CN104129506A - 一种舰载机弹簧弹射器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舰载机弹簧弹射器。本发明的技术方案要点为：一种舰载机弹簧弹射器，包括牵引机构、第一级加速机构、第二级加速机构、两级衔接机构和释放发射机构，该舰载机弹簧弹射器各组成部件均安装在航空母舰船体上，以航空母舰船体为依托支撑。本发明的弹簧分为两组，一级推，一级拉，分组加速，进行衔接，增强弹簧弹射器性能。

Description

一种舰载机弹簧弹射器

技术领域

本发明属于舰载机起飞系统技术领域，具体涉及一种舰载机弹簧弹射器。

背景技术

目前，航空母舰上舰载机的起飞方式有滑跃起飞和弹射起飞两种方式。其中弹射起飞方式包括蒸汽弹射和电磁弹射两种。但是，无论是蒸汽弹射器还是电磁弹射器，它们的成本都很高，维修困难，配套设施需要很多，并且我国舰载机弹射起飞技术起步晚，研发难度也会很大，而滑跃起飞方式飞机不能满负荷起飞，影响飞机的作战半径和载弹量。相对来说，弹簧弹射器，原理结构简单，实现较为容易，但是同等条件下，弹簧弹射器需要更大弹力，因此初速度会很大，甚至会导致飞行员起飞时昏厥，或飞机整个机体结构无法承受。本发明提供了一种弹簧弹射器，由多组弹簧构成，分为两级，第一级推，第二级拉，逐级介入，连续加速，增大加速距离，充分发挥弹簧势能，这样就可适当降低初速度，使弹簧弹射起飞加速过程更加平稳，有效。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种能够实现舰载机分级弹射的舰载机弹簧弹射器。

本发明的技术方案为：一种舰载机弹簧弹射器，其特征在于包括牵引机构、第一级加速机构、第二级加速机构、两级衔接机构和释放发射机构，该舰载机弹簧弹射器各组成部件均安装在航空母舰船体上，以航空母舰船体为依托支撑；

所述的牵引机构分别固定于第一级加速机构和第二级加速机构的一侧，该牵引机构主要由卷扬机和钢丝绳索构成，其中卷扬机包括电机、卷轴、变速箱和制动装置，钢丝绳索缠绕在卷轴上，电机与卷轴之间通过变速箱连接，在变速箱内部的卷轴上设有飞轮，所述的制动装置设置于卷轴的一侧，用于制动卷扬机；

所述的第一级加速机构主要由压簧、弹簧筒、挡板和一级牵引滑块构成，其中压簧内嵌于弹簧筒内且与弹簧筒共同固定于挡板上，所述的弹簧筒的筒壁上设有左右相对的侧槽孔并且在中部弹簧筒的筒壁上侧设有上槽孔，所述的一级牵引滑块主要由筒内滑块、外部牵引器和连接头构成，筒内滑块内嵌于弹簧筒内并且与弹簧筒滑动配合，筒内滑块的连接处分别设置于弹簧筒的侧槽孔内，筒内滑块的两侧通过第一级释放发射机构与缠绕于卷轴上的钢丝绳索连接，外部牵引器与筒内滑块固定连接并穿过弹簧筒的上槽孔设置于弹簧筒的上方，该外部牵引器用于牵引舰载机，压簧设置于筒内滑块与挡板之间，所述的连接头固定于筒内滑块的前侧，其前端为棱锥体部件，后端为棱柱体部件，通过前端的棱锥体部件在连接头的前侧形成锥形卡台，所述的棱锥体部件的表面包裹有一层橡胶；

所述的第二级加速机构主要由拉簧、滑动轨道、底板和二级牵引滑块构成，其中拉簧的一端连接二级牵引滑块，拉簧的另一端固定于底板上，二级牵引滑块的两端分别装有双排滑轮，该双排滑轮内嵌于滑动轨道内，所述的滑动轨道设置于拉簧的两侧并且其末端固定于底板上，二级牵引滑块的两侧通过第二级释放发射机构与缠绕于卷轴上的钢丝绳索相连接；

所述的两级衔接机构安装于二级牵引滑块上，用于连接第一级加速机构和第二级加速机构，两级衔接机构主要由连接插槽、固定挡板、弹簧杆、人工开关和光电开关构成，其中连接插槽与一级牵引滑块连接头中的棱锥体部件相配，固定挡板分为上下两扇，分别与固定安装于连接插槽上下两侧的弹簧杆相连接，所述的光电开关设置于连接插槽内部，用于感应触发释放发射机构，所述的人工开关设置于固定挡板的一侧，用于人工控制固定挡板旋转；

