專利名稱：基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及艦載機電磁彈射器，特別涉及用于教學(xué)的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射裝置模型。
背景技術(shù)：
目前，公知的在航空母艦上使用的使艦載機短距離起飛的彈射器是蒸汽彈射器， 蒸汽彈射器的缺點是(1)維護成本大，U型密封條更換頻繁而又十分麻煩，對材質(zhì)要求高;使用蒸汽彈射器成本大，效率低，配套設(shè)施多，系統(tǒng)繁瑣，個個環(huán)節(jié)要求高；(3)需要消耗大量的淡水，所以目前，許多國家正加緊研制艦載機電磁彈射器以取代蒸汽彈射器。為了能讓中學(xué)生明白航空母艦艦載機電磁彈射器的工作原理，需要設(shè)計一種小型，直觀的可用于教學(xué)模型。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的為了克服上述問題，設(shè)計一種基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，用于教學(xué)演示，所述技術(shù)方案如下一種基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于，包括直流電源、彈射管道、設(shè)置在彈射管道內(nèi)的磁性部件、磁性部件通過連接桿連接置于彈射管道外并可放置艦載機的可移動部件、用于固定彈射管道并可作為木制艦載機模型起飛平臺的支架座， 連接桿和磁性部件的長度不小于彈射管道長度，所述彈射管道包括多個能加速彈射管道內(nèi)磁性部件的動力線圈、一個可攔截磁性部件運動的阻尼線圈、多個設(shè)置在所述各個線圈之間并且口徑和線圈骨架內(nèi)圓適配的小管套以及在所述線圈和小管套外起保護作用的大管套；在彈射管道的初始端以一個放置磁性部件的小管套開始，發(fā)射端設(shè)置阻尼線圈，每個動力線圈的線頭都連接可變換電流方向用于吸推彈射管道內(nèi)磁性部件的直流電電源轉(zhuǎn)換裝置。所述的電磁彈射器用于教學(xué)，并且所述艦載機為木制艦載機模型。進(jìn)一步特征為，所述的電子彈射器有兩種方式固定在支架座上。一種支架座中間設(shè)置凹槽，卡住彈射管道的大管套，使支架座的平臺上表面不高于骨架內(nèi)壁邊緣，在彈射管道前留出不小于可移動部件加上連接桿長度的平臺。另一種為所述支架座中間設(shè)置凹槽，凹槽的深度和寬度能使彈射管道的大管套全部放入，支架座的平臺上表面和彈射管道的上邊緣齊平，并在彈射管道前開設(shè)細(xì)凹槽，作為連接桿的運行軌道。在本發(fā)明中很重要的部件為直流電電源轉(zhuǎn)換裝置，該裝置所述直流電電源轉(zhuǎn)換裝置為在線圈的線頭上裝有可被磁性部件吸住的金屬頭，金屬頭伸出小管套外，并連接一個金屬彈片，金屬彈片的另一端固定于小管套上，使得金屬頭頂住設(shè)置于大管套內(nèi)表面的通直流電源負(fù)極的金屬觸點；在金屬頭下面的小管套上，設(shè)有通直流電源正極的金屬觸點，此金屬觸點設(shè)置在彈射管道中的磁性部件通過時能正好吸住金屬頭的位置。
所述的金屬彈片的彈力遠(yuǎn)小于磁性部件吸金屬頭的力。進(jìn)一步特征為所述的磁性部件為一個永磁鐵。進(jìn)一步特征為所述的可移動部件為一設(shè)有輪子的平板車或一個平板托架。所述的直流電源為兩節(jié)蓄電池供電。本發(fā)明的優(yōu)點為全部沒有采用電子元器件，結(jié)構(gòu)簡單，整個制作過程也很容易， 用于教學(xué)，學(xué)生能夠直觀的了解，在航空母艦上使用的使艦載機短距離起飛的電子彈射器的原理。
圖1為本發(fā)明第一種實施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第一種實施方式的固定結(jié)構(gòu)示意圖。圖3位本發(fā)明第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明第二種實施方式的俯視圖。圖5為本發(fā)明直流電電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)和磁性部件運行軌跡示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白理解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實施例1如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括直流電源8、彈射管道1、設(shè)置在彈射管道內(nèi)的磁性部件7、用于固定彈射管道1并可作為木制艦載機模型起飛平臺的支架座10、磁性部件7通過連接桿6連接置于彈射管道外并可放置木制艦載機模型的平板車5，連接桿6和磁性部件7的長度不小于彈射管道長度1 ；所述彈射管道1包括多個能加速彈射管道1內(nèi)磁性部件7的動力線圈、一個可攔截磁性部件運動的阻尼線圈、多個設(shè)置在所述各個線圈之間并且口徑和線圈骨架內(nèi)圓適配的小管套，小管套的長度可以和線圈長度相等，以及在所述線圈以及小管套外起保護作用的大管套14 ；在彈射管道1的初始端4以一個放置磁性部件的小管套2開始，在彈射管道1的發(fā)射端9設(shè)置阻尼線圈，每個動力線圈的線頭都連接可變換電流方向用于吸推彈射管道內(nèi)磁性部件的直流電電源轉(zhuǎn)換裝置，直流電源8為兩節(jié)蓄電池供電，工作電壓為26V。電子彈射器設(shè)置在支架座10上，在支架座10中間設(shè)置凹槽13，卡住彈射管道的大管套14，使支架座10的平臺上表面不高于骨架內(nèi)壁邊緣，在彈射管道1發(fā)射端9前留出不小于可移動部件5加上連接桿6長度的平臺11。每個動力線圈的兩個線頭都連接有一個直流電電源轉(zhuǎn)換裝置，參見圖5，以彈射管道1的初始端4的第一個動力線圈2來說明，此線圈的兩個線頭設(shè)置可被磁性部件7吸引的金屬頭20和金屬頭21，金屬頭伸出小管套外，并連接一個金屬彈片15，金屬彈片15的另一端固定于小管套2上，使得金屬頭20頂住設(shè)置于大管套14內(nèi)表面的金屬觸點16 ；在金屬頭20下面的小管套2上，設(shè)有金屬觸點22，此金屬觸點22設(shè)置在彈射管道1中的磁性部件7通過時正好能吸住金屬頭20的位置。金屬彈片15把金屬頭20頂在金屬觸點16處， 并且彈片的彈力要遠(yuǎn)小于磁性部件7吸引金屬頭20的力，這樣在磁性部件7靠近時，金屬
4頭很容易被吸下來接觸小觸點22，磁性部件7離開時，也很容易彈回到金屬觸點16上。金屬頭21同上設(shè)計，每個動力線圈都同上設(shè)計，所有的位于大管套14處的金屬觸點都連接直流電源8的負(fù)極，所有的位于小管套上的金屬觸點都連接直流電源8的正極。本實施例的工作原理如下如圖5所示，在本實施例中，在平板車5上放置艦載機模型，開始時磁性部件7面向線圈3 —邊為S極，置于彈射管道1的a段，當(dāng)直流電源8接通時，每個線圈的兩個線頭都是通直流負(fù)電，也就是說沒有電勢差，沒有電流，也就沒有電流磁效應(yīng)，此時磁性部件7 在小管套2中靠近金屬頭20，吸引金屬頭20至金屬觸點22，因為金屬觸點22通直流正電， 線圈3有了電勢差，產(chǎn)生電流磁效應(yīng)，產(chǎn)生從圖看過來左邊為N極，右邊為S極的磁場，吸引磁性部件7至b段，因為磁性部件7離開金屬觸點22時，金屬頭7被金屬彈片11彈至金屬觸點16處，此時線圈3沒有電流。因為慣性，磁性部件7運動至c段時，金屬頭21被吸至金屬觸點23，線圈3中的電流反向，產(chǎn)生的感應(yīng)磁場反向，產(chǎn)生斥力推動磁性部件7加速運動，進(jìn)入d段，如此程序循環(huán)，一個線圈先吸引后推動給磁性部件7兩次動力，磁性部件7在彈射管道1中內(nèi)被一直加速驅(qū)動，和磁性部件7連接的平板車5上的艦載機模型也一直做加速運動，一直到最后位于發(fā)射端9的線圈12，該線圈12通反向電流，即圖中左邊的線頭接負(fù)電，右邊的線頭接正電，這樣產(chǎn)生斥力將磁性部件7攔截在e段，由于慣性，艦載機模型繼續(xù)向前，脫離平板車5起飛。實施例2第二種實施方式與實施例1不同點參見圖3和圖4，為在支架座10中間設(shè)置凹槽 13固定彈射管道1，凹槽13的深度和寬度能使彈射管道1全部放入，支架座10的平臺11 上表面和彈射管道的上邊緣齊平，并在彈射管道前開設(shè)細(xì)凹槽130，作為連接桿6的運行軌道，此處和連接桿6相連的為可托住艦載機模型的平板托架5。本實施例的工作原理如下如圖5所示，在本實施例中，開始時磁性部件7面向線圈3 —邊為S極，置于彈射管道1的a段，當(dāng)直流電源8接通時，每個線圈的兩個線頭都是通直流負(fù)電，也就是說沒有電勢差，沒有電流，也就沒有電流磁效應(yīng)，此時磁性部件7在小管套2中靠近金屬頭20，吸引金屬頭20至金屬觸點22，因為金屬觸點22通直流正電，線圈3有了電勢差，產(chǎn)生電流磁效應(yīng)，產(chǎn)生從圖看過來左邊為N極，右邊為S極的磁場，吸引磁性部件7至b段，因為磁性部件 7離開金屬觸點22時，金屬頭7被金屬彈片11彈至金屬觸點16處，此時線圈3沒有電流。 因為慣性，磁性部件7運動至c段時，金屬頭21被吸至金屬觸點23，線圈3中的電流反向， 產(chǎn)生的感應(yīng)磁場反向，產(chǎn)生斥力推動磁性部件7加速運動，進(jìn)入d段，如此程序循環(huán)，一個線圈先吸引后推動給磁性部件7兩次動力，磁性部件7在彈射管道1中內(nèi)被一直加速驅(qū)動，和磁性部件7連接的連接桿6沿著細(xì)凹槽130向前，平板托架5上的艦載機模型也一直做加速運動，一直到最后位于發(fā)射端9的線圈12，該線圈12通反向電流，即圖中左邊的線頭接負(fù)電，右邊的線頭接正電，這樣產(chǎn)生斥力將磁性部件7攔截在e段，由于慣性，平板托架5上的艦載機模型繼續(xù)向前，脫離平板托架5起飛。