CN106742024B - 航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，可有效解决舰载机助飞问题，技术方案包括改变原有开缝缸复杂的闭锁结构，在其内设置直线导轨形成开缝缸轨筒结构，并与弹射主汽缸连为一体，带有内导轨的伸缩缸设置其中，由导轨支撑盘入轨引导，构成大行程伸缩缸内、外导轨支撑水平行程结构，伸缩缸终端内部管道空腔，可使蒸汽压直接作用于牵引活塞的有效面积结合伸缩缸承压的机械推力，构成连动的弹射结构，伸缩缸弹出顺序由粗到细、推力由大而小、速度由慢到快的节律正好符合舰载机的助飞要求，特别是其中包括的电磁轨方案又使电磁弹射与蒸汽弹射技术有机结合为一体，是蒸汽弹射主体质的创新，本发明结构简单，稳定可靠，成本低，效果好。

Description

航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置

技术领域

本发明涉及航母舰载机弹射起飞技术，尤其是伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置。

背景技术

航母舰载机弹射技术是解决航母有限甲板空间短距内助推舰载机起飞的有效方式，目前唯一使用的蒸汽弹射器是上世纪五十年代的发明技术，这一技术能够被沿用至今，是因为它具有功率大、弹射力强、结构稳定，并经过实战验证该技术成熟可靠，然而实践中人们也发现它所存在的诸多技术缺点，如体系庞大、结构复杂繁琐、耗气量大、利用率低，尤其是弹射主体开缝缸制作工艺难度大，气密附件材质要求高，更换频繁，维护成本惊人等。

滑跃起飞方式已不能满足舰载机日趋增加武器挂弹的起飞重量要求，尤其是新建航母装备弹射器是不可或缺的，目前先进的电磁弹射技术尚处实验期，并需与航母核动力做搭配，设想跨代装配不太现实，选择成熟的蒸汽弹射作为过渡是必要的，尽管我们尚未掌握该技术的关键，要实现突破只有在其工作原理上进行实质性的改良与创新，才是我们要做的。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明提供一种航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，可有效解决航母舰载机助飞问题。

本发明解决的技术方案是，包括改变原有开缝缸复杂的闭锁结构，在其内设置直线导轨形成开缝缸轨筒结构，并与弹射主汽缸连为一体，再将带有内导轨的伸缩缸设置其中，由导轨支撑盘入轨引导，构成大行程伸缩缸内、外导轨支撑水平行程结构，牵引活塞所连接的伸缩缸终端内部管道空腔，可使蒸汽压直接作用于牵引活塞的有效面积结合伸缩缸承压的机械推力，构成连动的弹射结构。伸缩缸弹出顺序由粗到细、推力由大而小、速度由慢到快的节律正好符合舰载机的助飞要求。负压回复系统使伸缩缸按相反顺序由细到粗依次回复。

本发明结构简单新颖，机械性能稳定可靠，气密性强，耗气量小，利用率高，便于维护，易生产，成本低，效果好，特别是其中包括的电磁轨方案又使电磁弹射与蒸汽弹射技术有机的结合为一体，是蒸汽弹射主体质的创新。

附图说明

图1为本发明台板示意图

图2为本发明俯视结构图

图3为本发明使用状态图

图4为本发明末端结构剖视图

图5为本发明首端结构剖视图

图6为本发明A位置放大图、B-B剖视图

图7为本发明C-C剖视图

图8为本发明D-D剖视及安装滚珠结构示意图

图9为本发明E-E剖视图

图10为本发明正面剖解示意图

图11为本发明D-D位置剖视电磁轨方案示意图

图中：1台板；2滑梭牵引槽；3固定架；4开缝缸轨筒；5开缝缸加强口；6伸缩缸；7第一导轨支撑盘；8弹射主汽缸；9进排气管；10水刹器；11水刹锥；12滑梭；13第一缸外导轨；14负压回复主机；15负压回复阀；16弹射供汽阀；17储汽罐；18蒸汽主机；19缸内导轨；20牵引活塞；21回复缓冲垫；22进排气孔；23活塞圈；24压气缓冲带；25活塞环；26滚珠；701第二导轨支撑盘；1301第二缸外导轨；27缸内轨槽；28缸外轨槽；29电磁轨

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1-10给出本发明包括开缝缸轨筒4、第一缸外导轨13、弹射主汽缸8、伸缩缸6、缸内导轨19、第一导轨支撑盘7、滚珠26、负压回复主机14、第二导轨支撑盘701、第二缸外导轨1301、电磁轨29，内部设有第一缸外导轨13的开缝缸轨筒4与弹射主汽缸8连为一体，并在连为一体的开缝缸轨筒4与弹射主汽缸8中设置带有缸内导轨19的伸缩缸6，第一导轨支撑盘7设于每节伸缩缸外端，牵引活塞20设置于末节伸缩缸的终端，滚珠26安装在第二导轨支撑盘701和第二缸外导轨1301上，电磁轨29安装在缸内轨槽27和缸外轨槽28内，构成电磁弹射与蒸汽弹射相结合的电磁轨伸缩缸结构，负压回复主机14与负压回复阀15、进排气管9构成负压回复系统。

