新故事:电磁弹射应用航天领域

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春申谷农
 · 上海  

电磁弹射是依靠直线电机技术完成能量转化以推动物体高速运动的技术,当前广泛应用于军工、航天等领域,其产业链上的上市公司围绕超导材料、系统集成等核心环节提供产品,以下是详细介绍:


电磁弹射原理

电磁弹射的核心是完成 “电能→电磁能→机械能” 的转化,整个过程可分为储能、生推力、控速三个关键步骤,具体如下:

储能备能:先通过飞轮储能装备或超级电容等装置储存电能。比如福特级航母的飞轮 - 发电机组,依靠转子高速旋转储存动能,以此解决弹射时瞬时大功率需求和常规供电不匹配的问题,其飞轮转子转速可达 6400rpm,能在极短时间内产生超 121 兆焦耳的能量。

生成推力:弹射轨道内侧铺有定子线圈,弹射滑块作为动子。储能装置释放的电能经变换器转为可调三相交流电通入定子线圈,形成沿轨道移动的交变磁场,该磁场与滑块磁场相互作用产生持续电磁推力,带动滑块及所连接的物体高速前进。

精准控速:借助高精度传感器实时监测滑块的位置和速度,控制系统通过调节电流的频率与强度来精准控制加速度。这种设计可适配不同重量的弹射物体,且弹射结束后还能通过反向电磁力实现滑块的制动。

应用范围

军工领域:这是目前最成熟的应用领域。除福建舰等航母用其弹射歼 - 35、空警 - 600 等舰载机外,076 型两栖攻击舰也集成了该系统,可弹射攻击 - 11 隐身无人机,大幅提升两栖作战时的空中打击与侦察能力。

商业航天领域:电磁弹射能让火箭先经高超音速加速再点火,减少 30% 的燃料消耗,发射成本可降至传统模式的 1/3。四川资阳的超导磁悬浮电磁发射验证平台已成功试验,未来有望为万颗卫星组网提供高频次、低成本的 “公交化” 发射服务。

交通领域:该技术为超高速交通提供支撑,800 公里 / 小时的超高速磁悬浮交通进入商业化倒计时,同时中低速磁悬浮也逐渐成为城市交通及 “交通 + 旅游” 场景的新选择。

主要上市公司及核心产品电磁弹射产业链的上市公司分布在上游材料元件、中游系统集成、下游应用适配等环节,核心企业及产品如下:

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$联创光电(SH600363)$ $王子新材(SZ002735)$ $湘电股份(SH600416)$