CN102094926A - 势能贮存式突伸起落架缓冲器 - Google Patents

Abstract

一种势能贮存式突伸起落架缓冲器，属飞机起落架缓冲器。包括外筒（9）、活塞杆（1）、中心油孔支撑器（19）、压杆（25）及限位装置（21）。上述中间支撑面（33）以上直至外筒（9）顶端之间构成控制腔（31）；油液（40）顶端至中间支撑面（33）之间构成低压气腔（35）；位于高压腔浮动活塞（4）上部的活塞杆外筒（39）内部及上部构成主油腔（8）；环形活塞（36）、活塞杆外筒（39）外侧壁和外筒（9）内壁之间构成环形突伸油腔（10）；高压腔浮动活塞（4）和活塞杆外筒（39）底部之间构成高压气腔（3）；该缓冲器具有突伸时间短，突伸效果好，容易控制，结构简单的特点，并可用于短距起飞的陆基飞机。

Description

势能贮存式突伸起落架缓冲器

技术领域

本发明属于一种弹射起飞舰载飞机起落架缓冲器。

技术背景

为了降低飞机对大型机场的依赖，使飞机在战时能利用有限的或快速修复的跑道顺利起飞，飞机的短距起飞性能受到极大重视。尤其对于舰载飞机而言，航空母舰能够供起飞使用的甲板最大也只有100 m左右，良好的短距起飞能力其是完成多种作战任务的基本保证。舰载飞机短距滑跑后离舰速度还不能提供足够的升力克服飞机自重，加上离舰后地面效应的丧失，导致舰载飞机在离舰后会出现航迹下沉，很容易发生坠海事故。为保证舰载飞机飞行安全，飞机前起落架必须设计专门的突伸机构或缓冲器，使飞机在弹射结束后能迅速抬起前轮，使舰载飞机产生足够的迎角，增加升力，减小航迹下沉，改善舰载机的起飞特性。此外，由于舰载机弹射起飞的特殊性，突伸机构或带有突伸性能的缓冲器必须具备突伸时间短、突伸效果好、可靠性高等特点。

目前，国外运用控制系统引燃所携带的爆炸物产生高压气体（专利名称：突伸起落架缓冲器装置 专利号：US4687158），再通过液压推动缓冲器运动，实现突伸。该装置需加装一定量的爆炸物和复杂控制系统，而且爆炸产生的能量不容易控制，爆炸后产生的粉尘也容易污染起落架工作环境。这样会使起落架重量增加，而且工作可靠性也不能保证。此外，有些舰载飞机采用双气室突伸方式，即利用高压气室和低压气室的压强差实现自由突伸。该种方式突伸能量小，突伸时间较长，在有限时间和距离内，不能使飞机建立一定的迎角，进而提供足够的升力。

发明内容

本发明的目的：提供一种用于弹射起飞的舰载飞机前起落架缓冲器。该缓冲器不仅结构简单、易于控制，而且是利用预压缩贮存的势能和环形突伸油腔贮存的势能使前起落架迅速突伸，具有突伸速度快、突伸时间短的特点。

一种具有突伸作用的起落架缓冲器，其特征在于包括：包括外筒、活塞杆、中心油孔支撑器、压杆及限位装置；上述活塞杆从外筒底部套装在外筒内，相对外筒轴向运动，并与其密封；活塞杆由变截面油针、活塞杆外筒以及固定于活塞杆外筒上端部的环形活塞组成；其中活塞杆外筒侧壁上开有上油孔和下油孔，环形活塞上开有回油孔，活塞杆外筒外壁上在上油孔上方还安装有回油孔节流阀；上述活塞杆外筒内部下端还安装有高压腔浮动活塞和限制高压腔浮动活塞最高位置的挡环；上述外筒顶部设有压杆安装孔，上部内侧壁安装有限位环；上述限位装置安装于外筒内并位于限位环之上，并与安装于压杆安装孔内的压杆固连；上述中心油孔支撑器套装在上述外筒内，位于限位环和活塞杆之间；中心油孔支撑器由上部圆筒、中间支撑面和下部圆筒三部分组成；其上部圆筒与限位装置底部固连；下部圆筒底面上有中心油孔；上述下部圆筒内壁上设有气孔通道和油孔通道，且内壁靠近中心油孔的地方套有中心油孔节流阀；中间支撑面外圆表面与外筒内壁密封；上述限位装置由铁芯、绕于铁芯上的线圈、复位弹簧、衔铁、固定于衔铁上的锁舌组成；上述中间支撑面以上直至外筒顶端之间构成控制腔；油液顶端至中间支撑面之间构成低压气腔；位于高压腔浮动活塞上部的活塞杆外筒内部及上部构成主油腔；环形活塞、活塞杆外筒外侧壁和外筒内壁之间构成环形突伸油腔；高压腔浮动活塞和活塞杆外筒底部之间构成高压气腔；上述外筒设有与环形伸缩油腔相联系的充放油阀；上述外筒设有与低压气腔相联系的低压充放气阀；上述活塞杆外筒设有与高压气腔相联系的高压充放气阀。 

