落,可提供4秒微重力环境。 [5]
电磁发射是采用电磁作用原理产生的电磁推力使物体加速的。因电磁驱动力与电流平方成正比,所以只要保证足够的电流输入,便能在发射装置内产生足够大的推力,使物体达到更高的速度。以导轨式电磁发射为例。其基本原理如图1所示。
开关S接通时,电源G通过导轨A、电枢D和导轨C,构成了一电流回路;电流I产生磁场B,它对在磁场中流动的电荷产生了力F。由于导轨固定于刚体上不能移动,而电枢是活动体,所以电枢会在力的作用下以速度V向右运动。这就是电磁发射的基本原理。 [2]
(2)弹射器的速度与发射器相比不是很高。一般情况下,发射器的弹丸可以达到每秒几千米到几十千米,理论上可以达到上百千米;而弹射器则不要求很高的速度,每秒几十米到几百米就可以满足要求。
(4) 从结构上说,电磁炮的发射体一般都在发射管内部,而电磁弹射器在载荷由于相对较大,一般都是“骑”在驱动器之上的。
由此可见,电磁弹射的主要应用范围是大载荷的短程加速,在军事上比较典型的是航空母舰上的舰载飞机起飞弹射。