开始研究电磁弹射

本人在电力行业搞技术及研发工作22年,对机电,计算机软硬件的开发编程有丰富的实战经验,看待事物有独到的见解,结合自己丰富的工作理论知识及通过一段时间业余电磁弹射原理的学习,知道了电磁弹射比蒸汽弹射有无比的优越性,期盼已久的国产航母002电磁弹射却最终仍然还没有上舰,作为一名爱国公民,祖国的强大是无比的自豪与期盼,电磁弹射这次还没有上舰稍感失落。
在平时的学习中,也逐渐的发现了一些的确存在的客观问题,现阶段的航母电磁弹射相对该有的理想的电磁弹射状态还是效率低,损耗大,发热高,需要强大的以储能装置为依托的电力做支撑,所以现阶段的电磁弹射还很艰难,可靠性一般,故美国福特号下水电磁弹射故障频繁远超预期仍然没有达到真正的可靠实用化水平,故针对现阶段的现状,我决定从现在开始,也来发挥一下自己对这方面的独特才能优势,自己也来研究航母电磁弹射,也力图为祖国强大增风采。
研发步骤,
1、从突破核心原理出发,优化核心原理,在相同功率输出的情况下缩小体积,提高电能转换效率,实现航母专用直线电机与等效原理的旋转电机相同的高效率及低故障率及高可靠性,尽可能的不需要储能装置而能正常可靠工作,不需要核动力而能正常可靠工作。
2、在突破原理的同时,制作缩比原理演示样机。
3、研究成功后做静态,动态拉力测试,并弹射模型飞机起飞试验及重物车抛射试验。
下面是我逐渐开始买的部分五金材料。材料尽量做到就市取材,易买易用的原则。





现在才刚开始研究,希望通过克难奋进,拼搏攻坚,最终从核心原理真正实现成功,实现电磁弹射质的飞跃,研究出真正意义的高效率,低功耗,高可靠,低故障率的航母电磁弹射。

楼主 星际魂  发布于 2017-03-03 21:36:00 +0800 CST  


周末了今天摆出部分磁极部分,由于在电磁弹射中,磁极的大方向组成部分已经是公开的秘密所以我也不作保留就摆出来,后面核心全新的突破部分由于需要作为技术领先的需要所以需要进行保密仅供外观参观尽请各位朋友理解。
电磁主结构仍然采取下图中画红圈的部分为指导大方向,因为此种设计结构方式的确优秀。但是电力走线却淘汰打叉的部分,因为那个部分是由于现阶段核心原理没有真正的突破而自然衍生导致的布线存在严重不足,线缆电力有效输送率太低,这部分就严重影响了电能转换输出效率。
我将采用总线冗余式供电结构,当核心原理真正突破后,总线冗余式结构就能顺利使用,这一部分就能提高不少效率。


我的缩比演示模型的磁极与全尺寸的成品的磁极数量完全保持一致,仅仅是缩比而已,这样保证在研发中的程序,试验等各方面尽量保持一致性,研究成功后也能不用修改程序就能完美的无缝衔接的移植到全尺寸上去。

楼主 星际魂  发布于 2017-03-04 12:36:00 +0800 CST  


总线冗余供电铜条。

楼主 星际魂  发布于 2017-03-06 14:11:00 +0800 CST  

本电磁弹射的核心控制拟采用这个成品单片机最小系统控制板,完全程序化,此单片机为高性能、高速度、低功耗。不要看此控制板小,但是麻雀虽小五脏俱全,此电磁弹射的核心思想就完全通过对此单片机的编程来输出控制直线电机实现全部功能。
电磁弹射由于负载为短时大电流爆发性输出,为了保障航母编队的隐蔽安全性,尽量避免因电磁弹射设计原因而导致的舰船电磁波向空中辐射,所以方案中直线电机大电流电磁主回路不采用任何继电器等机械输出进行大电流回路的开断控制,完全采用无触点软控制设计。

