CN105035343B - 一种喷汽式航母舰载机弹射器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷汽式航母舰载机弹射器，其结构是由弹射甲板、滑梭、喷冲槽、受力帆板、定向喷冲器、阻尼气缸、空压机、储气罐和控制器总成组成，其中，弹射甲板设置在喷冲槽顶部，喷冲槽底部设置有导轨，受力帆板底部设置有辊轮与导轨滚动连接，滑梭与弹射甲板中缝滑动连接，滑梭底部与受力帆板顶部连接，受力帆板的两侧面分布有受力帆斗，喷冲槽侧壁外侧设置有定向喷冲器，定向喷冲器是由正反向喷汽管组成，正反向喷汽管的喷冲口穿过喷冲槽侧壁与设置在受力帆板两侧面的正反向受力帆斗口部相对，空压机、储气罐通过高压管线与定向喷冲器连接，在控制器总成的控制下储气罐向正反向喷冲器输送高压气体，高压气体作用在受力帆板的两侧驱动受力帆板带动滑梭在弹射甲板的中缝中往返运动。

Description

一种喷汽式航母舰载机弹射器

技术领域

本发明涉及航母装备技术领域，具体地说是一种喷汽式航母舰载机弹射器。

背景技术

目前能看到重复运行的航母弹射器主要有三种，一种是美国10个航母战斗群上公开使用蒸汽弹射器，第二种是美国正在研发的电磁弹射器，第三种是虽然已经研制成功但还没有投入使用的同步式舰载机弹射器，专利号是CN201310272662.X,上述三种弹射器前两种存在的不足是结构复杂，成本高，使用效率低，耗能高，关键技术不对外公开，推广普及受到严重影响，第三种是采用皮带双向牵引方式，虽然结构简单，成本低，节能效果好，但军方多迷信前两种弹射方式，所以推广应用有一定的难度，目前中国还未有更好的弹射方式供中国海军航母选用。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种具有蒸汽弹射器和电磁弹射器相似弹射效果的喷汽式航母舰载机弹射器。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，其结构是由弹射甲板、滑梭、喷冲槽、受力帆板、定向喷冲器、阻尼气缸、空压机、储气罐和控制器总成组成，其中，弹射甲板设置在喷冲槽顶部，喷冲槽底部设置有导轨，受力帆板底部设置有辊轮与导轨滚动连接，滑梭与弹射甲板中缝滑动连接，滑梭底部与受力帆板顶部连接，受力帆板的两侧面分布有受力帆斗，喷冲槽侧壁外侧设置有定向喷冲器，定向喷冲器是由正反向喷汽管组成，正反向喷汽管的喷冲口穿过喷冲槽侧壁与设置在受力帆板两侧面的正反向受力帆斗口部相对，空压机、储气罐通过高压管线与定向喷冲器连接，在控制器总成的控制下储气罐向正反向喷冲管输送高压气体，高压气体作用在受力帆板的两侧驱动受力帆板带动滑梭在弹射甲板的中缝中往返运动。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽两侧壁的正向喷冲管的中心线指向滑梭的弹射终点方向，并在喷冲槽的中心线上重合，两条中心线相交的夹角控制在10°-45°。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽两侧壁的反向喷冲管的中心线指向滑梭的返回起点方向，并在喷冲槽的中心线上重合，两条中心线的夹角为10°-45°。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，反向喷冲管设置在正向喷冲管之间，反向受力帆斗设置在正向受力帆斗的下方。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，正向受力帆斗在受力帆板受力面上分层排列，层与层之间通过隔板分开，每一层包含若干个受力帆斗，受力帆斗的口部与受力帆板的移动方向相反。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，弹射甲板两端的底部喷冲槽的两端分别设置有阻尼气缸，当受力帆板弹射到终点或返回到起点时通过阻尼气缸将惯性力实施缓冲和卸载。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，定向喷冲器还包括高压气管、主程控阀、副程控阀、主分流管和副分流管，正向喷汽管的末端与主分流管的上部焊接在一起，主分流管的下端串接程控阀与高压气管连接在一起，反向喷汽管上部与副分流管连接，副分流管底部串接副程控阀与高压气管连接，反向喷汽管的喷冲方向与正向喷汽管的喷冲方向相反，高压气管通过高压管线与储气罐连接，空压机的进气口接空气净化器，空压机的出气口连接储气罐，储气罐的出气口连接高压气管。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，储气罐还设置有与蒸汽锅炉连接的蒸汽接口；

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，控制器总成是由单片机、传感器、程控阀开关和弹射启动开关组成，传感器包括压力传感器和滑梭行程传感器，压力传感器通过检测储气罐中的气压强度，控制空压机的启动和关闭，当气压低于工作压力时，空压机向储气罐内充气，提高储气罐内的工作压力，滑梭行程传感器分布在弹射甲板下方，滑梭经过滑梭行程传感器时触发继电器，打开受力帆板经过区域内控制喷冲器开闭的程控阀，受力帆板过去后再控制程控阀自动关闭，弹射启动开关通过单键无线控制位于舰载机起飞起点位置的滑梭下方正向喷冲管的程控阀打开，当受力帆板被正向喷冲管喷出的高压气流弹射出去后，凡是受力帆板经过的行程，传感器都会自动控制相应的程控阀打开直至将滑梭弹射加速到终点，然后再通过控制反向喷冲管按相反的控制程序将受力帆板反向送回弹射起点，滑梭的弹射返回全部程序均由单片机和传感器自动控制。

