CN105035344A - 一种喷液式航母舰载机弹射器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷液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、高压泵总成和控制器总成，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冲管组成，正反向喷冲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，高压泵总成通过管线与定向喷冲器连接，在控制器总成的控制下向正反向喷冲器注入高压水，高压水作用在受力帆板上驱动受力帆板带动滑梭在弹射甲板的中缝中往返运动。

Description

一种喷液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，具体地说是一种喷液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，目前中国还未有任何舰载机弹射器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液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、高压泵总成和控制器总成，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冲管组成，正反向喷冲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，高压泵总成通过管线与定向喷冲器连接，在控制器总成的控制下向正反向喷冲器注入高压水，高压水作用在受力帆板上驱动受力帆板带动滑梭在弹射甲板的中缝中往返运动。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽两侧壁的正向喷冲器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°。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽两侧壁的反向喷冲器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°。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，反向喷冲器设置在正向喷冲器之间，反向受力帆斗设置在正向受力帆斗的下方。

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。

所述的一种喷液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。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，定向喷冲器还包括压力罐、高压泵、循环水箱、高压水管、分流管，其中正向喷冲管的末端与分流管的上部焊接在一起，分流管的下端串接程控阀与高压水管连接在一起，反向喷冲管上部与分流管连接，分流管底部串接程控阀与高压水管连接，反向喷冲管的喷冲方向与正向喷冲管的喷冲方向相反，高压水管通过管线与压力罐连接，高压泵的进水口连接循环水箱，高压泵的出水口连接压力罐，压力罐的出水口连接高压水管。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，正反向喷冲管喷冲后的废水从喷冲槽底部流出通过回水管流回循环水箱循环使用。

所述的一种喷液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压力罐中的气压强度，控制高压泵的启动和关闭，当气压低于工作压力时，高压泵向压力罐内注水，提高压力罐内的工作压力，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器的程控阀打开，当受力帆板被正向喷冲器喷出的高压水流弹射出去后，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器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。

本发明的一种喷液式航母舰载机弹射器具有以下突出的有益效果：

1、结构简单，工作可靠，利用液体介质密度大的特性，从受力帆板两侧实施多喷冲器同时高压喷冲，迫使受力帆板按喷冲器的喷冲方向接力加速运行，达到弹射飞机短距起飞的目的；

2、喷冲系统具有多用途，除了用于舰载机弹射起飞外，强大的高压喷水系统还可以做舰船上的应急消防灭火系统，如果与舰船的喷水驱动系统连接还可提高舰船的航行速度。

附图说明

图1是喷液式航母舰载机弹射器的整体结构示意图；

图2是喷液式航母舰载机弹射器的俯视结构示意图；

图3是喷液式航母舰载机弹射器正反向喷冲器的结构示意图；

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、定向喷冲器4、反向喷冲管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、高压水管12、主分流管13、主程控阀14、副分流管15、副程控阀16、高压泵17、压力罐18、循环水箱19、高压管线20、回水管21、反向受力帆斗22。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种喷液式航母舰载机弹射器作进一步详细说明。

本发明的一种喷液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4、阻尼气缸1、高压泵总成和控制器总成组成，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8，喷冲槽3侧壁外侧设置有定向喷冲器，定向喷冲器是由正反向喷冲管组成，正反向喷冲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8口部相对，高压泵总成通过高压管线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器注入高压水，高压水作用在受力帆板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。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽3两侧壁的正向喷冲器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°。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，设置在喷冲槽3两侧壁的反向喷冲器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°。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，反向喷冲器15设置在正向喷冲器4之间，反向受力帆斗22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/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。

所述的一种喷液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。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，定向喷冲器还包括压力罐19、高压泵17、循环水箱19、高压水管12、主分流管13、副分流管15，其中，正向喷冲管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与高压水管12连接在一起，反向喷冲管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与高压水管12连接，反向喷冲管5的喷冲方向与正向喷冲管4的喷冲方向相反，高压水管12通过高压管线20与压力罐18连接，高压泵17的进水口连接循环水箱19，高压泵17的出水口连接压力罐18，压力罐18的出水口连接高压水管12。