所述的释放发射机构包括第一级释放发射机构和第二级释放发射机构，其中第一级释放发射机构通过滑轮滑配于第一级加速机构两侧的轨道上，该第一级释放发射机构的一端连接钢丝绳索，另一端连接一级牵引滑块，第二级释放发射机构与二级牵引滑块的滑动轨道共用，第二级释放发射机构通过滑轮滑配于第二级加速机构的滑动轨道内并由连接杆连接支撑，所述的释放发射机构依靠液压动力完成启闭，其主要由液压推杆、固定钳、固定卡头、转轴和滑轮构成，液压推杆连接固定钳，固定钳铰接于转轴上，固定钳的钳口内设有固定卡头，该固定卡头固定于二级牵引滑块上，所述的固定钳的外侧设有滑轮并且通过滑轮分别滑配于第一级加速机构两侧的轨道和第二级加速机构的滑动轨道内。

本发明有益之处为：弹簧分为两组，一级推，一级拉，分组加速，进行衔接，增强弹簧弹射器性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明中牵引机构的结构示意图，图3为本发明中第一级加速机构的结构示意图，图4为一级牵引滑块的结构示意图，图5为本发明中第二级加速机构的结构示意图，图6为本发明中两级衔接机构的结构示意图，图7为连接头与连接插槽的结构示意图，图8为本发明中释放发射机构的结构示意图，图9为光电开关触发的结构示意图，图10为光电开发触发电路图。

图示说明：1、牵引机构，2、第一级加速机构，3、第二级加速机构，4、两级衔接机构，5、释放发射机构，6、卷扬机，7、钢丝绳索，8、电机，9、卷轴，10、变速箱，11、压簧，12、弹簧筒，13、挡板，14、一级牵引滑块，15、筒内滑块，16、外部牵引器，17、连接头，18、拉簧，19、滑动轨道，20、底板，21、二级牵引滑块，22、双排滑轮，23、连接插槽，24、固定挡板，25、弹簧杆，26、人工开关，27、液压推杆，28、固定钳，29、固定卡头，30、转轴，31、滑轮，32、轨道，33、连接杆。

具体实施方式

结合附图详细描述实施例。一种舰载机弹簧弹射器，包括牵引机构1，第一级加速机构2，第二级加速机构3，两级衔接机构4和释放发射机构5，所有弹簧弹射器组成部分均安装的航空母舰船体上，以航空母舰船体为依托支撑。

所述牵引机构包括卷扬机6和钢丝绳索7，其中卷扬机5主要由电机8、卷轴9、变速箱10和制动装置组成，钢丝绳索7缠绕在卷扬机6卷轴9上，变速箱10连接电机8和卷轴9，调节其速度比，控制卷扬机牵引力，并且内部装有飞轮，当电机8正向转动，钢丝绳索7收卷，但人工拉出钢丝绳索7时，电机8不转动，制动装置用来制动卷扬机6，使其固定刹车，不能转动。

所述第一级加速机构3包括三组压簧11、弹簧筒12、挡板13和一级牵引滑块14，压簧11的原始长度为50-60米，可压缩至15-20米，以储存弹性势能，弹簧筒12包裹着压簧11，它们的一端都固定安装在挡板13上，弹簧筒12半径略微大于压簧11半径，弹簧筒12内壁涂有大量机油，降低压簧11运动磨损，所述一级牵引滑块14主要由筒内滑块15、外部牵引器16和连接头17组成，筒内滑块15内嵌在弹簧筒12内，和压簧11相互独立，两端通过第一级释放发射机构与钢丝绳索7连接，卷扬机6收卷钢丝绳索7，一级牵引滑块14在弹簧筒12内滑动压缩压簧11，压缩至合适位置，然后释放发射，压簧11就推着一级牵引滑块14迅速加速，外部牵引器16与筒内滑块15连接，通过弹簧筒12开口露在外部，连接飞机前起落架，用来牵引飞机，连接头17前端为棱锥体部件，后边为棱柱体部件，整体前端大，后端细，棱锥体部件的表面包裹着一层具有弹性的橡胶材质，起到保护缓冲作用，可插入两级衔接机构4，用来连接触发第二级加速机构3。