为保证使用效果，所述的开缝缸轨筒4内壁以倒三角形状纵向设置第一缸外导轨13，构成开缝缸轨筒结构。

所述的弹射主汽缸8为高压气密式缸体，与无封闭式开缝缸轨筒4连接为一体。

所述的第一缸外导轨13设置为阶梯型，与每节由粗到细的伸缩缸外径相契合，并包括对应设置在伸缩缸上的缸内导轨19，构成大行程伸缩缸内、外导轨水平行程结构。

所述的第一导轨支撑盘7，设有与缸内导轨19和第一缸外导轨13相契合的轨槽。

所述的牵引活塞20设有导轨槽，并与所连接的伸缩缸6终端内部管道空腔，可使蒸汽压直接作用于牵引活塞的有效面积结合伸缩缸承压的机械推力，构成牵引弹射的连动结构。

所述的滚珠26，安装在第二导轨支撑盘701承重的下半部并且排列安装在第二缸外导轨1301

内，构成滚珠导轨结构。

所述的负压回复主机14与负压回复阀15、进排气管9，构成回复系统，使伸缩缸按相反顺序由细到粗依次回复。

本发明使用时，可采用多种方式消减伸缩缸机械自重的摩擦阻力：①伸缩缸体可采用轻质合金材料；②缩减其摩擦面积，即：在缸内、外导轨和导轨支撑盘的摩擦面上开设若干条纵向沟槽，形成多条更加窄细的线轨摩擦面；③采用图8给出的滚珠导轨结构效果更佳；④直线导轨行程结构已大幅消减其机械自重的摩擦阻力；⑤伸缩缸的分段做功节律也会形成机械自重的递减过程；实则对于强大的蒸汽弹力而言将必要的机械自重纳入牵引总量，可忽略不计。

开缝缸轨筒连接弹射主汽缸总长度，若以现有技术50-60米设置，伸缩缸可分为4-5节，首节缸径应在500-600毫米，以保证牵引活塞所连接的末节伸缩缸内部管道空腔直径不小于300毫米，以求蒸汽压直接作用于牵引活塞的最大有效面积。

伸缩缸、导轨、轨筒的结构形态，提供了利用电磁能的载体和条件，电磁能对伸缩缸所产生的悬浮力，可使伸缩缸机械自重的摩擦阻力消减到几乎为零的程度，同时还会产生对伸缩缸的辅助推力，该结构方案以求耗用最小的电能、最低的汽量达到最佳的弹射效果。为减弱初始弹射的超强冲击力，主汽缸内不设置电磁轨辅助。电磁轨的使用可使伸缩缸的设置长度不受限制。为达到最佳的节能效果，可根据伸缩缸的弹出节律分阶段供能。

本发明将蒸汽弹射功率大、弹力强的优点巧妙的结合成熟的伸缩缸技术和直线导轨技术，使伸缩缸形成的良好气密管道空腔既保持了蒸汽压直接作用于牵引活塞的做功原理，又结合了伸缩缸的机械推动力，有效规避了开缝缸的制作难度和繁杂的闭锁环节，以及相关的技术封锁问题，特别是所包括的电磁轨方案又将电磁弹射与蒸汽弹射技术有机的结合为一体，是蒸汽弹射主体质的创新，有效克服了单纯电磁弹射技术耗能大和单纯蒸汽弹射技术体系庞杂的各自缺点，同时构成集中发挥二者优点的组合结构；本发明结构简单合理、机械性能稳定可靠、气密性好、利用率高、耗能倍减、维护方便、易生产、低成本、效果好，是一种可与滑跃甲板相结合的理想助飞装置。

Claims (7)

1.一种航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，包括开缝缸轨筒(4)、第一缸外导轨(13)、弹射主汽缸(8)、伸缩缸(6)、缸内导轨(19)、第一导轨支撑盘(7)、滚珠(26)、第二导轨支撑盘(701)、第二缸外导轨(1301)、电磁轨(29)，其特征在于内部设有第一缸外导轨(13)的开缝缸轨筒(4)与弹射主汽缸(8)连为一体，并在连为一体的开缝缸轨筒(4)与弹射主汽缸(8)中设置带有缸内导轨(19)的伸缩缸(6)，第一导轨支撑盘(7)设于每节伸缩缸外端，牵引活塞(20)设置于末节伸缩缸的终端，滚珠(26)安装在第二导轨支撑盘(701)和第二缸外导轨(1301)上，构成滚珠导轨结构；电磁轨(29)安装在缸内轨槽(27)和缸外轨槽(28)内，构成电磁弹射与蒸汽弹射技术相结合的电磁轨伸缩缸结构。

2.根据权利要求1所述的航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，其特征在于，所述的开缝缸轨筒(4)内壁以倒三角形状纵向设置第一缸外导轨(13)，构成开缝缸轨筒结构。

3.根据权利要求1所述的航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，其特征在于，所述的弹射主汽缸(8)为高压气密式缸体，与无封闭式开缝缸轨筒(4)连为一体，形成轨筒汽缸结构。

4.根据权利要求1所述的航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，其特征在于，所述的第一缸外导轨(13)设置为阶梯型，与每节由粗到细的伸缩缸(6)外径相契合，并包括对应设置在伸缩缸上的缸内导轨(19)，构成大行程伸缩缸内、外导轨支撑水平行程结构。

5.根据权利要求1所述的航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，其特征在于，所述的第一导轨支撑盘(7)设有与缸内导轨(19)和第一缸外导轨(13)相契合的轨槽。

6.根据权利要求1所述的航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，其特征在于，所述的牵引活塞(20)设有第一缸外导轨(13)的导轨槽。

7.根据权利要求1所述的航母舰载机伸缩缸电磁轨蒸汽弹射装置，其特征在于，所述的滚珠(26)安装在第二导轨支撑盘(701)的下半部并且排列安装在第二缸外导轨(1301)内，构成滚珠导轨结构。

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