初期思考方案有所修正改动,浪费了一些五金材料,正在补购中。

楼主 星际魂  发布于 2017-03-06 20:00:00 +0800 CST  
感谢各位朋友的大力支持鼓励与期待。由于我平时要上班,都是抽下班时间,抽周末假期等进行制作研究,当别人在花前月下享受幸福生活时,我还得静下心来开始研究制作享受研发人的寂寞,所以所花的时间较长,这个的研究可是国之重器,世界多国研究都耗费了多少年却仍然不够成功,所以作为个人研究也得需要时间,至少也得几个月制作出缩比原理样机,所以敬请各位朋友耐心等待,今天是3.8节,居然我们男同胞也批准可以出去看油菜花,但是我只能又默默的回到家中开始充分利用好今天的时光进行研究。
模型看似小,可是需要制作的零部件太多,所花时间周期较长,所以现在准备改变一下策略,先制作短模块作为基础静拉力原理测试,验证原理的可行性,在这个同时同步制作整个缩比样机,这样好让自己少走弯路,多一个保险验证的途径。
下面是今天开始把报废的五金利用起来制作静拉力测试模块。




所用的磁极材料非常的小巧,却又要实现较大功率力量的输出,这就是一对现实存在的矛盾体,这就是我这次设计研究需要突破的其中一项重要的内容。

楼主 星际魂  发布于 2017-03-08 10:59:00 +0800 CST  
现阶段谈超导就好比汽车还没有突破发动机技术,使用低效率的发动机的情况下,不去考虑突破发动机技术,而是去考虑给汽车加大油箱,加大油路管径提高供油能力猛轰油门就跑得快了,这样做其实是没有切入真正的主题,弹射器就是弹射器,一定要从自身的核心原理先突破,先优化,提高效率,原理都还没突破优化就谈超导体,感觉还是有点不切研究的主题。
看看现在的电磁弹射各国的研究方向,自身的核心原理没有进行真正的突破优化,由于效率低,所以就必须要巨大的超过本不应该的那么高的电力供应,怎么办?现实是没有从解决核心原理着手,而是去解决什么储能装置,什么超导体去试图娇惯这个低效率的电老虎庞然大物,这样会让研究多走很多弯路。
现阶段美国的电磁弹射毛病所在:
1、由于核心原理存在没有真正突破的问题,所以导致启动电流大,做的无用功就多,无用功导致产生额外的巨大发热量及巨大的无用功电能消耗;
2、由于核心原理存在严重问题,所以漏磁大,电机原理行家都知道,磁路漏磁大,必然效率低,感抗低,电流大,发热就必然巨大,做工出力却低,又产生巨大的无用功电能消耗,基于这上述两点,就是存在巨大的潜力挖掘空间,把这两个空间通过核心原理的突破挖掘出来,或许就不需要什么储能装置,什么超导体了,最终实现高效率,低功耗,动力却又杠杠的。
电机日常生活中都知道,常规电机启动电流是非常大的,所以常使用星型/三角形,电抗器,变频器等等进行降压变频等进行启动,目的就是减轻那个巨大的启动电流,由于电磁弹射整个过程是加速启动过程,所以如果采用常规的电机原理方式,必然这个启动电流巨大的烦恼不可避免,启动过程电流巨大却没有真正的去有效做工,所以浪费了巨大的电能,产生了巨大的热量,所以怎么去解决这一难题,当然有办法,就是把启动换种思路变成常动,也就是不管启动,静态,怎么样的运行输出等同的出力条件下都可是一种对应额定的状态运行,这样就规避了启动电流巨大的问题,也就克服了需要储能装置来娇惯这个娇宝贝的问题。当然要变启动为常动不是易事,但同样也不是不可能,换种独特的思路就可以有机会实现。
我正是基于上面两点的电机常规知识,并从这两方面去着手突破核心原理,变启动为常动,规避漏磁问题,让电力不浪费的高效率的进行利用,提高效率,减少发热。想想我们的巨型常规电机存在电磁弹射这么电力功率不对等的巨大的发热及电力消耗的难题吗?所以突破核心原理才是我们孜孜以求该去突破解决的问题。

楼主 星际魂  发布于 2017-03-22 12:04:00 +0800 CST  
静拉力测试模块制作中。




楼主 星际魂  发布于 2017-05-04 14:29:00 +0800 CST  




家里变成科研基地很凌乱没有办法!