所述第二级加速机构3包括拉簧18、滑动轨道19、底板20和二级牵引滑块21，所述的拉簧18的原始长度为30-40米，可拉长至100-150米，拉簧18一端固定连接二级牵引滑块21，另一端安装连接在底板20上，二级牵引滑块21两端分别装有双排滑轮22，内嵌在滑动轨道19里，可沿滑动轨道19自由滑动，限制拉簧18运动轨迹，二级牵引滑块21两侧通过第二级释放发射机构连接钢丝绳索7，卷扬机6收卷钢丝绳索7，使拉簧18拉伸蓄能，滑动轨道19起固定限制拉簧18运动作用，内壁涂有大量机油，降低双排滑轮22的滑动磨损。

所述两级衔接机构4安装在二级牵引滑块21上，用来连接第一级加速机构2与第二级加速机构3，主要包括连接插槽23、固定挡板24、弹簧杆25、人工开关26和光电开关，所述连接插槽23与一级牵引滑块14的连接头17匹配接合，可使连接头17插入，固定挡板24分为上下两扇，分别与各自的弹簧杆25一端连接，弹簧杆25另一端用固定挡板24安装在连接插槽23上，所述弹簧杆25只可以伸长，但不能再压缩，当连接头17插入连接插槽23时撞击固定挡板24，使其向连接插槽23内部翻转，连接头17进去后，弹簧杆25靠弹性拉回固定挡板24反转，恢复原位，正好卡住连接头17，两级加速机构衔接在了一起，当连接头17进入连接插槽23时，触发光电开关，光电开关开启释放发射机构5，第二级加速机构3释放，再次加速，所述光电开关安装在连接插槽23内部，连接头17插入后，感应触发释放发射机构5，所述人工开关26可用来人工控制固定挡板24旋转，用于释放分离两级加速机构。

所述释放发射机构5负责开启释放两级加速机构，主要依靠液压动力完成启闭，包括液压推杆27、固定钳28、固定卡头29、转轴30和滑轮31，液压推杆27连接固定钳28，固定钳28通过转轴30固定，可绕转轴28转动，当液压推杆27伸长时，可推动两支固定钳28绕转轴30旋转，固定钳28张开，松开了固定卡头29，加速机构释放，反之，液压推杆27收缩，就拉着固定钳28反向旋转，卡紧固定卡头29，其中固定卡头29分别安装在一级牵引滑块14和二级牵引滑块21两侧，由固定钳28卡紧，释放发射机构5另一端连接钢丝绳索7，所述的滑轮31内嵌在轨道32内，支撑释放发射机构5沿轨道32滑动，第一级释放发射机构安装在第一级加速机构2两侧的轨道32上，一端连接钢丝绳索7，一端连接一级牵引滑块14，由航空母舰发射控制开关直接控制，第二级释放发射机构与二级牵引滑块21的滑动轨道19共用，两边各两个释放发射机构5安装在滑动轨道19上，并有连接杆33连接支撑，第二级加速机构要求精确的释放时间，由光电开关触发控制，两级机构衔接过程中，连接头17插入连接插槽23时触发光电开关控制液压推杆27伸长。

本发明整体工作原理以及过程：

假设弹射完毕，要开始新一轮弹射，这时，由于上次弹射完毕，两级加速机构的牵引滑块对接在一起已经滑动到第二级加速机构的末端，所以先对第二级加速机构蓄能，由航母工作人员推着第二级释放发射机构在滑动轨道上滑动，由此拉着牵引机构的钢丝绳索，一直拉到二级牵引滑块处，卷扬机变速箱中的飞轮使电机并不转动，可减小人工的推力，然后将两边两个第二级释放发射机构的固定钳分别扣在固定卡头上，再控制液压推杆收缩，使固定钳卡紧固定卡头，此时牵引机构的卷扬机启动，收卷钢丝绳索，拉着二级牵引滑块沿滑动轨道滑动，开始为第二级加速机构蓄能。

一直拉到接近第一级加速机构处时，使一级牵引滑块进入第一级加速机构的弹簧筒内时停止，这时用同样的方法将第一级释放发射机构的固定钳分别扣在一级牵引滑块两端的固定卡头上，控制两级衔接结构的人工开关，使固定挡板向内翻转，此时牵引机构的卷扬机启动，收卷钢丝绳索，连接头就可以从连接插槽中退出，钢丝绳索拉着一级牵引滑块在弹簧筒压缩压簧，为第一级加速机构蓄能。