本发明的有益效果：此装置可在飞机弹射起飞之前，通过预压缩限定气腔容积贮存势能，构成突伸能量的一部分。通过控制环形突伸油腔的形成和缩解速度，使缓冲器在突伸前具有足够的压缩量和突伸能量，保证突伸时间短，突伸效率高。本装置突伸效果明显，操作简单，工作可靠。

附图说明

附图1为势能贮存式突伸起落架缓冲器压杆未向下压缩前的结构示意图；

附图2为势能贮存式突伸起落架缓冲器A-A向剖面示意图；

附图3为势能贮存式突伸起落架缓冲器压杆向下压缩后的结构示意图。

图中标号名称：1、活塞杆，2、高压充放气阀，3、高压气腔，4、高压腔浮动活塞，5、挡环，6、变截面油针，7、密封圈，8、主油腔，9、外筒，10、环形突伸油腔，11、下油孔，12、上油孔，13、回油孔节流阀，14、回油孔，15、中心油孔节流阀，16、油孔通道，17、低压充放气阀，18、气孔通道，19、油孔支撑器，20、限位环，21、限位装置，22、控制电路，23、开关，24、力传感器，25、压杆，26、铁芯，27、复位弹簧，28、衔铁，29、紧固螺钉，30、限位锁舌，31、控制腔， 32、上部圆筒， 33、中间支撑面，34、下部圆筒，35、低压气腔，36、环形活塞，37、中心油孔，38、充放油阀，39、活塞杆外筒，40、油液，41、线圈。

具体实施方式

如附图1所示为势能贮存式突伸起落架缓冲器压杆未向下压缩前的结构示意图。活塞杆1从外筒9底部套装在外筒9内，相对外筒9轴向运动，并与其密封；活塞杆1由变截面油针6、活塞杆外筒39以及固定于活塞杆外筒上端部的环形活塞36组成；其中活塞杆外筒39侧壁上开有上油孔12和下油孔11，环形活塞36上开有回油孔14，活塞杆外筒39外壁上在上油孔12上方还安装有回油孔节流阀13；上述活塞杆外筒39内部下端还安装有高压腔浮动活塞4和限制高压腔浮动活塞最高位置的挡环5；上述外筒9顶部设有压杆安装孔，上部内侧壁安装有限位环20；上述限位装置21安装于外筒9内并位于限位环20之上，并与安装于压杆安装孔内的压杆25固连；上述中心油孔支撑器19套装在上述外筒9内，位于限位环20和活塞杆1之间；中心油孔支撑器19由上部圆筒32、中间支撑面33和下部圆筒34三部分组成；其上部圆筒32与限位装置21底部固连；下部圆筒34底面上有中心油孔37；上述下部圆筒34内壁上设有气孔通道18和油孔通道16，且内壁靠近中心油孔37的地方套有中心油孔节流阀15；中间支撑面33外圆表面与外筒9内壁密封；上述限位装置由铁芯26、绕于铁芯上的线圈41、复位弹簧27、衔铁28、固定于衔铁上的锁舌30组成；上述中间支撑面33以上直至外筒9顶端之间构成控制腔31；油液40顶端至中间支撑面33之间构成低压气腔35；位于高压腔浮动活塞4上部的活塞杆外筒39内部及上部构成主油腔8；环形活塞36、活塞杆外筒39外侧壁和外筒9内壁之间构成环形突伸油腔10；高压腔浮动活塞4和活塞杆外筒39底部之间构成高压气腔3；上述外筒9设有与环形伸缩油腔10相联系的充放油阀38；上述外筒9设有与低压气腔35相联系的低压充放气阀17；上述活塞杆外筒39设有与高压气腔3相联系的高压充放气阀2；上述中心油孔支撑器19的下部圆筒34凸台外表面与活塞杆外筒39内表面配合滑动；锁舌30、紧固螺钉29、衔铁28、复位弹簧27、铁芯26、线圈41、控制电路22、开关23构成锁定释放方式；上述线圈41的接头穿过限位装置21中心通孔和压杆25中心孔连接到控制电路22的开关23两端；连接在飞机弹射杆上的力传感器24，监测弹射力变化，控制开关23的开闭。

当活塞杆1轴向运动时，变截面油针6通过油孔支撑器19形成变截面积的中心油孔37；通过高压充放气阀2可向高压气腔3充放气；缓冲器外筒9侧壁上设有低压充放气阀17和充放油阀34，以便分别给低压气腔35充放气和主油腔8充放油；环形突伸油腔10的上油孔12、下油孔11与回油孔14联合控制油液进出环形突伸油腔10的流量，回油孔节流阀13和中心油孔节流阀15分别限制回油孔14和中心油孔37的进出油速；在弹射前，当把压杆25压下时，油孔支撑器19向下运动，压缩低压气腔，直到限位锁舌30与外筒上的限位环20锁死，在外界弹射杆拉力的作用下，低压气腔35的容积减小，从而使缓冲器贮存了一定的突伸势能；力传感器24位于弹射杆上，监测弹射杆力变化，并控制电路22的开关23的开闭，通过电磁铁的吸力，实现限位锁舌30的伸缩。

