供了另一种具体实施例，采用拦接钩或拦接索使飞机安全降落。具体的技术方案如下:在降落甲板下设有一条直线电机的定子轨道，直线电机的转子上装有拦接器，控制装置接收飞机飞行状态数据和拦接器的位置数据，发出指令控制直线电机运动，使拦接器与飞机无缝汇合。
[0029]所述控制装置根据拦接器的初始位置、汇合点的位置及飞机的平均速度和最终速度，计算得到直线电机的加速度及到汇合点所需的时间，拦阻器启动时飞机所在的初始位置；根据飞机到达的初始位置，对直线电机的加速度进行闭环控制，使拦接器与飞机等速汇口 ο
[0030]拦接器是安装在直线电机转子上的，它可从直线电机获得所需数据，即周波数与位移成正比，频率与速度成正比，频率的变化率与加速度成正比。本发明所需要其他测量的数据大多是属于测距测速的，采用量程大精度高采样频率高的激光测距测速传感器，如测量间距在0.5?3000m，测量精度在± 20mm，采样频率最高2000Hz。激光测距测速传感器测得的数据传送至控制装置。
[0031]飞机在着舰过程中，风浪等外界因素对着舰影响较大，会干扰着舰工作，所以应当不断地对飞机和拦接器的各个数据进行测量和计算，以得到更符合实际的汇合点。具体叙述如下:
一、在给出拦接器初始位置P=0，及终止位置P =70，测算得
V机终=100、V机均=102。
[0032]可求得:加速度A1和所需时间T。
[0033]因为飞机与拦接器在等速汇合点的共同终点速度相等，计算:
拦接器行程Ss= (IA)A1T12;
V拦终=A1T !；
Ss= (1/2) V拦终T1 ；
V拦终=V机终；
T1= Sg/(1/2) V 机终=70 /(1/2) 100=1.4 秒；
A1= V 机终/T1= 100/1.4=71.43Sm=Vw^T1 =102*1.4=142.8 ;
拦接器的初始位置(坐标)为Pss=O ；
飞机的初始位置(坐标)为P机始=70-142.8=-72.8 ；
已得至IJ A1=Tl.43 ；
然后在给出飞机连同拦接器在预定的行程S=10米停住，求出所需的加速度A及时间T。
[0034]0-V2=-2AS ；
A= V2/2S=1002/2*100 =50 ；
V=AT ；
时间为 T=V/A=_100/-50=2 秒；
二、飞机在着舰以前，风浪对飞机与母舰之间状态的影响较大，而在飞机降落在母舰上以后，飞机与母舰已成为一体，风浪对飞机与母舰状态之间的影响较小，所以对飞机在着舰后对飞机及拦接器的情况再进行测量并估算，是必要的。如在0.8秒后飞机，拦接器的位置，速度等数据进行修正，再计算新的汇合点，使飞机及拦接器能在更准确的情况下进行连接。
[0035]承接第一情况数据力机2终=100 ； Vtt2均=102 -,K2=Il.43屮机2始=_72.8 ；
当时间经过T=0.8时计算应得到的数据:
Vg2ft= A2T 2=71.43*0.8=57.144 ；
S机 2 终=V 机2 均 *Τ2=102*0.8=81.6 ；
P机 2 终=S 机2 终+ P 机终=-72.8+81.6=8.8 ;
?拦2终=(1/2) A2T22 =(1/2) 71.43*0.82=22.86 ;
三、在启动拦接器0.8秒后，经测量和计算需要对飞机平均速度、最终速度进行修正，也可以将飞机及拦接器的各种数据进行修正，并根据这此数据求出飞机与拦接器汇合的位置，加速度及所需时间，这样会使汇合点更符合实际情况。
[0036]飞机平均速度修正为Vtt3均=98M/S ；
飞机最终速修正为Vm3终=96M/S ；
速度相等:
V拦 3 终=V拦 3始+Α3Τ3=57.14+ A3T3= V机 2 终=96 ；
Α3Τ3=96-57.14= 38.86 ；
位置重合:
P机 3 终=V机 3 均 * Τ3=8.8+98* T3 ；
P 拦 3 终=P 拦 3 始 + V拦 3 始 *T 3+ (1/2) A3T3 =22.86+57.14 *Τ 3+ (1/2) A3T3 ；
P机3终=P拦3终；
8.8+98* T3 =22.86+57.14 *Τ 3+ (1/2) A3T32 ；
