浮动核电站通过潜水电缆向军舰上的激光炮的供电装置 |
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| 申请号 | CN201710200067.3 | 申请日 | 2017-03-30 | 公开(公告)号 | CN106828798A | 公开(公告)日 | 2017-06-13 |
| 申请人 | 崇川区同春工业设计服务部; | 发明人 | 赵毓媛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及浮动核电站通过潜 水 电 缆向军舰上的激光炮的供电装置，属于新 能源 应用技术领域。浮动核电站通过潜水 电缆 与军舰连接。从浮动核电站上的核电装置输出的 电流 通过导电线甲与 变压器 连接，变压后的电流通过潜水电缆与军舰内的储电设备连接，从储电设备输出的电流通过导电线乙分别与远警雷达、 电子 计算机乙和磁悬浮 飞轮 电池 连接，远警雷达通过信息传输线与电子计算机乙和大功率激光发射器连接。从磁悬浮飞轮电池输出的电流通过导电线乙与超大容量电容器阵列和大功率激光发射器连接，大功率激光发射器通过 激光束 定向发射管向远方发射出大功率激光束击毁敌舰。潜水电缆提吊装置提吊潜水电缆、同时对通过潜水电缆的电流实行信息化管理。 | ||||||
| 权利要求 | 1.浮动核电站通过潜水电缆向军舰上的激光炮的供电装置，其特征是，由浮动核电站(1)、核电装置(2)、驳船(3)、无线通信设备甲(4)、导电线甲(5)、变压器(6)、自主航行装置(7)、太阳能电池(8)、控制器(9)、逆变器(10)、分流器(11)、潜水电缆提吊装置(12)、提吊感应园环(13)、浮箱(14)、电子计算机甲(15)、无线通信设备乙(16)、潜水电缆(17)、信息传输线(18)、军舰(20)、储电设备(21)、导电线乙(22)、激光炮(23)、电子计算机乙(24)、无线通信天线(25)、远警雷达(26)、磁悬浮飞轮电池(27)、超大容量电容器阵列(28)、大功率激光发射器(29)、激光束定向发射管(30)、稳定调节器(31)共同组成； |
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| 说明书全文 | 浮动核电站通过潜水电缆向军舰上的激光炮的供电装置技术领域背景技术[0002] 中国发展海洋经济，加强海洋国防建设，建设强大的中国海军都需要在海洋上拥有大规模的供电设施。 [0003] 激光炮是利用强大的定向发射激光束直接击毁目标的高能量武器。大功率激光炮发射高能激光束时，需要在很短的时间段内，供应极其巨大的电能。目前舰载激光炮的功率只有30千瓦—100千瓦，在军舰的舰面甲板上用几台发电机供电，能满足小型激光炮对电能的需求，使用小型激光炮能击毁海面上不远处的小船和天空中飞行不太高的无人机。2007年，中国10万瓦级陆基车载激光炮将地面上的激光照射到600千米太空，对低轨卫星成功进行了致盲打击实验。2015年中国可用于实战的激光炮的有效射程达到400公里，有效射高达到35公里，速度为光速。由于激光炮的功率越来越大，在军舰上安装激光炮，如果没有极其强大的电力供应，激光炮就不能展示威力。 发明内容[0004] 本发明的目的在于克服上述不足之处，采用浮动核电站通过潜水电缆向军舰上的激光炮的供电装置。 [0005] 浮动核电站中的核电装置的装机容量是10—200万千瓦，从核电装置输出的电流通过导电线甲输入变压器进行变压，变压后的电流通过潜水电缆输入军舰内的储电设备，储电设备能蓄存10—250兆焦耳的能量，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入远警雷达供电，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入电子计算机乙供电，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入磁悬浮飞轮电池供电，磁悬浮飞轮电池的主体是真空容器里不停旋转的飞轮和与飞轮连接在一起的发电机和电动机，利用超导磁悬浮的高新技术减小摩擦损耗，使飞轮储能系统的充电非常快，飞轮储能装置的储能密度更大，效率和寿命不断提高，向超大容量电容器阵列供应大量的电能，超大容量电容器阵列通过导电线乙向大功率激光发射器供电。