美海军测试航母新型直线感应电机弹射系统

　　中国日报网站消息：美国电气与电子工程师（IEEE）学会《SPECTRUMONLINE网站》2004年11月12日报道，今年秋天，美海军开始测试两套使航空母舰弹射飞机的方式发生革命性变化的系统。海军的想法是利用直线感应电动机，通过一个先进的储能系统的能量极高速运动将飞机弹射入空。电动机的概念类似磁悬浮列车系统采用的技术。

　　9月份，两个系统的模型交付美海军航空系统司令部在新泽西州的赫斯勒特湖实验站，

在那里，电磁飞机弹射系统（EMALS）正在模拟弹射床上进行试验。完全是原型系统的功能，但只有半长弹射轨道，与103米长航空母舰上要求的系统相反，是50米长。两个竞争的公司是圣地亚哥的通用原子公司和森尼维尔的诺斯罗普船用系统公司，各自竞争成为弹射器的独立合同公司。获得第一的要用在未来的CVN-21航空母舰上，这是美海军下一代“全电力和全电子”化舰队的一部分。

　　即使先进的核动力航空母舰今天还在使用几十年前的老技术--蒸汽弹射，来加速它们的飞机--典型的有F-14“雄猫”和F/A-18“大黄蜂”，重量达33吨，在2-3秒加速到每小时240千米。蒸汽弹射器是一个混乱的蒸汽管路、阀和液压系统的迷宫，是属于火车技术的范围。它的爆发力来自非常大的由蒸汽驱动的活塞，其弹射机大而笨重，效率很低。

　　电磁飞机弹射系统具有更好的性能和和弹射控制范围，适合弹射飞机的范围很广。它将加速飞机的重量约在4.5～45吨，弹射速度在100～370千米/小时之间，控制灵敏度灵活，这是蒸汽弹射器不能达到的。

　　电磁飞机弹射系统的心脏是103米长的直线感应电动机，它推动与飞机相连接的电枢。与磁悬浮列车发展形成对照，磁悬浮列车的运动是漂浮在空气中，而电磁飞机弹射系统是与滚轮接触，与一个滑架沿弹射器轨道的通道运行。通用原子公司和诺斯罗普船用系统公司两家公司的设计中，电枢基本上是一个U形铝块，装在定子的3个侧面。

　　电磁飞机弹射系统的直线电机是由旋转储能装置供应电力，该储能装置从舰艇的配电系统获得电力。根据美海军电磁飞机弹射系统计划主任里查德·布什威说，初始的电磁飞机弹射系统概念包括飞轮和脉冲盘式发电机，后者避免使用更传统的发电机转子储存能量系统。该计划主任又说，能量储存系统是一个先进的技术成果，但在竞争评估阶段不便于谈论更多的技术细节，以免泄露专利信息。

　　由旋转系统的动能变成电能，并由固态电力调节系统向定子提供一个巨大的2～3秒的电脉冲。该系统必须每45秒不断地提供这样的电脉冲，以便与当前的蒸汽弹射器的能力匹配。

　　电力调节系统通过变换器将升高电压和频率的电流输入直线电机。通过给马达电磁线圈供电生成一个随电枢运动的运动电磁波。驱动力来自高功率的可控硅整流器，它能在高达几千伏的电压作用下产生几万安培的电流。由定子电流形成的电磁场加速电枢。磁场推进的同时，推动电枢和它的支架沿马达的长度运动，直到被弹射的飞机达到起飞速度为止。

　　电磁飞机弹射系统具有不断监视自身的闭路系统，连续调节速度和功率，以便适应每种飞机机型的弹射剖面。

　　布什维说，电磁飞机弹射器除具有较大控制灵活性之外，其重量和大小只相当于蒸汽弹射器的一半。消除了高压、高温蒸汽管路和阀的迷宫将减少值勤作业和战斗危险。由于使用电力电子分系统，电磁飞机弹射系统的维修人员将少30%。

　　未来电磁飞机弹射系统是模块化的，因此便于维修和改进时不同组件和分系统的交换。(来源：船舶工业科技信息中心)