本发明的一种喷汽式航母舰载机弹射器具有以下突出的有益效果是：结构简单，工作可靠，工艺简单，受力面积大，重量轻，运行阻力小，能量转化率高，基本不用养护维修，利用气体介质可以流动的特性，从受力帆板两侧实施多喷冲管同时实施高压喷冲，迫使受力帆板按喷冲管的喷冲方向接力加速运行，达到弹射飞机短距起飞的目的，而传统的蒸汽弹射器使用的是两根开口汽缸，开口汽缸加工精度高，需要经常维修，弹射500-1000架次就要大修三个月，汽缸活塞摩擦阻力大，能量转化率低、使用效率低，维修成本高，蒸汽弹射器的受力面积小，只有两个直径400mm活塞的端面。

附图说明

图1是喷汽式航母舰载机弹射器的整体结构示意图；

图2是喷汽式航母舰载机弹射器的俯视结构示意图；

图3是喷汽式航母舰载机弹射器正反向喷冲管的结构示意图；

图4是图1的A-A向断面结构示意图；

图5是控制器总成工作原理框图。

附图中的标记分别表示：阻尼气缸1、弹射甲板2、喷冲槽3、正向喷冲管4、反向喷汽管5、导轨6、辊轮7、正向受力帆斗8、受力帆板9、隔板10、滑梭11、高压气管12、主分流管13、主程控阀14、副分流管15、副程控阀16、空压机17、储气罐18、反向受力帆斗19、高压气体输送管20、蒸汽接口21。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种喷汽式航母舰载机弹射器作进一步详细说明。

本发明的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其结构是由弹射甲板2、滑梭11、喷冲槽3、受力帆板9、定向喷冲器、阻尼气缸1、空压机、储气罐和控制器总成组成，其中，弹射甲板2设置在喷冲槽3顶部，喷冲槽3底部设置有导轨6，受力帆板9底部设置有辊轮7与导轨6滚动连接，滑梭11与弹射甲板2中缝滑动连接，滑梭11底部与受力帆板9顶部连接，受力帆板9的两侧面分布有受力帆斗，喷冲槽3侧壁外侧设置有定向喷冲器，定向喷冲器是由正向喷汽管和反向喷冲管组成，正反向喷汽管的喷冲口穿过喷冲槽3侧壁与设置在受力帆板9两侧面的正反向受力帆斗口部相对，空压机、储气罐通过高压气体输送管20与定向喷冲器连接，在控制器总成的控制下向正反向喷冲管注入高压气体，高压气体作用在受力帆板9上驱动受力帆板9带动滑梭11在弹射甲板的中缝中往返运动。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽3两侧壁的正向喷冲管4的中心线指向滑梭11的弹射终点方向，并在喷冲槽3的中心线上重合，两条中心线相交的夹角控制在10°-45°。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽3两侧壁的反向喷冲管15的中心线指向滑梭11的返回起点方向，并在喷冲槽3的中心线上重合，两条中心线的夹角为10°-45°。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，反向喷冲管15设置在正向喷冲管4之间，反向受力帆斗19设置在正向受力帆斗8的下方。

正向受力帆斗8在受力帆板9受力面上分层排列，层与层之间通过隔板10分开，每一层包含若干个正向受力帆斗8，正向受力帆斗8的口部与受力帆板9的移动方向相反。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，弹射甲板2两端的底部喷冲槽3的两端分别设置有阻尼气缸1，当受力帆板9弹射到终点或返回到起点时通过阻尼气缸1将惯性力实施缓冲和卸载。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，定向喷冲器包括储气罐19、空压机17、循环水箱19、高压气管12、主分流管13、副分流管15、正向喷汽管4和反向喷汽管5，正向喷汽管4的末端与主分流管13的上部焊接在一起，主分流管13的下端串接主程控阀14与高压气管12连接在一起，反向喷汽管5上部与副分流管15连接，副分流管15底部串接副程控阀16与高压气管12连接，反向喷汽管5的喷冲方向与正向喷汽管4的喷冲方向相反，高压气管12通过高压气体输送管20与储气罐18连接，空压机17的进气口连接循环水箱19，空压机17的出气口连接储气罐18，储气罐18的出气口连接高压气管12。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，储气罐上还设置有与蒸汽锅炉连接的蒸汽接口21。