安装在军舰前部的远警雷达是主动性激光雷达，可以发现并跟踪敌方的舰船，并通过信息传输线将军情信息输入电子计算机乙进行运算，电子计算机乙通过运算将军情信息变换成指令信息，指令指息通过信息传输线输入大功率激光发射器，启动大功率激光发射器定向敌舰发射大功率激光束，大功率激光束从对准敌舰的激光束定向发射管发射出去，迅速击毁远处海面上的敌舰。稳定调节器在发射激光束时，对激光束定向发射管产生稳定调节作用。 [0006] 本专利中的大功率激光发射器的输出功率是150—1000mw。目前科学家研制的激光设备已能发射出2千万亿瓦的特大功率激光束，未来会出现10千万亿瓦的特大功率激光束。舰载激光炮未来发射激光束的功率会随着科学技术的发展不断提高。在海洋上，装机容量达10—200万千瓦的浮动核电站输出的强大电流能满足舰载大功率激光炮的用电需求。舰载大功率激光炮只有获得充足的电力供应，才能具有战斗力。 [0007] 用潜水电缆提吊装置将潜水电缆提吊在海面下数米深或数十米深的浅层海水里呈悬浮状态，潜水电缆穿过潜水电缆提吊装置下部的浮箱的下方的二只提吊感应圆环而悬浮在浅层海水里，二只提吊感应圆环位于浮箱的下方。如果潜水电缆的长度很长，可以沿潜水电缆设置二个、三个甚至多个潜水电缆提吊装置。在二只提吊感应圆环的内部各设置有重量传感器和电流传感器，当潜水电缆穿过二只提吊感应圆环时，安装在二只提吊感应圆环内的重量传感器将潜水电缆的重量信息变换为可测量的电信号进行传输，可测量的电信号通过信息传输线传输给电子计算机甲进行运算和整理，整理后的可测量的电信号通过内置信息传输线输入无线通信设备乙和无线通信天线，将信息分别发送给无线通信设备甲、电子计算机乙、自主航行装置和指挥舰船，使有关人员随时掌握潜水电缆各段的自身重量的变化，以便调配潜水电缆提吊装置在潜水电缆上的分布，安全使用潜水电缆，确保从浮动核电站输电到军舰的缆线的安全。当电流通过潜水电缆时，安装在二只提吊感应圆环内的电流传感器能感应到电流量的信息，并能将感应到的电流量信息变换成电信号，电信号通过信息传输线传输给电子计算机甲进行运算和整理，整理后的电信号通过内置信息传输线输入无线通信设备乙和无线通信天线，将信息分别发送给无线通信设备甲、电子计算机乙、自主航行装置和指挥舰船，使有关人员随时掌握潜水电缆各段中输送的电流量的变化，进行电流的合理调度和配送，确保输电电路的安全。目前各地使用的海上电缆上，尚无上述对海上电缆输电实行信息化管理的创新装置。 [0008] 为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的： [0009] 由浮动核电站1、核电装置2、驳船3、无线通信设备甲4、导电线甲5、变压器6、自主航行装置7、太阳能电池8、控制器9、逆变器10、分流器11、潜水电缆提吊装置12、提吊感应园环13、浮箱14、电子计算机甲15、无线通信设备乙16、潜水电缆17、信息传输线18、军舰20、储电设备21、导电线乙22、激光炮23、电子计算机乙24、无线通信天线25、远警雷达26、磁悬浮飞轮电池27、超大容量电容器阵列28、大功率激光发射器29、激光束定向发射管30、稳定调节器31共同组成； [0010] 浮动核电站1漂浮在右方的海面19上，浮动核电站1的下部是驳船3，在驳船3的船舱内安装导电线甲5、控制器9、逆变器10、分流器11，在驳船3的船面上的中部安装核电装置2，在核电装置2的上面安装无线通信设备甲4和无线通信天线25，在驳船3的船面上的右侧安装自主航行装置7和无线通信天线25，在自主航行装置7的右旁安装太阳能电池8，在驳船 3的船面上的左侧安装变压器6和导电线甲5，在浮动核电站1与军舰20之间的海面19上漂浮潜水电缆提吊装置12，在潜水电缆提吊装置12的下部安装浮箱14，在浮箱14的下方安装二只提吊感应园环13，在潜水电缆提吊装置12的上部安装电子计算机甲15和无线通信设备乙 