CN102259705A - 飞机起飞蒸汽弹射助推装置 - Google Patents

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Abstract

一种结构简单、弹射推力大、持续推力充足、重复弹射间隔时间短、操作简便、适用范围广、便于运输安装、战损抢修快速的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，包括飞行甲板、滑行管道、蒸汽弹射助推器、飞机连接器，在滑行管道前部设有减速复位装置，在滑行管道后部设有加热装置；所述的蒸汽弹射助推器是由后部敞口的弹头状壳体，设在壳体内并使壳体前部形成高温承压水罐、壳体后部形成高温蒸汽发生室的隔板，沿轴向布满在高温蒸汽发生室内的过热汽化器，设在壳体尾部并穿过高温蒸汽发生室与高温承压水罐相通的带有止回阀的进水管和设在高温承压水罐上带有弹射控制阀的喷水管构成；喷水管的喷水口位于高温蒸汽发生室前部，在滑行管道下方设有废水回收管道。

Description

飞机起飞蒸汽弹射助推装置
技术领域
本发明涉及一种飞机起飞蒸汽弹射助推装置。 
背景技术
目前，飞机在航空母舰上起飞方式主要是滑跳式和弹射式两种。滑跳式起飞方式不对飞机施加外力，对飞机发动机的要求高，限制了载重量，不能满负荷起飞，且采用此种方式起飞时消耗飞机本身携带的燃料过多，减小了飞行半径，缩短了留空时间，特别是预警机利用滑跳式起飞方式是无法完成起飞的。弹射式起飞方式通过给飞机施加了一个外力，降低了对飞机发动机的要求，起飞时消耗机体自身的燃料少，但其结构复杂，操作难度高。 
CN201089521Y公开了一种航空母舰舰载机蒸汽弹射器，它包括甲板、程序控制系统、发射系统和润滑系统。发射系统包括甲板尾部开设的导槽、沿导槽移动的弹射缓冲器，弹射缓冲器一端与一环形钢缆连接，环形钢缆环绕在前、后两固定支承轮上，气缸设置于所述环形钢缆下方，环形钢缆和气缸内的活塞两端固定连接，高压密闭式气缸一端设有润滑系统、通过高压蒸汽管与气动阀门相连接，另一端设排气孔和活塞制动缓冲器。其发射系统中采用高压密闭式气缸，弹射力小，难以达到助推力度，蒸汽持续推力不够。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、弹射推力大、持续推力充足、重复弹射间隔时间短、操作简便、适用范围广、便于运输安装、战损抢修快速的飞机起飞蒸汽弹射助推装置。 
本发明的技术解决方案是： 
一种飞机起飞蒸汽弹射助推装置，包括飞行甲板、在飞行甲板下方固定有滑行管道，在滑行管道内部设有蒸汽弹射助推器，在蒸汽弹射助推器上表面设有飞机连接器，在飞行甲板和滑行管道上对应飞机连接器位置设有缝隙，所述的飞机连接器由所述缝隙引出并可沿缝隙滑动，其特殊之处是：在滑行管道前部设有减速复位装置，在所述的滑行管道后部对应蒸汽弹射助推器起始位置设有加热装置；所述的蒸汽弹射助推器是由后部敞口的弹头状壳体，设在壳体内并使壳体前部形成高温承压水罐、壳体后部形成高温蒸汽发生室的隔板，沿轴向布满在高温蒸汽发生室内的多个过热汽化器，设在壳体尾部并穿过高温蒸汽发生室与高温承压水罐相通的带有止回阀的进水管和设在高温承压水罐上带有弹射控制阀的喷水管构成；所述的喷水管的喷水口位于高温蒸汽发生室前部，在滑行管道下方设有与滑行管道平行且相通的废水回收管道。
上述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，所述的过热汽化器由前至后空隙逐渐增大，以满足水汽变量通过时体积逐渐膨大的要求。 
上述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，所述的减速复位装置是由活塞、固定在活塞上与蒸汽弹射助推器相对一侧的缓冲复位弹簧构成，在滑行管道壁上对应缓冲复位弹簧位置设有排气孔。 
上述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，所述的滑行管道为多段，各段之间通过法兰连接，且滑行管道通过所述法兰与飞行甲板焊接。 
上述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，所述的过热汽化器为条状或网状。 
上述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，所述的加热装置为电磁加热线圈，所述的电磁加热线圈缠绕在滑行管道内壁上。 
上述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，在所述的高温承压水罐上设有安全阀。 
本发明的优点是： 
1、弹射推力大，持续推力充足，重复弹射间隔时间短，在短时间内能够获得飞机起飞所需最低飞行速度，缩短飞机在跑道上滑跑的距离，起飞时间短，节省飞机上的燃料，增大飞行半径，延长留空时间；
