CN103482077B - 变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器，利用单根缠绕在窄缝绞盘上的拦阻索在释放过程时是由外圈向里圈，缠绕半径由大到小，导致窄缝绞盘的转速由慢变快，扭矩由大到小变化的无级变速特性，只要通过智能控制器控制电磁制动器控制窄缝绞盘的转速，进而控制拦阻索的释放速度就能实现对着舰载机进行智能拦阻。

Description

变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器

技术领域

本发明涉及一种军事装备或航母舰载机着舰拦阻技术领域，具体的说是一种变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器。

背景技术

拦阻器是航母上重要装备，主要用于舰载机在航母甲板上的减速着舰，目前，航空母舰舰载机拦阻器技术由于西方国家对中国的技术封，所获的信息很少无法做出相关评价。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种结构简单、设计合理、体积小、使用方便、安全性高、使用寿命长，能适应各种航母舰载机拦阻降落的的变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器。

本发明的技术方案是按以下方式实现的：利用单根缠绕在窄缝绞盘上的拦阻索在释放时是由外圈向里圈释放，缠绕半径由大到小，这样拦阻索的释放速度特性与飞机降落的阻尼速度特性相吻合，只要控制窄缝绞盘的转速就能形成无级变速，进而控制拦阻索的释放速度实现对舰载机的缓冲减速；

由于拦阻索释放过程会带动窄缝绞盘及减速机轴转动，减速机中的大齿轮带动小齿轮转动，小齿轮会带动伺服直流电机转动，窄缝绞盘的转速由慢变快，导致伺服直流电机产生由小到大的电压变化，智能控制器根据电压的变化向电磁制动器输送制动电流，通过电磁制动器控制窄缝绞盘的转速进而控制拦阻索的释放速度，实现舰载机着舰时由高速到低速最后到制动的无级智能拦阻，窄缝绞盘容纳拦阻索的宽度等于1-2根拦阻索的直径；

拦阻器具体结构如下：

拦阻器包括拦阻器主机和拦阻索，拦阻索横向设置在舰载机降落跑道上，拦阻器主机对称设置在降落跑道的两侧通过拦阻索连接在一起；拦阻器主机其结构包括：机架、电磁制动器、窄缝绞盘、减速机、伺服直流电机和智能控制器，电磁制动器的绕组部分与机架固定，电磁制动器的转动部分与窄缝绞盘连接，窄缝绞盘的轮毂通过花键与减速机轴连接，减速机轴的两端与机架连接，减速机采用大小齿轮减速结构，大齿轮与电磁制动器和窄缝绞盘使用同一根减速机轴，小齿轮设置在伺服直流电机轴上与大齿轮啮合，电磁制动器和伺服直流电机通过导线与智能控制器连接，拦阻索的一端与窄缝绞盘轮毂连接。

拦阻步骤如下：

1)舰载机降落，舰载机尾钩与拦阻索钩在一起，缠绕在窄缝绞盘轮毂上的拦阻索迅速被拉出，并带动减速机轴转动，固定在减速机轴下部的大齿轮转动带动伺服直流电机轴端的小齿轮转动，同时伺服直流电机转动产生电流电压，由于大齿轮与小齿轮的转速比不同，伺服直流电机对大齿轮产生初级阻尼，伺服直流电机转动产生的电流电压信号送给智能控制器，智能控制器向电磁制动器施加制动工作电流，电磁制动器对窄缝绞盘进行制动，控制拦阻索的释放速度，实现对舰载机着舰时由高速到低速最后到止动的无级智能拦阻；智能控制器向电磁制动器施加制动工作电流，包括伺服直流电机转动产生的电流，即伺服直流电机转动产生的电流越大，电磁制动器产生的制动力越大。

2)舰载机拦阻成功后，电磁制动器断电，甲板工作人员，将拦阻索从飞机尾钩上摘下，伺服直流电机上电工作，驱动减速机转动，减速机轴带动窄缝绞盘转动将释放出的拦阻索缠绕收回拉紧，伺服直流电机断电，准备下一次拦阻。