16，无线通信设备乙16安装在电子计算机甲15的上面，在无线通信设备乙16的上面安装无线通信天线25，军舰20漂浮在左方的海面19上，在军舰20的舰舱的内部安装储电设备21和导电线乙22，在军舰20的舱面甲板上的中部安装激光炮23，在激光炮23的下部安装磁悬浮飞轮电池27，在激光炮23的上部内安装超大容量电容器阵列28、大功率激光发射器29和导电线乙22，超大容量电容器阵列28位于大功率激光发射器29的后方，在激光炮23的前部安装激光束定向发射管30，在激光束定向发射管30的下面安装稳定调节器31，在军舰20的舱面甲板上的前部安装远警雷达26和电子计算机乙24，远警雷达26安装在电子计算机24的前面，在电子计算机乙24上安装无线通信天线25； [0011] 核电装置2通过导电线甲5与分流器11连接，分流器11通过导电线甲5与自主航行装置7连接，分流器11通过导电线甲5与逆变器10连接，逆变器10通过导电线甲5与控制器9连接，控制器9通过导电线甲5与太阳能电池8连接，核电装置2通过导电线甲5与变压器6连接，浮动核电站1上的变压器6通过潜水电缆17与军舰20内的储电设备21连接，潜水电缆17的潜水部分穿过二只提吊感应园环13，二只提吊感应园环13分别通过信息传输线18与电子计算机甲15连接，电子计算机甲15通过内置信息传输线18与无线通信设备乙16连接，在无线通信设备乙16上安装无线通信天线25，储电设备21通过导电线乙22与激光炮23的磁悬浮飞轮电池27连接，储电设备21通过导电线乙22与电子计算机乙24连接，储电设备21通过导电线乙22与远警雷达26连接，磁悬浮飞轮电池27通过导电线乙22与超大容量电容器阵列28连接，超大容量电容器阵列28通过导电线乙22与大功率激光发射器29连接，远警雷达26通过信息传输线18与电子计算机乙24连接，电子计算机乙24通过信息传输线18与大功率激光发射器29连接。 [0012] 核电装置2的装机容量是10–200万千瓦。 [0013] 磁悬浮飞轮电池27的比功率是3000–20000w/kg。 [0014] 超大容量电容器阵列28的电容是100–12000法拉。 [0015] 大功率激光发射器29的输出功率是150–1000mw。 [0016] 激光束定向发射管30射出的激光束功率为1千瓦–6千万瓦。 [0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.浮动核电站通过潜水电缆向军舰的激光炮供应大量的、稳定的电能，满足军舰上的激光炮对电能的大量需求。解决了大功率舰载激光炮在海上供电不足的难题。2.从浮动核电站输出的电流通过潜水电缆输往军舰。潜水电缆穿过潜水电缆提吊装置下部的浮箱的下方的二只提吊感应圆环，安装在二只提吊感应圆环内的重量传感器感知到潜水电缆的重量的变化，安装在二只提吊感应圆环内的电流传感器感应到潜水电缆中的电流量的变化，为及时采取措施确保输电电路的安全提供了依据。3.从浮动核电站通过潜水电缆向舰载激光炮供电的整个过程中，不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫等有害气体，有利于保护地球上的生态环境。附图说明 [0018] 图1为本发明的结构示意图。 具体实施方式[0019] 中国的浮动核电站上的核电装置，采用模块化设计，便于安装、运行和换料检修。浮动核电站的半潜式深吃水的设计可以下伸到驳船内，充分利用海水作为最终热阱并提供天然的辐射屏障，充分保证核反应堆的安全，实质消除放射性物质的释放，比陆基核电站安全。浮动核电站的核电装置的装机容量是10—200万千瓦。目前舰载激光炮的功率只有30千瓦，第二代将达100—150千瓦，一座浮动核电站可向多门舰载激光炮同时供电。但是，未来的舰载大功率激光炮的功率提高到200万千瓦以上时，就会出现一座浮动核电站单独向一门舰载激光炮或数座浮动核电站联合向一门舰载激光炮供电的局面。舰载激光炮的用电量将越来越大，舰载激光炮的威力将越来越大。舰载激光炮是具有发展前景的高能量武器。 [0020] 下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述： [0021] 浮动核电站通过潜水电缆向军舰上的激光炮的供电装置主要包括浮动核电站、潜水电缆提吊装置、潜水电缆、军舰、舰载激光炮五个组成部分。从核电装置输出的电流通过导电线甲输入分流器，从分流器输出电流通过导电线甲输入自主航行装置，从太阳能电池输出的电流通过导电线甲输入控制器，从控制器输出的电流通过导电线甲输入逆变器，从逆变器输出的电流通过导电线甲输入分流器，太阳能光伏发电装置是浮动核电站的备用电源。