2、对飞机自重要求低，在满负荷装载、主副油箱燃油全部加满时仍可起飞，特别是可以帮助预警机在航母上起飞，满足最大设计权重；
3、材料成本低廉、取材广泛，结构简单，容易制造，便于运输安装，战损抢修快速；
4、操作简便，安装运行成本低，性能稳定，实用性强；
5、应用范围广泛，可安装在航空母舰、大型舰船、机场、海岛、山洞、飞机洞库等各种环境中，满足作战要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图； 
图2是图1中蒸汽弹射助推器的结构示意图；
图3是图1的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是图2的C-C剖视图；
图6是图2中过热汽化器（网状）结构示意图；
图7是本发明的工作初始状态示意图。
图中：1-飞行甲板、2-加热装置、3-蒸汽弹射助推器、301-弹射控制阀、302-喷水管、303-壳体、304-进水管、305-过热汽化器、306-高温蒸汽发生室、307-止回阀、308-隔板、309-高温承压水罐、3010-安全阀、3011-对接管口、4-滑行管道、401-排气孔、5-减速复位装置、501-活塞、502-缓冲复位弹簧、6-飞机连接器、7-废水回收管道、8-法兰、9-供水管、10-高压高温水泵、11-锅炉、12-发电站或变电站。 
具体实施方式
如图1～图5所示，该飞机起飞蒸汽弹射助推装置包括飞行甲板1、在飞行甲板1下方固定有滑行管道4，所述的滑行管道4为多段，各段之间通过法兰8连接，且滑行管道4通过法兰8与飞行甲板1焊接。在滑行管道4内后部放置有蒸汽弹射助推器3，在蒸汽弹射助推器3上表面设有飞机连接器6，在飞行甲板1和滑行管道4上对应飞机连接器6位置设有缝隙，所述的飞机连接器6由所述缝隙引出并可沿该缝隙滑动，在滑行管道4前部设有减速复位装置5，所述的减速复位装置5是由活塞501、固定在活塞501上与蒸汽弹射助推器3相对一侧的缓冲复位弹簧502构成，在滑行管道4上对应缓冲复位弹簧502位置设有排气孔401。在所述的滑行管道4内对应蒸汽弹射助推器3位置设有加热装置2，所述的加热装置2可采用电磁加热、燃气加热或炭水加热装置，其中电磁加热由于加热速度快、用时短、安全可控，为最佳方式，本实施例即采用电磁加热线圈；所述的电磁加热线圈缠绕在滑行管道4内壁上。所述的蒸汽弹射助推器3包括后部敞口的弹头状壳体303，设在壳体303内并使壳体303前部形成高温承压水罐309、壳体303后部形成高温蒸汽发生室306的隔板308，设在高温承压水罐309上的安全阀3010，在高温蒸汽发生室306内沿轴向布满多个过热汽化器305，所述的过热汽化器305为条状（也可为网状，如图6所示），且过热汽化器305由前至后空隙逐渐增大。在壳体303尾部设有带有止回阀307的进水管304，进水管304的进口设有对接管口3011，所述的进水管304穿过高温蒸汽发生室306与高温承压水罐309相通，在高温承压水罐309上设有带有弹射控制阀301的喷水管302，所述的喷水管302的喷水口位于高温蒸汽发生室306前部，在滑行管道4下方设有与滑行管道4平行且相通的废水回收管道7。 
如图7所示，在工作初始状态，蒸汽弹射助推器3通过对接管口3011与高压高温水泵10对接，高压高温水泵10通过供水管9与锅炉11连接。 
工作过程如下： 
先将锅炉11加热升压，启动高压高温水泵10，将高温水送入高温承压水罐309中，使高温承压水罐309中充满高温高压水，此时弹射控制阀301一直处于关闭状态。
给高温承压水罐309加水的同时，将加热装置2通电（可由发电站或变电站12供电），使蒸汽弹射助推器3的壳体303和过热汽化器305产生高热，使蒸汽弹射助推器3进入工作状态。飞机滑动带动蒸汽弹射助推器3前行，并使位于喷水管302上的弹射控制阀301开启，使高温承压水罐309内的高温高压水通过喷水管302喷射至高温蒸汽发生室306内，喷出的高温高压水与高温的过热汽化器305碰撞后瞬间产生高压蒸汽，高压蒸汽由蒸汽弹射助推器3尾部喷出并产生强大的向前推力，使蒸汽弹射助推器3沿滑行管道4向前高速滑动，位于蒸汽弹射助推器3上的飞机连接器6牵动飞机沿飞行甲板1向前滑行，飞机达到起飞要求的速度后与飞机连接器6脱离升空，蒸汽弹射助推器3继续沿滑行管道4向前滑行并与缓冲复位弹簧502碰撞，缓冲复位弹簧502回缩起到缓冲作用并推动活塞501向前移动，位于活塞501后的气体被压缩，压缩气体给蒸汽弹射助推器3一个反向作用力使其缓冲减速直至停止。此时，压缩气体对蒸汽弹射助推器3的反向作用力最大，缓冲复位弹簧502回缩至最大回缩量并产生反向弹力，两者的合力对蒸汽弹射助推器3施加反向推力，使其反向滑行至滑行管道4的起点，弹射控制阀301自动关闭，进水管304与供水管9对接，为下一次弹射做好准备。 

