CN103043221B - 全自动智能航母弹射器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动智能航母弹射器，包括有航母甲板，航母甲板上竖直安装有弹簧组支架，所述的弹簧组支架内设有多个平行弹簧筒，相邻弹簧筒之间设有条形开槽，所述弹簧筒内设有首尾相接的弹簧组，所述的弹簧组下端连接有滑板，所述的滑板能在所述的弹簧组支架内的条形开槽中上、下滑动；航母甲板上还安装有飞机弹射踏板及弹射滑车。可以保障航母全天候起飞作战能力，不受恶劣天气限制；可以起飞固定翼预警机，大幅减少起飞距离；舰载机起飞时，不必减轻起飞重量，而减少载弹量、载油量、使舰载机发挥出正常作战性能；节约舰载机起飞燃料。航母弹射器弹射力大小可调。速度可调，缓冲力可调，安全系数高，自动化程度高。

Description

全自动智能航母弹射器

技术领域

本发明属于一种航母技术领域，具体是一种全自动智能航母弹射器。

背景技术

目前国际上的航母弹射器主要分为以下几种：弹簧复力弹射器、势能弹射器、燃气弹射器、蒸汽弹射器、电磁弹射器、火箭助推弹射器、斜角弹射器等。而这几种弹射器均存在着一定的不可避免的缺点。比如：蒸汽弹射器的缺陷：（1）维护成本大，U型密封条更换频繁而又十分麻烦，对材质要求高；（2）使用蒸汽弹射器成本大，效率低，配套设施多，系统烦琐，各个环节要求高；（3）需消耗大量淡水，美国曾为此考虑过蒸汽冷凝回收装置，终因体积大效率低而取消。而电磁线圈弹射器与普通大型平板型直线电机不同，它不仅有复杂的强制冷却系统，而且在每一段的功能都不相同，所以电磁弹射器现只处于研制阶段。火箭助推弹射器在助推中会产生大量的污染物，而且成本高，用一次性的助推弹射器会让经济不强的国家畏而却步，多次重复使用的必须配快速打捞艇、验伤设备，其本身也要有定位系统等，最重要的是其安全性一直受到质疑。燃气弹射器实际上还只是进行讨论分析过，并未有大型实践的记载。势能弹射器缺点是需要建一个很大的坡面，运行时航母风阻力增大，隐形效果不好，更重要的是起飞频率低，影响其它设备使用，还需要配套大功率的升降机等。而目前弹簧复力弹射器而则是利用直线电机或储能机构把弹簧拉伸到储能位置，利用制动机构保持能量不释放，而工作时则利用控制系统断开制动机构，弹簧在复力下拉动动飞机加速，飞机在自身发动机及弹射器的合力下加速，初始工作冲程一般只有60米。不过遗憾的是这种弹射器不能直接把飞机弹射起飞，飞机必须在发动机的推力下滑行一段才能起飞。而且这种弹射器在实际研究中是把弹簧放置在开口的滑道里（内口带润滑油），目的是不让弹射器工作时不对周围产生影响，而且这种大功率弹簧对材料要求严格，试想一下这么大功率的弹簧在航母服役期间不更换，对材质要求是多么刻苛，即使是滑道，其精度也要求非常高。这种弹射器弹射飞机次数不高，因为它是靠储能机构完成储能的。这种弹射器初始时拉力非常大，飞行员会发生短时的晕厥现象。对飞机的机构强度也要求相当高。而工作末端拉力又非常小，关键时候不能助推起飞。

