第三百一十四章 星球大战计划9 (第3/3页)

组在工作中其本身只有电感涡流和磁涡流效益产生不多的热量，但是其位置处于中心地带，散热条件不好，且永磁体对温度敏感，高过一定温度就会失效。滑组和定子线圈间保持均匀的635毫米间隙，相互间不生摩擦，依靠滑车和滑车轨道之间的滑轮保持这个间隙不变。滑动组上因为没有需要使用电的装置，所以结构比较简单，且无摩擦设备，需要检修和维修的工作量极少。弹射中，每一块定子磁体将只承受27千克/平方厘米的应力。由于滑动组采用了固定的高磁永磁体，所以定子被设计成电磁，形状为马鞍形，左右将滑动组包围，上部有和标准蒸汽弹射器相同大小的356毫米的开缝。定子采用模块化设计，共有298个模块，分为左右两组，每个模块由宽64o毫米、高686毫米、厚76毫米的片状子模块构成。一个模块上有24个槽，每个槽用3相6线圈重叠绕制而成，这样每一个模块就有8个极，磁极距为8o毫米。槽间采用高绝缘的g1o材料制成，每个槽都用环氧树脂浇铸，将其粘接成一个无槽的整体模块。通过数字化定位的霍尔元件，定子模块感应滑车上的磁强度信号，当滑车接近时，模块被充电，离开后断开，这样不需要对整个路径上的线圈充电，可以大大节省能源。每一个模块的阻抗很小，只有o67毫欧，它的设计效率为7o%，一次弹射中消耗在定子中的能量有133兆瓦，铜线圈的温度会被迅加热到1182c，加之受环境温度影响，这一温度可能会高达155c。这将过滑车永磁体的极限退磁温度，因此需要强制冷却，冷却方案是定子模块间采用铝制冷却板，板上有细小的不锈钢冷却管，可以在弹射器循环弹射的45秒重复时间内将线圈温度从155c降低到75c。线性电动机的末段是反相段，通过电流反相就能让滑组减并停下来，同时自动恢复到起始位置。从电磁线圈炮的展历史来看，阻碍电磁弹射器的现实化并不是线性电机本身，而是强大而稳定的瞬能源。美国航母上采用2o世纪9o年nasa为电磁炮、激光武器展的惯性储能装置研制而来的盘式交流电机。新设计的盘式交流电机重约87吨，如果不算附加的安全壳体设备，其重量只有69吨。盘式交流电机的转子绕水平轴旋转，重约5177千克，使用镍铬铁的铸件经热处理而成，上面用镍镉钛合金箍固定2对扇形轴心磁场的钕铁硼永磁体。镍镉钛合金箍具有很大的弹性预应力，可确保固定高旋转中的磁体。转子旋转度为64oo转/分，一个转子可存储121兆焦的能量，储能密度比蒸汽弹射器的储气罐高一倍多。一部弹射器由4台盘式交流电机供电，安装时一般采用成对布置，转子反向旋转，可减少因高旋转飞轮带来的陀螺效应和单项扭矩。弹射一次仅使用每台电机所储备能量的225%，飞轮转盘的转动度从64oo转/分下降到52oo转/分，能量消耗可以在弹射循环的45秒间歇中从主动力输出中获得补充。四蓄能电机结构允许弹射器在其中一台电机没有工作的情况下正常使用。由于航母装备4部弹射器，每两部弹射器的动力组会安装到一起，集中管理并允许其动力交联，因而出现6台以上动机故障而影响弹射的事故每3oo年才会重复一次。盘式交流电机采用双定子设计，分别处于盘的两侧，每一个定子由28o个线圈绕组的放射性槽构成，槽间是支撑结构和液体冷却板。采用双定子结构，每台电机的输出电源是6相的，最大输出电压17oo伏，峰值电流高达64oo安，输出的匹配载荷为816万千瓦，输出为21331735赫兹的变频交流电。盘式储能交流电机的设计效率为893%，这已经通过缩比模型进行了验证，也就是说每一次弹射将会有127千瓦的能量以热量形式消耗掉。电机定子线圈的电阻仅有86毫欧，这么大的功率会迅将定子线圈加温数百度，所以设计了定子强制冷却。冷却板布置在定子的外侧，铸铝板上安装不锈钢管，内充eg混和液，采用流量为151升/分的泵强制散热。根据1/2模型测试可知，上述设计可以保证45秒循环内铜芯温度稳定在84c，冷却板表面温度61c。”

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