8.8+98* T3 =22.86+57.14 *T3+ (1/2) 38.86 T3;
(8.8-22.86) = (-98+57.14+ (1/2) 38.86) T3;
T 3=0.657 ；
P机3终=兰3终=8.8+98* T3=8.8+98*0.657=73.19 ；
As=38.86/0.657=59.14，
拦接器的加速度修正为59.14，
飞机离母舰尾部73.19米处与拦接器汇合并连接，
飞机头部离母舰尾部73.19+22.28=95.47米，
与留给100米相比尚有4.5米左右的余量。
[0037]四、飞机与拦接器连接在一起，从Vtt2终=96以A减速，在S距离内，减速至零。
[0038]V2=2AS ；
设飞机与拦接器要行走S=10停止住；
A=962 /200=46.08 ；
S=1/2AT2
T= V (2S/A) = V (2*100/46.08)=2.08 ;
飞机尾部停住位置距母舰尾部为100+69.58=169.58米；
飞机头部停住位置距母舰尾部为169.58+22.28=191.86米。
[0039]综上所述，控制装置对加速度进行闭环控制，使飞机与拦接器等速汇合，安全着陆。
[0040]在电磁弹射系统中，直线电机主要是作为电动机运行的，需要从舰上的供电系统向直线电机供电。而本发明中的直线电机则是作为发电机运行的，它要向供电系统供电，也就是它们的运行方式是不一样的。
[0041]电磁着舰系统与电磁弹射系统，除采用的控制系统不同外，其它部分基本相同。电磁着舰系统是将飞机减速，使飞机能安全降落，电磁弹射系统相反是使飞机加速以便飞机起飞。这两个系统可合而为一，如利用控制电路将电磁力改变至相反方向，即可共用同一个直线电机、小车等设备。使同一跑道既能用作起飞的弹射跑道，又能用作降落的拦阻跑道，这样对于大型航母来说可由原来的四条弹射起飞跑道，一条拦阻跑道，变成五条可以同时起飞或降落跑道，从而加速飞机起飞或降落速度，提高战斗力。
【主权项】
1.一种航空母舰的电磁着舰系统，其特征在于:在降落甲板下设有一条直线电机的定子轨道，直线电机的转子上装有降落小车，降落小车上设有降落平台，降落平台上还设有一楔型开口槽，该楔型开口槽与飞机起落架立柱前沿的楔型凸榫相匹配，楔型开口槽两侧的板为电磁极板，与飞机起落架立柱前沿的楔型凸榫间具有磁排斥力，引导飞机进入降落通道；降落平台还设有微调装置及接收飞机飞行状态数据、直线电机转子数据和降落平台数据的控制装置，所述控制装置将信号传送给降落小车。
2.根据权利要求1所述的航空母舰的电磁着舰系统，其特征在于:所述微调装置为液压油缸微调装置，安装于降落小车横向的液压油缸微调装置与降落平台连接，控制降落平台的横向微调位移。
3.根据权利要求1所述的航空母舰的电磁着舰系统，其特征在于:所述控制装置为微处理器。
4.根据权利要求1所述的航空母舰的电磁着舰系统，其特征在于:所述降落平台上还设有卡住飞机轮胎的制动装置。
5.一种航空母舰的电磁着舰系统，其特征在于:在降落甲板下设有一条直线电机的定子轨道，直线电机的转子上装有拦接器；所述拦接器为拦接钩及拦接索，或为带有同极性磁铁的拦接器；控制装置接收飞机飞行状态数据和拦接器的位置数据，将信号传输给直线电机；所述拦接钩及拦接索与飞机的尾部相连接。
【专利摘要】本发明公开一种航空母舰的电磁着舰系统，在降落甲板下设有一条直线电机的定子轨道，直线电机的转子上装有拦接器；所述拦接器为拦接钩及拦接索，或为带有同极性磁铁的拦接器；控制装置接收飞机飞行状态数据和拦接器的位置数据，将信号传输给直线电机。本发明的优点是消除飞机降落在甲板时采用拦阻索引起的事故；两个楔形零件在磁排斥力作用下，使它们能接近而不接触起到缓冲作用，使飞机能安全着陆。
【IPC分类】B64F1-02, B64D45-06, B64F1-06
【公开号】CN104670515
【申请号】CN201410581315
【发明人】陈永年, 陈国虞
【申请人】陈永年, 陈国虞
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年10月28日
【公告号】CN103587712A