发明内容

本发明的目的是为国家提供一种全自动智能航母弹射器，结构简单，弹射力大，弹射速度快，能够弹射航母飞机起飞。

本发明技术方案如下：

全自动智能航母弹射器，包括有航母甲板，所述的航母甲板上竖直安装有弹簧组支架，所述的弹簧组支架内设有多个平行弹簧筒，相邻弹簧筒之间设有条形开槽，所述弹簧筒内设有首尾相接的弹簧组，所述的弹簧组下端连接有滑板，所述的滑板能在所述的弹簧组支架内的条形开槽中上、下滑动；所述的弹簧组支架的项部安装有滑轮，所述的位于航母甲板下方的弹簧组支架旁边安装有弹簧卷扬机，有滑板钢缆与所述的滑板连接后，绕过弹簧组支架顶部的滑轮，卷绕在所述的卷扬机上，所述的卷扬机通过离合器传动连接有电机驱动装置；所述的航母甲板下方还安装有与卷扬机同轴传动的弹射滑车卷筒，甲板前端下方还安装有前滑轮，弹射滑车卷筒上卷绕有首尾相接的弹射滑车钢缆，所述的弹射滑车钢缆上固定连接有弹射滑车，所述的弹射滑车起始位置放置在航母甲板上的带有斜坡的滑槽内，弹射滑车钢缆前端绕在前滑轮上，弹射滑车卷筒转动带动弹射滑车在航母甲板上前行；所述的弹射滑车前方位置的航母甲板上转动安装有飞机弹射踏板，飞机弹射踏板沿弹射滑车滑行方向上翘，飞机弹射踏板中部开有供弹射滑车钢缆通过的槽，所述的飞机弹射踏板下端有一下拐拉杆，飞机踏板前方的甲板下方安装有开关转向滑轮；所述的弹簧组支架外壁上安装有弹射开关机构，所述的弹射开关机构包括有安装有弹簧组支架中段外壁上开有卡块开槽，所述的卡块开槽外侧安装有支架，所述的支架上方固定有转动架，所述的转动架上转动安装有两个滑动杆，所述滑动杆上套装有牵引板，所述的滑动杆前端固定安装有端板，所述的端板与牵引板之间的滑动杆上套有卡块弹簧，所述的牵引板两端转动连接有开关卡块，在卡块弹簧作用下所述的开关卡块伸入到所述的卡块开槽中；有钢丝绳连接有牵引板后绕过转向滑轮组及开关转向滑轮后，连接到飞机弹射踏板下方的下拐的拉杆上。

所述的弹簧组支架为两个，平行对称间隔竖直安装在航母甲板上，且部分伸入到航母甲板下方，所述的弹射开关机构安装在弹簧组支架中段外壁上。

所述的弹射滑车前端安装有弹性缓冲装置，所述的弹性缓冲装置顶推飞机起飞。

所述的转动架上安装有伺服电机，所述的伺服电机由PLC控制，拉动刹车帯控制刹车盘，可控制弹射器速度。

所述的弹簧组由多个弹簧通过连接接头连接而成。

本发明工作原理：

通过电机驱动卷扬机将滑板钢缆卷绕后，带动滑板上行到弹簧组支架中部，通过弹射开关机构的开关卡块卡入弹簧组支架中部外壁上的卡块开槽中，挡在滑板上方限位。这时，弹射开关机构的牵引板上连接的钢丝绳经过转向滑轮组后及开关转向滑轮后，连接到飞机弹射踏板下方的下拐的拉杆上，使得飞机弹射踏板上翘，此时处于飞机起飞准备状态。当航母飞机滑行，由于弹射滑车位于航母甲板上带有斜坡的滑槽中，飞机能穿过弹射滑车，当飞机前轮踏上弹射踏板时，下压弹射踏板转动，这样张紧钢丝绳，带动牵引板外移，进而带动开关卡块脱离卡块开槽，滑板在弹簧组的巨大压力及弹簧自身重力作用下，快速下行，此时，通过电器控制，卷扬机与驱动电机之间的离合器断开，卷扬机在滑板钢缆的带动下，快速转动，由于卷筒与卷扬机同轴，因此，卷筒也快速转动，进而卷绕在卷筒上弹射滑车钢缆也快速转动，并带动弹射滑车从航母甲板上的带有斜坡的滑槽内冲出并滑行，通过前端的弹性缓冲装置推动飞机起飞。然后，通过电机驱动卷扬机卷起滑板钢缆，牵引板在弹簧的弹力作用下，会回到起始的顶住滑板下方的位置，可以用于下一飞机的弹射起飞。弹簧组的弹力与组数等可以根据飞机弹射起飞所需的力量计算得到。

