PDF《无人机电磁弹射器的综合制动方法 س》

第37卷 第 5期 国防科技大学学报Vol.

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0 1 5年10月 J O U R N A LO FN A T I O N A LU N I V E R S I T YO FD E F E N S ET E C H N O L O G Y O c t .

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1 5 d o i :

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7 / j . c n .

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0 h t t p : / / j o u r n a l . n u d t . e d u . c n 无人机电磁弹射器的综合制动方法 吴峻, 杨宇, 赵宏涛, 邓志雄 ( 国防科技大学 机电工程与自动化学院,湖南 长沙

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0 0

7 3 ) 摘要: 利用直线电机实现无人机在短距离内可控地加速起飞已是固定翼无人机弹射起飞一种新的发 展方向.为了使飞机分离后弹射台能在较短距离里完成制动, 提出了直线电机弹射轨道末段定子实铁心涡 流制动、 运用 H a l b a c h 永磁体阵列的涡流制动和橡胶阻尼制动等三种方式的综合方案, 并分别对它们进行了 分析计算.当弹射台的速度大于

1 0 m/ s 时, 定子实铁心产生的涡流制动效果明显, 当弹射台的速度低于

3 m/ s 时, 定子实铁心涡流制动产生的制动力将迅速下降.H a l b a c h 永磁体阵列的涡流制动方式在飞机分离点开始 实施, 可以增加

3 0 %以上的制动效果.通过模型分析和碰撞试验, 橡胶阻尼制动作为最后一级制动方式, 能 够有效吸收能量, 实现在较短距离里的制动. 关键词: 电磁弹射器;

永磁直线电机;

涡流制动;

H a l b a c h 排列;

橡胶阻尼制动 中图分类号: T M

3 5

1 ;

T M

3 5

9 文献标志码: A 文章编号:

1 0

0 1-

2 4

8 6 (

2 0

1 5 )

0 5-

0 6 1-

0 6 H y b r i db r a k eme t h o df o re l e c t r o ma g n e t i cl a u n c h e ro f u n ma n n e da e r i a l v e h i c l e W UJ u n ,Y A N GY u ,Z H A OH o n g t a o ,D E N GZ h i x i o n g ( C o l l e g e o f M e c h a t r o n i c s E n g i n e e r i n ga n dA u t o m a t i o n ,N a t i o n a l U n i v e r s i t y o f D e f e n s e T e c h n o l o g y ,C h a n g s h a

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7 3 ,C h i n a ) A b s t r a c t : E l e c t r o m a g n e t i cl a u n c h e r f o r u n m a n n e da e r i a l v e h i c l e ( U A V )w h i c hu t i l i z e s l i n e a r m o t o r t o a c c e l e r a t e i ns h o r t d i s t a n c e i s a l r e a d y a n e wt r e n df o r l a u n c h i n g f i x e d w i n g U A V .T o b r a k e s h u t t l e i ns h o r t e r d i s t a n c e w h e na i r c r a f t t a k i n g o f f ,a h y b r i db r a k e m e t h o di n c l u d i n g s o l i ds t a t o r e d d yc u r r e n t b r a k e ,e d d y c u r r e n t b r a k e b a s e do n H a l b a c hp e r m a n e n t a r r a y s a n d r u b b e r d a m p i n g b r a k e w a s p r o p o s e d a n d a n a l y z e d . Wh e n t h e s p e e d o f s h u t t l ei s a b o v e

1 0m/ s ,i t i s n o t a b l ef o r t h e b r a k e b y m e a n s o f s o l i ds t a t o r e d d y c u r r e n t b r a k e .I na d d i t i o n ,w h e nt h e s p e e do f s h u t t l e i s b e l o w 3m/ s ,t h eb r a k e f o r c ei n d u c e db y s o l i ds t a t o r e d d yc u r r e n t i s d e c r e a s e dg r e a t l y .I t c a ni n c r e a s e

3 0 % b r a k ef o r c eb yH a l b a c hp e r m a n e n t a r r a y s e d d yc u r r e n t b r a k e . B y m o d e l a n a l y s i s a n dc o l l i s i o ne x p e r i m e n t s , r u b b e r d a m p i n g b r a k e c a na b s o r bk i n e t i c e n e r g y t o b r a k e s h u t t l e i ns h o r t d i s t a n c e a s t h ef i n a l s t a g eb r a k e . K e yw o r d s :e l e c t r o m a g n e t i cl a u n c h e r ;

p e r m a n e n t m a g n e t l i n e a r m o t o r ;