本发明的优异效果是，体积小，占用空间少，巧妙利用拦阻索在窄缝绞盘上变径释放对窄缝绞盘转速和扭矩的变化，并通过伺服直流电机产生电流电压的变化作为传感器信号发送给智能控制器，智能控制器根据电流电压信号向电磁制动器施加制动电流控制拦阻索的释放速度对舰载机实施职能拦阻，拦阻成功后伺服直流电机又作为驱动电机经减速机减速驱动窄缝绞盘转动将拦阻索收回。全部过程通过由单片机组成的智能控制器控制完成，具有高度的程序化和自动化。

附图说明：

图1是拦阻器的主视结构示意图；

图2是拦阻器的俯视拦阻效果示意图。

附图标记说明：伺服直流电机1、减速机2、窄缝绞盘3、减速机轴4、电磁制动器5、拦阻索6、智能控制器7、机架8、大齿轮9、小齿轮10。

具体实施方式

参照附图对变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器作以下详细的说明。

如图1-2所示，本发明的变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器的工作原理是：利用缠绕在窄缝绞盘3上的单根拦阻索6在释放时是由外圈向里圈释放，缠绕半径由大到小，这样拦阻索6的释放速度特性与飞机降落的阻尼速度特性相吻合，只要控制窄缝绞盘3的转速就能形成无级变速，进而控制拦阻索6的释放速度实现对舰载机的缓冲减速；

由于拦阻索6释放过程会带动窄缝绞盘3及减速机轴4转动，减速机中的大齿轮9带动小齿轮10转动，小齿轮10会带动伺服直流电机1转动，窄缝绞盘3的转速由慢变快，导致伺服直流电机1产生由小到大的电压变化，智能控制器7根据电压的变化向电磁制动器5输送制动电流，通过电磁制动器5控制窄缝绞盘3的转速进而控制拦阻索6的释放速度，实现舰载机着舰时由高速到低速最后到制动的无级智能拦阻，窄缝绞盘3容纳拦阻索的宽度等于1-2根拦阻索6的直径；

拦阻器具体结构如下：

拦阻器包括拦阻器主机和拦阻索6，拦阻索6横向设置在舰载机降落跑道上，拦阻器主机对称设置在降落跑道的两侧通过拦阻索连接在一起；拦阻器主机其结构包括：机架8、电磁制动器5、窄缝绞盘3、减速机2、伺服直流电机1和智能控制器7，电磁制动器5的绕组部分与机架8固定，电磁制动器5的转动部分与窄缝绞盘3连接，减速机轴4的两端与机架8连接，减速机2采用大小齿轮减速结构，大齿轮10与电磁制动器5和窄缝绞盘3使用同一根减速机轴4，小齿轮9设置在伺服直流电机1轴上与大齿轮10啮合，电磁制动器5和伺服直流电机1通过导线与智能控制器7连接，拦阻索6的一端与窄缝绞盘3轮毂连接，轮毂通过花键与减速机轴4连接；

实施例：

拦阻步骤如下：

1)舰载机降落，舰载机尾钩与拦阻索钩在一起，缠绕在窄缝绞盘轮毂上的拦阻索迅速被拉出，并带动减速机轴转动，固定在减速机轴下部的大齿轮转动带动伺服直流电机轴端的小齿轮转动，同时伺服直流电机转动产生电流电压，由于大齿轮与小齿轮的转速比不同，伺服直流电机对大齿轮产生初级阻尼，同时伺服直流电机转动产生的电流电压信号送给智能控制器，智能控制器向电磁制动器施加制动工作电流，电磁制动器对窄缝绞盘进行制动，控制拦阻索的释放速度，实现对舰载机着舰时由高速到低速的无级智能拦阻；智能控制器向电磁制动器施加制动工作电流，包括伺服直流电机转动产生的电流，即伺服直流电机转动产生的电流越大，电磁制动器产生的制动力越大。