两级加速机构蓄能完毕后，航空母舰甲板上飞机就位，外部牵引器连接飞机前起落架，弹射系统一切准备就绪后，按下发射按钮，第一级释放发射机构释放一级牵引滑块，在压簧作用下，拉着飞机进行第一次加速，当一级牵引滑块的连接头撞开固定挡板，插入两级衔接机构的连接插槽内，触发光电开关，开启第二级释放发射机构，此时固定挡板被弹簧杆拉回卡住连接头，两级加速机构衔接在一起，开始第二次加速过程，当拉簧恢复原位时，弹簧加速度为零，飞机速度达到最大，此刻飞机满足起飞速度，与外部牵引器脱离，起飞，两级牵引滑块由于惯性，继续运动，在弹簧的阻力下减速，经过往复运动，最终静止停下。一次弹射过程完毕，开始下一次弹射，重复上述过程即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (1)

1.一种舰载机弹簧弹射器，其特征在于包括牵引机构、第一级加速机构、第二级加速机构、两级衔接机构和释放发射机构，该舰载机弹簧弹射器各组成部件均安装在航空母舰船体上，以航空母舰船体为依托支撑；

所述的牵引机构分别固定于第一级加速机构和第二级加速机构的一侧，该牵引机构主要由卷扬机和钢丝绳索构成，其中卷扬机包括电机、卷轴、变速箱和制动装置，钢丝绳索缠绕在卷轴上，电机与卷轴之间通过变速箱连接，在变速箱内部的卷轴上设有飞轮，所述的制动装置设置于卷轴的一侧，用于制动卷扬机；

所述的第一级加速机构主要由压簧、弹簧筒、挡板和一级牵引滑块构成，其中压簧内嵌于弹簧筒内且与弹簧筒共同固定于挡板上，所述的弹簧筒的筒壁上设有左右相对的侧槽孔并且在中部弹簧筒的筒壁上侧设有上槽孔，所述的一级牵引滑块主要由筒内滑块、外部牵引器和连接头构成，筒内滑块内嵌于弹簧筒内并且与弹簧筒滑动配合，筒内滑块的连接处分别设置于弹簧筒的侧槽孔内，筒内滑块的两侧通过第一级释放发射机构与缠绕于卷轴上的钢丝绳索连接，外部牵引器与筒内滑块固定连接并穿过弹簧筒的上槽孔设置于弹簧筒的上方，该外部牵引器用于牵引舰载机，压簧设置于筒内滑块与挡板之间，所述的连接头固定于筒内滑块的前侧，其前端为棱锥体部件，后端为棱柱体部件，通过前端的棱锥体部件在连接头的前侧形成锥形卡台，所述的棱锥体部件的表面包裹有一层橡胶；

所述的第二级加速机构主要由拉簧、滑动轨道、底板和二级牵引滑块构成，其中拉簧的一端连接二级牵引滑块，拉簧的另一端固定于底板上，二级牵引滑块的两端分别装有双排滑轮，该双排滑轮内嵌于滑动轨道内，所述的滑动轨道设置于拉簧的两侧并且其末端固定于底板上，二级牵引滑块的两侧通过第二级释放发射机构与缠绕于卷轴上的钢丝绳索相连接；

所述的两级衔接机构安装于二级牵引滑块上，用于连接第一级加速机构和第二级加速机构，两级衔接机构主要由连接插槽、固定挡板、弹簧杆、人工开关和光电开关构成，其中连接插槽与一级牵引滑块连接头中的棱锥体部件相配，固定挡板分为上下两扇，分别与固定安装于连接插槽上下两侧的弹簧杆相连接，所述的光电开关设置于连接插槽内部，用于感应触发释放发射机构，所述的人工开关设置于固定挡板的一侧，用于人工控制固定挡板旋转；

所述的释放发射机构包括第一级释放发射机构和第二级释放发射机构，其中第一级释放发射机构通过滑轮滑配于第一级加速机构两侧的轨道上，该第一级释放发射机构的一端连接钢丝绳索，另一端连接一级牵引滑块，第二级释放发射机构与二级牵引滑块的滑动轨道共用，第二级释放发射机构通过滑轮滑配于第二级加速机构的滑动轨道内并由连接杆连接支撑，所述的释放发射机构依靠液压动力完成启闭，其主要由液压推杆、固定钳、固定卡头、转轴和滑轮构成，液压推杆连接固定钳，固定钳铰接于转轴上，固定钳的钳口内设有固定卡头，该固定卡头固定于二级牵引滑块上，所述的固定钳的外侧设有滑轮并且通过滑轮分别滑配于第一级加速机构两侧的轨道和第二级加速机构的滑动轨道内。