Claims (7)

1.一种飞机起飞蒸汽弹射助推装置，包括飞行甲板、在飞行甲板下方固定有滑行管道，在滑行管道内部设有蒸汽弹射助推器，在蒸汽弹射助推器上表面设有飞机连接器，在飞行甲板和滑行管道上对应飞机连接器位置设有缝隙，所述的飞机连接器由所述缝隙引出并可沿缝隙滑动，其特征是：在滑行管道前部设有减速复位装置，在所述的滑行管道后部对应蒸汽弹射助推器起始位置设有加热装置，所述的蒸汽弹射助推器是由后部敞口的弹头状壳体、设在壳体内并使壳体前部形成高温承压水罐、壳体后部形成高温蒸汽发生室的隔板、沿轴向布满在高温蒸汽发生室内的多个过热汽化器、设在壳体尾部并穿过高温蒸汽发生室与高温承压水罐相通的带有止回阀的进水管和设在高温承压水罐上带有弹射控制阀的喷水管构成，所述的喷水管的喷水口位于高温蒸汽发生室前部，在滑行管道下方设有与滑行管道平行且相通的废水回收管道。
2.根据权利要求1所述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，其特征是：所述的过热汽化器由前至后空隙逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，其特征是：所述的减速复位装置是由活塞、固定在活塞上与蒸汽弹射助推器相对一侧的缓冲复位弹簧构成，在滑行管道壁上对应缓冲复位弹簧位置设有排气孔。
4.根据权利要求1所述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，其特征是：所述的滑行管道为多段，各段之间通过法兰连接，且滑行管道通过所述法兰与飞行甲板焊接。
5.根据权利要求1所述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，其特征是：所述的过热汽化器为条状或网状。
6.根据权利要求1所述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，其特征是：所述的加热装置为电磁加热线圈，所述的电磁加热线圈缠绕在滑行管道内壁上。
7.根据权利要求1所述的飞机起飞蒸汽弹射助推装置，其特征是：在所述的高温承压水罐上设有安全阀。
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