所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，正反向喷冲管喷冲后的废水从喷冲槽3底部流出通过回水管21流回循环水箱19循环使用。

所述的一种喷液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压力罐18的空气压强，控制高压泵17的启动和关闭，当气压低于工作压力时，高压泵17向压力罐18内注水，提高压力罐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下方的正向喷冲管的主程控阀打开，当受力帆板9被正向喷冲管喷出的高压水流弹射出去后，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冲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。

工作原理如下：

若干个喷冲管呈斜角将高压水柱喷香受力帆板，受力帆板上的受力帆斗在高压水柱的反作用力下沿弹射甲板中缝向前运动，受力帆板在运动过程中连续不断地受到喷冲管的接力喷冲加速推进，所以能损低，蒸汽弹射器的开口气缸，是需要将汽缸午餐券充满汽后才推动活塞前进，因而活塞的推力是前期大而后期小，原因是蒸汽消耗大，对于液喷式弹射器，由于水的密度大于蒸汽的密度，因而压力大速度快，采用程控阀步进控制，所以能损小，压力恒定，推力恒定。这是蒸汽弹射器和电磁弹射器无法比拟的，电磁弹射器的直线电机是利用正负磁场的排斥力，推进动子运行，正负磁场的排斥力与高压水的喷冲力相比就相差太远了，所以电磁弹射器具有耗能高，易发热，强制蓄能损耗大，能量利用率低诸多弊端。

实施例，

1）为了降低成本，减小占用空间，可以不使用压力罐和循环水箱，高压泵可以直接抽取海水做喷冲介质，即高压泵可以直接将海水注入高压水管或喷冲管，为喷冲管提供动力；

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）航母在极冷的季节出海作战训练，为了防止淡水或海水结冰，工作介质可以使用防冻液；

4）如果高压泵能够提供3秒钟使用的足量高压水量，可设置一个弹射高压水管和一个返回高压水管，在弹射高压水管上只安装一个程控阀实施全程弹射喷冲，在返回高压水管设置一个程控阀，实施返回全程喷冲；

5）关于提高滑梭的弹射功率问题，除了提高水压外，可以通过增加受力帆板的受力面和正向喷冲管的数量来解决。

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)

1.一种喷液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、高压泵总成和控制器总成，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冲管组成，正反向喷冲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，高压泵总成通过管线与定向喷冲器连接，在控制器总成的控制下向正反向喷冲器注入高压水，高压水作用在受力帆板上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所述的一种喷液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器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°。

3.根据权利要求1所述的一种喷液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器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°。

4.根据权利要求1所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，其特征在于，反向喷冲器设置在正向喷冲器之间，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所述的一种喷液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所述的一种喷液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所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，其特征在于，定向喷冲器还包括压力罐、高压泵、循环水箱、高压水管、分流管，正向喷冲管的末端与分流管的上部焊接在一起，分流管的下端串接程控阀与高压水管连接在一起，反向喷冲管上部与分流管连接，分流管底部串接程控阀与高压水管连接，反向喷冲管的喷冲方向与正向喷冲管的喷冲方向相反，高压水管通过管线与压力罐连接，高压泵的进水口连接循环水箱，高压泵的出水口连接压力罐，压力罐的出水口连接高压水管。

8.根据权利要求6所述的一种喷液式航母舰载机弹射器，其特征在于，正反向喷冲管喷冲后的废水从喷冲槽底部流出通过回水管流回循环水箱循环使用。

9.根据权利要求1所述的一种喷液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压力罐中的气压强度，控制高压泵的启动和关闭，当气压低于工作压力时，高压泵向压力罐内注水，提高压力罐内的工作压力，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器的程控阀打开，当受力帆板被正向喷冲器喷出的高压水流弹射出去后，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器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。