以上所述的磁性部件7可以為永磁鐵或帶有部分永磁鐵的部件，管套可以為塑料管套。本發(fā)明因為全部沒有采用電子元器件，結(jié)構(gòu)簡單，整個制作過程也很容易，用于教學(xué)，學(xué)生能夠直觀的了解，在航空母艦上使用的使艦載機短距離起飛的電子彈射器的原理。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于，包括直流電源、彈射管道、設(shè)置在彈射管道內(nèi)的磁性部件、磁性部件通過連接桿連接置于彈射管道外并可放置艦載機的可移動部件、用于固定彈射管道并可作為艦載機起飛平臺的支架座，連接桿和磁性部件的長度不小于彈射管道長度，所述彈射管道包括多個能加速彈射管道內(nèi)磁性部件的動力線圈、一個可攔截磁性部件運動的阻尼線圈、多個設(shè)置在所述各個線圈之間并且口徑和線圈骨架內(nèi)圓適配的小管套以及在所述線圈和小管套外起保護作用的大管套；在彈射管道的初始端以一個放置磁性部件的小管套開始，發(fā)射端設(shè)置阻尼線圈，每個動力線圈的線頭都連接可變換電流方向用于吸推彈射管道內(nèi)磁性部件的直流電電源轉(zhuǎn)換裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述電磁彈射器主要用于教學(xué)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述艦載機為木制艦載機模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述支架座中間設(shè)置凹槽，卡住彈射管道的大管套，使支架座的平臺上表面不高于骨架內(nèi)壁邊緣，在彈射管道前留出不小于可移動部件加上連接桿長度的平臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述支架座中間設(shè)置凹槽，凹槽的深度和寬度能使彈射管道的大管套全部放入，支架座的平臺上表面和彈射管道的上邊緣齊平，并在彈射管道前開設(shè)細(xì)凹槽，作為連接桿的運行軌道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述直流電電源轉(zhuǎn)換裝置為在線圈的線頭上裝有可被磁性部件吸住的金屬頭，金屬頭伸出小管套外，并連接一個金屬彈片，金屬彈片的另一端固定于小管套上，使得金屬頭頂住設(shè)置于大管套內(nèi)表面的通直流電源負(fù)極的金屬觸點；在金屬頭下面的小管套上，設(shè)有通直流電源正極的金屬觸點，此金屬觸點設(shè)置在彈射管道中的磁性部件通過時能正好吸住金屬頭的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述的金屬彈片的彈力小于磁性部件吸金屬頭的力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述的磁性部件為一個永磁鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述的可移動部件為一設(shè)有輪子的平板車或一個平板托架。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，其特征在于， 所述的直流電源為蓄電池供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多個直流線圈原理的艦載機電磁彈射器，包括直流電源、彈射管道、設(shè)置在彈射管道內(nèi)的磁性部件、磁性部件通過連接桿連接置于彈射管道外并可放置艦載機的可移動部件、用于固定彈射管道并可作為艦載機起飛平臺的支架座，所述彈射管道包括多個能加速彈射管道內(nèi)磁性部件的動力線圈、一個可攔截磁性部件運動的阻尼線圈、多個設(shè)置在所述各個線圈之間并且口徑和線圈骨架內(nèi)圓適配的小管套，每個動力線圈的線頭都連接可變換電流方向用于吸推彈射管道內(nèi)磁性部件的直流電電源轉(zhuǎn)換裝置。此彈射器用于教學(xué)，全部沒有采用電子元器件，結(jié)構(gòu)簡單，學(xué)生能夠直觀理解在航空母艦上使用的使艦載機短距離起飛的電子彈射器的原理。
文檔編號G09B9/12GK102201179SQ201010130818
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者戴建華, 董罕嬋 申請人:上海外國語大學(xué)附屬大境中學(xué)