本发明的优点：

本发明由PLC编程触摸屏操作，又克服了材料难买,成本高, 配件难加工,原有用人多,操作复杂,制造麻烦,弹簧复力工作末端拉力非常小弹射缺点。                                                   

可以保障航母全天候起飞作战能力，不受恶劣天气限制；可以起飞固定翼预警机，大幅减少起飞距离；舰载机起飞时，不必减轻起飞重量，而减少载弹量、载油量、使舰载机发挥出正常作战性能；节约舰载机起飞燃料。航母弹射器弹射力大小可调. 速度可调，缓冲力可调，安全系数高，自动化程度高，

弹簧组支架总高可设计为44米，是直立在夹板上的，夹板以下16米，夹板以上可28米，可根据实际情况调整安装位置。智能航母弹射器是以弹簧组作为弹射力，采用电动减速机构，把弹簧压缩到一定的位置，能产生56吨的弹力。所产生的56吨弹力加上弹簧及弹簧组滑板车的自重46吨，能产生弹射力102吨。通过滑轮减力为51吨，弹射距离为45米。智能航母弹射器避免了以前弹射到最末端的时候弹射无力现象，智能航母弹射器是由上向下至末端，起点的弹射力量为28吨至飞机起飞后最末端最小弹射力量还可达到16吨，所以到末端也能保证有足够的弹射力，也可以通过PLC控制为恒速。最重要的一点是，航母飞机可以离弹射器10米远的距离全速跑过来，飞机在10米远的距离可以提速60-80公里时速,有了这样的速度可以减少对飞机的撞击感和飞行员晕厥感,前轮压到夹板上的飞机弹射踏板，弹射滑车在甲板平面快速滑行，弹性缓冲装置挂住飞机前轮主轴支架使飞机加速，速度可控制每秒80—100米。弹性缓冲装置可以让飞机没有撞击感，从而避免了飞行员发生短时晕厥的现象，这样飞机很轻松的起飞,飞行员也不会晕厥。

附图说明

图1为本发明在航母甲板布置结构示意图。

图2为本发明结构示意图。

图3为本发明弹射开关机构示意图。

图4为本发明卷扬机安装结构示意图。

图5为本发明结构示意图。

图6本发明滑板结构示意图。

图7为本发明弹簧组支架顶部结构示意图。

具体实施方式

全自动智能航母弹射器，包括有航母甲板1，所述的航母甲板1上平行间隔对称竖直安装有二个弹簧组支架2，所述的弹簧组支架2内设有多个平行弹簧筒3，相邻弹簧筒3之间设有条形开槽4，所述弹簧筒3内设有首尾相接的弹簧组5，所述的弹簧组5下端连接有滑板6，所述的滑板6能在所述的弹簧组支架2的条形开槽4中上、下滑动；所述的弹簧组支架2的项部安装有滑轮7，所述的位于航母甲板1下方的弹簧组支架2旁边安装有卷扬机8，有滑板钢缆9与所述的滑板6连接后，绕过弹簧组支架2顶部的滑轮7，卷绕在所述的卷扬机8上，所述的卷扬机8通过离合器传动连接有电机驱动装置11  ；所述的航母甲板1下方还安装有与卷扬机8同轴传动的弹射滑车卷筒12，甲板1前端下方还安装有前滑轮13，弹射滑车卷筒12上卷绕有首尾相接的弹射滑车钢缆15，所述的弹射滑车钢缆15上固定连接有弹射滑车14，所述的弹射滑车14起始位置放置在航母甲板1上的带有斜坡的滑槽内，弹射滑车钢缆15前端锁前滑轮13上，弹射滑车卷筒12转动带动弹射滑车14在航母甲板1上前行；所述的弹射滑车13前方位置的航母甲板1上转动安装有飞机弹射踏板16，飞机弹射踏板16沿弹射滑车滑行方向上翘，飞机弹射踏板16中部开有供弹射滑车钢缆15通过的槽，所述的飞机弹射踏板16下端有一下拐拉杆17，飞机弹射踏板16前方的甲板1下方安装有开关转向滑轮18；所述的弹簧组支架2外壁上安装有弹射开关机构19，所述的弹射开关机构19包括有安装有弹簧组支架2中段外壁上开有卡块开槽20（图中未能显示），所述的卡块开槽20外侧安装有支架21，所述的支架21上方固定有转动架22，所述的转动架22上转动安装有两个滑动杆23，所述滑动杆23上套装有牵引板24，所述的滑动杆23前端固定安装有端板25，所述的端板25与牵引板24之间的滑动杆23上套有卡块弹簧26，所述的牵引板 24两端转动连接有开关卡块27，在卡块弹簧26作用下所述的开关卡块27伸入到所述的卡块开槽20中；有钢丝绳28连接有牵引板24后绕过转向滑轮组10及开关转向滑轮18后，连接到飞机弹射踏板下方的下拐的拉杆17上。