安装在核电装置上的无线通信设备甲，汇集核电装置的发电量信息和安全运行信息，通过安装在无线通信设备甲上面的无线通信天线，将信息分别发送给无线通信设备乙、电子计算机乙、自主航行装置和指挥舰船，使有关人员随时掌握核电装置的发电量信息和安全运行信息。从核电装置输出的电流通过导电线甲输入变压器，从变压器输出的电流通过潜水电缆输入军舰内的储电设备，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入远警雷达，远警雷达能获取军情信息，通过信息传输线将军情信息输送给电子计算机乙，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入电子计算机乙，军情信息输入电子计算机乙进行运算变换成指令信息，通过信息传输线将指令信息输入大功率激光发射器，从储能电池输出的电流通过导电线乙输入磁悬浮飞轮电池，从磁悬浮飞轮电池输出的电流通过导电线乙输入超大容量电容器阵列，从超大容量电容器阵列输出的电流通过导电线乙输入大功率激光发射器，在大功率激光发射器内大量的电流按照指令信息的要求转换成定向大功率激光束，由电能转换成光能，定向大功率激光束通过瞄准敌舰的激光束定向发射管发射出去，用强大的激光束击毁敌舰。在射出大功率激光束时，稳定调节器对激光束定向发射管起稳定调节作用。潜水电缆提吊装置将潜水电缆提吊在浅层海水里，同时对潜水电缆中的输送电流的过程实行信息化管理。 [0022] 现举出实施例如下： [0023] 实施例一： [0024] 从浮动核电站的核电装置输出的电流通过导电线甲输入变压器进行变压，变压后的电流通过潜水电缆输入军舰上的储电设备，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入远警雷达，用于获取军情信息，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入电子计算机乙，军情信息输入电子计算机乙内通过运算变换成指令信息，指令信息通过信息传输线输入大功率激光发射器，指令大功率激光发射器发射大功率激光束和激光束定向发射管瞄准敌舰。从储电设备输出的电流通过导电线乙输入比功率6000W/kg的磁悬浮飞轮电池，从磁悬浮飞轮电池输出的电流通过导电线乙输入电容170法拉的超大容量电容器阵列，从超大容量电容器阵列输出的电流通过导电线乙输入输出功率160mw的大功率激光发射器，大功率激光发射器发射出大功率激光束，从激光束定向发射管发射出去的大功率激光束精准击毁敌驱逐舰。浮动核电站通过潜水电缆与军舰连接。潜水电缆提吊装置对潜水电缆中的电流输送过程实行信息化管理，潜水电缆提吊装置上的无线通信设备乙与浮动核电站上的无线通信设备甲和自主航行装置、以及军舰上的电子计算机乙互通信息。浮动核电站上的太阳能光伏发电装置是备用电源。 [0025] 实施例二： [0026] 浮动核电站上有核电装置和太阳能光伏发电装置，太阳能光伏发电装置是备用电源。从核电装置输出的电流通过导电线甲输入变压器进行变压，变压后的电流通过潜水电缆输入军舰上的储电设备，从储电设备输出的电流通过导电线乙输入远警雷达，用于获取军情信息。从储电设备输出的电流通过导电线乙输入电子计算机乙，军情信息输入电子计算机乙内通过运算变换成指令信息，指令信息通过信息传输线输入大功率激光发射器，指令大功率激光发射器发射大功率激光束和激光束定向发射管瞄准敌舰。从储电设备输出的电流通过导电线乙输入比功率8000W/kg的磁悬浮飞轮电池，磁悬浮飞轮电池输出的电流通过导电线乙输入电容260法拉的超大容量电容器阵列，从超大容量电容器阵列输出的电流通过导电线乙输入输出功率为270mw的大功率激光发射器，大功率激光发射器发射出大功率激光束，从激光束定向发射管发射出去的大功率激光束精准击毁敌巡洋舰。浮动核电站通过潜水电缆与军舰连接。潜水电缆提吊装置对潜水电缆中的电流输送过程实行信息化管理，潜水电缆提吊装置上的无线通信设备乙与浮动核电站上的无线通信设备甲和自主航行装置、以及军舰上的电子计算机乙互通信息。无线通信设备乙、无线通信设备甲、自主航行装置和电子计算机乙上全部安装有无线通信天线。 |
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