势能贮存式突伸起落架缓冲器的具体工作原理为：

（1）             舰载飞机在弹射前，先使前起落架处于全伸长状态。通过低压充放气阀17给低压气腔35放气，然后压下压杆25使限位装置21向下运动，当限位锁舌30通过限位环20时，限位锁舌30向上的运动即被锁死，最后再通过低压充放气阀17给低压气腔35充气，充入的气体与释放的气体的物质的量是相同。在弹射杆弹射拉力的外界作用下，低压气腔35在限位锁舌30的作用下容积被压缩，贮存了一定量的势能。如附图3所示。

（2）       弹射开始后，缓冲器因受到弹射载荷和舰载飞机重量作用继续压缩，上油孔12被油孔支撑器19挡住，油液通过下油孔11和回油孔14进入环形突伸油腔10，并通过中心油孔37进入油腔6的上部。由于中心油孔节流阀15的限制，油孔进入环形突伸油腔的流量比进入油腔6的上部的流量要大，且在回油孔节流阀13的节流作用下，油液在回油孔14处进的多出的少，这样就促使活塞杆1继续向上移动，即缓冲器继续压缩。 

（3）       弹射杆与弹射器滑块脱离时，弹射杆力变为零。即突伸阶段开始。弹射杆上的力传感器24传递信号使控制电路22的开关23闭合，铁芯26和线圈41开始工作，产生磁力，在衔铁28的作用下限位锁舌30缩回限位装置21，油孔支撑器19在低压气腔32内气体压力作用下，迅速向上移动，推动限位环20使缓冲器外筒向上伸展（突伸）。当油孔支撑器19顶端移动到限位环20的位置时，上油孔12被打开，环形突伸油腔10的油液通过上油孔12和下油孔11迅速流出，增加了缓冲器伸展的速度，即减小了突伸时间。当缓冲器全伸长时，突伸结束，低压气腔35的气体压强恢复了原来的值，以备舰载机着舰时使用。

综上可知，本缓冲器通过低压气腔预压缩和环形突伸油腔增大了缓冲器的压缩量（即突伸量），使得前起落架的突伸效果更加明显。通过控制油液进出环形突伸油腔的流量，减少了突伸时间。

Claims (1)

1.一种势能贮存式突伸起落架缓冲器，其特征在于：

    包括外筒（9）、活塞杆（1）、中心油孔支撑器（19）、压杆（25）及限位装置（21）；

上述活塞杆（1）从外筒（9）底部套装在外筒（9）内，相对外筒（9）轴向运动，并与其密封；活塞杆（1）由变截面油针（6）、活塞杆外筒（39）以及固定于活塞杆外筒上端部的环形活塞（36）组成；其中活塞杆外筒（39）侧壁上开有上油孔（12）和下油孔（11），环形活塞（36）上开有回油孔（14），活塞杆外筒（39）外壁上在上油孔（12）上方还安装有回油孔节流阀（13）；上述活塞杆外筒（39）内部下端还安装有高压腔浮动活塞（4）和限制高压腔浮动活塞最高位置的挡环（5）； 

上述外筒（9）顶部设有压杆安装孔，上部内侧壁安装有限位环（20）；

    上述限位装置（21）安装于外筒（9）内并位于限位环（20）之上，并与安装于压杆安装孔内的压杆（25）固连；

    上述中心油孔支撑器（19）套装在上述外筒（9）内，位于限位环（20）和活塞杆（1）之间；中心油孔支撑器（19）由上部圆筒（32）、中间支撑面（33）和下部圆筒（34）三部分组成；其上部圆筒（32）与限位装置（21）底部固连；下部圆筒（34）底面上有中心油孔（37）；上述下部圆筒（34）内壁上设有气孔通道（18）和油孔通道（16），且内壁靠近中心油孔（37）的地方套有中心油孔节流阀（15）；中间支撑面（33）外圆表面与外筒（9）内壁密封；

    上述限位装置由铁芯（26）、绕于铁芯上的线圈（41）、复位弹簧（27）、衔铁（28）、固定于衔铁上的锁舌（30）组成；

    上述中间支撑面（33）以上直至外筒（9）顶端之间构成控制腔（31）；油液（40）顶端至中间支撑面（33）之间构成低压气腔（35）；位于高压腔浮动活塞（4）上部的活塞杆外筒（39）内部及上部构成主油腔（8）；环形活塞（36）、活塞杆外筒（39）外侧壁和外筒（9）内壁之间构成环形突伸油腔（10）； 高压腔浮动活塞（4）和活塞杆外筒（39）底部之间构成高压气腔（3）；

    上述外筒（9）设有与环形伸缩油腔（10）相联系的充放油阀（38）；上述外筒（9）设有与低压气腔（35）相联系的低压充放气阀（17）；上述活塞杆外筒（39）设有与高压气腔（3）相联系的高压充放气阀（2）。

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