弹射滑车13前端安装有弹性缓冲装置，所述的弹性缓冲装置顶推飞机起飞。

所述的转动架22上安装有伺服电机，所述的伺服电机转动轴与牵引板24螺栓连接，推动牵引板24沿滑动杆上下滑动。用于飞机弹射踏板失效时备用，可不设。

弹簧组由多个弹簧通过连接接头连接而成。连接接头两端分别伸入到二个需连接的弹簧内进行连接。

Claims (5)

1.全自动智能航母弹射器，包括有航母甲板，其特征在于，所述的航母甲板上竖直安装有弹簧组支架，所述的弹簧组支架内设有多个平行弹簧筒，相邻弹簧筒之间设有条形开槽，所述弹簧筒内设有首尾相接的弹簧组，所述的弹簧组下端连接有滑板，所述的滑板能在所述的弹簧组支架内的条形开槽中上、下滑动；所述的弹簧组支架的项部安装有滑轮，所述的弹簧组支架旁边安装有弹簧卷扬机，有滑板钢缆与所述的滑板连接后，绕过弹簧组支架顶部的滑轮，卷绕在所述的卷扬机上，所述的卷扬机通过离合器传动连接有电机驱动装置；所述的航母甲板下方还安装有与卷扬机同轴传动的弹射滑车卷筒，甲板前端下方还安装有前滑轮，弹射滑车卷筒上卷绕有首尾相接的弹射滑车钢缆，所述的弹射滑车钢缆上固定连接有弹射滑车，所述的弹射滑车起始位置放置在航母甲板上的带有斜坡的滑槽内，弹射滑车钢缆前端绕在前滑轮上，弹射滑车卷筒转动带动弹射滑车在航母甲板上前行；所述的弹射滑车前方位置的航母甲板上转动安装有飞机弹射踏板，飞机弹射踏板沿弹射滑车滑行方向上翘，飞机弹射踏板中部开有供弹射滑车钢缆通过的槽，所述的飞机弹射踏板下端有一下拐拉杆，飞机踏板前方的甲板下方安装有开关转向滑轮；所述的弹簧组支架外壁上安装有弹射开关机构，所述的弹射开关机构包括有安装有弹簧组支架中段外壁上开有卡块开槽，所述的卡块开槽外侧安装有支架，所述的支架上方固定有转动架，所述的转动架上转动安装有两个滑动杆，所述滑动杆上套装有牵引板，所述的滑动杆前端固定安装有端板，所述的端板与牵引板之间的滑动杆上套有卡块弹簧，所述的牵引板两端转动连接有开关卡块，在卡块弹簧作用下所述的开关卡块伸入到所述的卡块开槽中；有钢丝绳连接有牵引板后绕过转向滑轮组及开关转向滑轮后，连接到飞机弹射踏板下方的下拐的拉杆上。

2.根据权利要求1所述的全自动智能航母弹射器，其特征在于所述的弹簧组支架为两个，平行对称间隔竖直安装在航母甲板上，且部分伸入到航母甲板下方，所述的弹射开关机构安装在弹簧组支架中段外壁上。

3.根据权利要求1所述的全自动智能航母弹射器，其特征在于所述的弹射滑车前端安装有弹性缓冲装置，所述的弹性缓冲装置顶推飞机起飞。

4.根据权利要求1所述的全自动智能航母弹射器，其特征在于所述的转动架上安装有伺服电机，所述的伺服电机由PLC控制，拉动刹车帯控制刹车盘，可控制弹射器速度。

5.根据权利要求1所述的全自动智能航母弹射器，其特征在于所述的弹簧组由多个弹簧通过连接接头连接而成。