2)舰载机拦阻成功后，电磁制动器断电，甲板工作人员，将拦阻索从飞机尾钩上摘下，伺服直流电机上电工作，驱动减速机转动，减速机轴带动窄缝绞盘转动将释放出的拦阻索缠绕收回拉紧，伺服直流电机断电，准备下一次拦阻。

所谓窄缝绞盘是指绞盘每层容纳拦阻索的圈数是1圈或2圈，目的是当窄缝绞盘缠绕转动时强迫拦阻索叠层加快，缠绕直径迅速增大有利于小功率伺服直流电机驱动。反过来拦阻索释放时牵引窄缝绞盘转动速度由慢变快，拦阻索相对窄缝绞盘的扭矩由大变小，而绞盘对拦阻索的扭力是由小变大，这样拦阻索的释放速度特性与飞机降落的阻尼速度特性相吻合。

除说明书公开的技术特征外均为本专业技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.变矩电磁阻尼式航母舰载机着舰拦阻器，其特征在于，利用单根缠绕在窄缝绞盘上的拦阻索在释放时是由外圈向里圈释放，缠绕半径由大到小，这样拦阻索的释放速度特性与飞机降落的阻尼速度特性相吻合，只要控制窄缝绞盘的转速就能形成无级变速，进而控制拦阻索的释放速度实现对舰载机的智能拦阻；

由于拦阻索释放过程会带动窄缝绞盘及减速机轴转动，减速机中的大齿轮带动小齿轮转动，小齿轮会带动伺服直流电机转动，窄缝绞盘的转速由慢变快，导致伺服直流电机产生由小到大的电压变化，智能控制器根据电压的变化向电磁制动器输送制动电流，通过电磁制动器控制窄缝绞盘的转速进而控制拦阻索的释放速度，实现舰载机着舰时由高速到低速最后到制动的无级智能拦阻，窄缝绞盘容纳拦阻索的宽度等于1-2根拦阻索的直径；

拦阻器具体结构如下：

拦阻器包括拦阻器主机和拦阻索，拦阻索横向设置在舰载机降落跑道上，拦阻器主机对称设置在降落跑道的两侧通过拦阻索连接在一起；拦阻器主机其结构包括：机架、电磁制动器、窄缝绞盘、减速机、伺服直流电机和智能控制器，电磁制动器的绕组部分与机架固定，电磁制动器的转动部分与窄缝绞盘连接，窄缝绞盘的轮毂通过花键与减速机轴连接，减速机轴的两端与机架连接，减速机采用大小齿轮减速结构，大齿轮与电磁制动器和窄缝绞盘使用同一根减速机轴，小齿轮设置在伺服直流电机轴上与大齿轮啮合，电磁制动器和伺服直流电机通过导线与智能控制器连接，拦阻索的一端与窄缝绞盘轮毂连接；

拦阻步骤如下：

1)舰载机降落，舰载机尾钩与拦阻索钩在一起，缠绕在窄缝绞盘轮毂上的拦阻索迅速被拉出，并带动减速机轴转动，固定在减速机轴下部的大齿轮转动带动伺服直流电机轴端的小齿轮转动，同时伺服直流电机转动产生电流电压，由于大齿轮与小齿轮的转速不同，伺服直流电机对大齿轮产生初级阻尼，伺服直流电机转动产生的电流电压信号送给智能控制器，智能控制器向电磁制动器施加制动工作电流，电磁制动器对窄缝绞盘进行制动，控制拦阻索的释放速度，实现对舰载机着舰时由高速到低速的无级智能拦阻，智能控制器向电磁制动器施加制动工作电流，包括伺服直流电机转动产生的电流，即伺服直流电机转动产生的电流越大，电磁制动器产生的制动力越大；

2)舰载机拦阻成功后，电磁制动器断电，甲板工作人员，将拦阻索从飞机尾钩上摘下，伺服直流电机上电工作，驱动减速机转动，减速机轴带动窄缝绞盘转动将释放出的拦阻索缠绕收回拉紧，伺服直流电机断电，准备下一次拦阻。