楼主 星际魂  发布于 2017-05-11 13:32:00 +0800 CST  
下面是静拉力测试模块动子的制作过程。
把上面楼层中标准为动子的铝板加工成这样。


整个制作需要的零配件也非常多,下面是其中一少部分而已。


楼主 星际魂  发布于 2017-05-11 13:35:00 +0800 CST  


制作是艰辛的,也是非常需要耐心,静心。在这种3毫米宽的菱面上打孔,攻丝,没有非常静的心及准确度是难一次打成功的。还好,这些手上功夫常动手还是比较容易的。


安装磁钢,攻丝。

楼主 星际魂  发布于 2017-05-11 13:38:00 +0800 CST  


打孔攻丝成功完成,安装上轮子。

楼主 星际魂  发布于 2017-05-11 13:40:00 +0800 CST  


固定滑轨取气隙0.3mm,这个看着简单实际操作却是有一定的困难,这个比较考脑筋及耐心因为磁钢的吸引力非常强,不是吸上左边就是又边,很难固定在中间位置,所以我想出了用木屑一点点的调整卡死控制,最终控制出了满意的气隙,最终打孔攻丝一次成功。

楼主 星际魂  发布于 2017-05-11 13:48:00 +0800 CST  


动子制作装配完成。

楼主 星际魂  发布于 2017-05-11 13:49:00 +0800 CST  
机械部分制作完成,下面是视频演示。
http://player.youku.com/player.php/sid/XMjc1NzM4MDg3Mg==/v.swf


机械平台已经搭建,后面开始绕线圈,制作电子部分,单片机程序控制等,本电磁弹射的的研究未来想要突破的核心原理及难点也在这后面,此小拉力测试模块如果静拉力测试通过反复测试顺利成功达到满意的动力输出,后续就开始真正的做3米长的弹射部分。

楼主 星际魂  发布于 2017-05-11 14:17:00 +0800 CST  
谢谢大家的支持鼓励!

楼主 星际魂  发布于 2017-05-12 23:09:00 +0800 CST  
铜排总线在这里用上了。




楼主 星际魂  发布于 2017-05-22 14:24:00 +0800 CST  

https://baijiahao.baidu.com/po/feed/video?wfr=spider&for=pc&context=%7B%22sourceFrom%22%3A%22bjh%22%2C%22nid%22%3A%22sv_18287133462958852154%22%7D



https://baijiahao.baidu.com/po/feed/video?wfr=spider&for=pc&context=%7B%22internal_url%22%3A%22http%253A%252F%252Fwww.internal.video.baidu.com%252F66edfd31c04471208fc47158fcd5033d.html%22%2C%22sourceFrom%22%3A%22bjh%22%7D

这就是当今电磁弹射美国及我国官方的研究现状。从上面可以看到契机及自己的研究定位,知道了定位才让研究不白费,才有真正的意义价值。我的采用的是直流总线冗余式供电,同时在直流的基础上更是使用了独创的前沿的先进微电脑无刷直线电机控制技术,核心技术层面明显领先美国,所以有巨大的研究空间及必要性。

其实直流交流简单层面看并不能对比出优劣,而是核心更深层次的对比方能见高低。


现正在忙碌的制作中,贴子更新就会慢很多了,请朋友们见谅。

楼主 星际魂  发布于 2017-05-30 15:50:00 +0800 CST  
核心程序遇到瓶颈,正在苦思中。

楼主 星际魂  发布于 2017-06-08 22:01:00 +0800 CST  



用做电磁弹射槽,由于尺寸冷门,历经一定坎坷终于买到。

楼主 星际魂  发布于 2017-06-11 15:15:00 +0800 CST  
一次次的通电测试,伴随的却是一阵阵青烟的升腾,心情的一次次失落,尝试到研究的艰辛与不易,但不断探索是我前进的动力,失败了再爬起来不断的努力今天总有些许收获。

发现了问题之所在,重新思考设计控制电路,修改程序。

楼主 星际魂  发布于 2017-06-11 23:17:00 +0800 CST  

楼主:星际魂

字数:10359

发表时间:2017-03-04 05:36:00 +0800 CST

更新时间:2019-10-14 10:31:39 +0800 CST

评论数:1009条评论

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