所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，控制器总成是由单片机、传感器、程控阀开关和弹射启动开关组成，传感器包括压力传感器和滑梭行程传感器，压力传感器通过检测储气罐18的空气压强，控制空压机17的启动和关闭，当气压低于工作压力时，空压机17向储气罐18内充气，提高储气罐18内的工作压力，滑梭行程传感器分布在弹射甲板2下方，滑梭11经过滑梭行程传感器时触发继电器，打开受力帆板9经过区域内控制主定向喷冲器开闭的主程控阀，受力帆板9过去后再控制主程控阀自动关闭，弹射启动开关通过无线遥控器控制位于舰载机起飞起点位置的滑梭11下方的正向喷汽管的主程控阀打开，当受力帆板9被正向喷汽管喷出的高压气流弹射出去后，凡是受力帆板9经过的行程，行程传感器都会自动控制相应的主程控阀打开直至将滑梭11弹射加速到终点，然后再通过控制反向喷汽管按相反的控制程序将受力帆板9反向送回弹射起点，滑梭11的弹射返回全部程序均由单片机和传感器自动控制。

实施例，

1）为了降低成本，减小占用空间，空压机可以直接压缩空气做喷冲介质，为喷汽管提供动力；

2）程控阀可以是电磁阀或气动阀或其他通过触发可以开闭的阀门，比如利用推杆驱动阀杆转动的阀等等；

3）核动力航母上，弹射器的工作介质可以是高压蒸汽；

4）如果空压机能够提供3秒钟使用的足量高压气体量，可设置一个弹射高压气管和一个返回高压气管，在弹射高压气管上只安装一个程控阀实施全程弹射喷冲，在返回高压气管设置一个程控阀，实施返回全程喷冲。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

除本发明的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 (9)

1.一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于包括弹射甲板、滑梭、喷冲槽、受力帆板、定向喷冲器、阻尼气缸、空压机、储气罐和控制器总成，其中，弹射甲板设置在喷冲槽顶部，喷冲槽底部设置有导轨，受力帆板底部设置有辊轮与导轨滚动连接，滑梭与弹射甲板中缝滑动连接，滑梭底部与受力帆板顶部连接，受力帆板的两侧面分布有受力帆斗，喷冲槽侧壁外侧设置有定向喷冲器，定向喷冲器是由正反向喷汽管组成，正反向喷汽管的喷冲口穿过喷冲槽侧壁与设置在受力帆板两侧面的正反向受力帆斗口部相对，空压机、储气罐通过高压管线与定向喷冲器连接，在控制器总成的控制下储气罐向正反向喷冲管输送高压气体，高压气体作用在受力帆板的两侧驱动受力帆板带动滑梭在弹射甲板的中缝中往返运动。

2.根据权利要求1所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，设置在喷冲槽两侧壁的正向喷冲管的中心线指向滑梭的弹射终点方向，并在喷冲槽的中心线上重合，正向喷冲管的中心线与喷冲槽的中心线相交的夹角控制在10°-45°。

3.根据权利要求1所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，设置在喷冲槽两侧壁的反向喷冲管的中心线指向滑梭的返回起点方向，并在喷冲槽的中心线上重合，喷冲槽的中心线与反向喷冲管中心线的夹角为10°-45°。

4.根据权利要求1所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，反向喷冲管设置在正向喷冲管之间，反向受力帆斗设置在正向受力帆斗的下方。

5.根据权利要求4所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，正向受力帆斗在受力帆板受力面上分层排列，层与层之间通过隔板分开，每一层包含若干个受力帆斗，受力帆斗的口部与受力帆板的移动方向相反。

6.根据权利要求1所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，弹射甲板两端的底部喷冲槽的两端分别设置有阻尼气缸，当受力帆板弹射到终点或返回到起点时通过阻尼气缸将惯性力实施缓冲和卸载。

7.根据权利要求1所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，定向喷冲器还包括高压气管、主程控阀、副程控阀、主分流管和副分流管，正向喷汽管的末端与主分流管的上部焊接在一起，主分流管的下端串接程控阀与高压气管连接在一起，反向喷汽管上部与副分流管连接，副分流管底部串接副程控阀与高压气管连接，反向喷汽管的喷冲方向与正向喷汽管的喷冲方向相反，高压气管通过高压管线与储气罐连接，空压机的进气口接空气净化器，空压机的出气口连接储气罐，储气罐的出气口连接高压气管。

8.根据权利要求6所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，储气罐还设置有与蒸汽锅炉连接的蒸汽接口。

9.根据权利要求1所述的一种喷汽式航母舰载机弹射器，其特征在于，控制器总成是由单片机、传感器、程控阀开关和弹射启动开关组成，传感器包括压力传感器和滑梭行程传感器，压力传感器通过检测储气罐中的气压强度，控制空压机的启动和关闭，当气压低于工作压力时，空压机向储气罐内充气，提高储气罐内的工作压力，滑梭行程传感器分布在弹射甲板下方，滑梭经过滑梭行程传感器时触发继电器，打开受力帆板经过区域内控制喷冲器开闭的程控阀，受力帆板过去后再控制程控阀自动关闭，弹射启动开关通过单键无线控制位于舰载机起飞起点位置的滑梭下方正向喷冲管的程控阀打开，当受力帆板被正向喷冲管喷出的高压气流弹射出去后，凡是受力帆板经过的行程，传感器都会自动控制相应的程控阀打开直至将滑梭弹射加速到终点，然后再通过控制反向喷冲管按相反的控制程序将受力帆板反向送回弹射起点，滑梭的弹射返回全部程序均由单片机和传感器自动控制。