[发明专利]一种超导电磁快速连续发射系统及其实现方法

权利要求书

1.一种超导电磁快速连续发射系统，包括高温超导磁悬浮子系统、超导电磁推进子系统和超导磁浮飞轮脉冲电源子系统，其特征在于：

所述高温超导磁悬浮子系统包括悬浮单元和外部磁激励源，所述悬浮单元由低温容器与安装其中的超导块材组成，其与被发射体或承载平台连接在一起；所述外部激励源为永磁导轨，其通常安装于地面或固定基座上，起到支撑悬浮载体和被发射体的作用；

所述超导电磁推进子系统包括定子主体、被发射体、制冷设备、低温绝热设备和基础平台；所述推进系统定子主体由超导线材或带材绕制，配合无铁芯设计，利用超导材料的高电流密度及无电阻特性来实现大推力推进，具备快速连续发射能力；

所述超导磁浮飞轮脉冲电源子系统包括超导磁悬浮飞轮、脉冲补偿电机，利用超导磁悬浮轴承支撑的飞轮进行能量储存，以超导脉冲补偿电机作为脉冲电能释放装置，并与飞轮系统在机械结构上进行一体化设计，使所述超导磁浮飞轮脉冲电源子系统实现高脉冲功率输出，充放电时间短，循环使用次数高。

2.根据权利要求1所述的超导电磁快速连续发射系统，其特征在于，所述超导材料指目前已知的全部I类和II类超导材料，包含块材、线材和带材等各种制备形式。

3.根据权利要求1所述的超导电磁快速连续发射系统，其特征在于，所述超导推进子系统的定子线圈在产生强脉冲磁场时会产生较高的电磁感应力，需设计专门的机械机构承受该电磁集中应力，该机械机构避免有尖角、锐角等，以防止应力集中。

4.一种如权利要求1、2或3所述超导电磁快速连续发射系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)被发射体发射前，高温超导磁悬浮子系统预先进入工作状态，在加速过程中保证被发射体的稳定悬浮，避免摩擦损耗和烧蚀现象产生；

(2)超导磁浮飞轮脉冲电源子系统中的超导磁浮飞轮系统依靠脉冲补偿电机将所存储机械能转化为脉冲电能供给超导电磁推进子系统，产生强行波磁场，并与被发射体作用产生极高力密度的电磁推进力，获得高加速度，在短距离内达到发射速度；

(3)发射过程中，根据超导磁浮飞轮储能量的多少和单次发射能量需求，可以实现多次脉冲能量输出，配合无需散热的超导电磁推进子系统，实现多次可重复发射；

(4)发射完成后，超导磁浮飞轮脉冲电源子系统立即与外部供能系统接通，进行能量存储，准备下一次发射。