CN109747854A - 一种航空母舰飞机火药气体弹射器 - Google Patents

Abstract

一种航空母舰飞机火药气体弹射器，包括火药盘填充仓、火药盘、气缸体以及气缸内密封构件和活塞体、活塞中间轴上的弹射传动板、弹射滑梭、安装在弹射传动板活动范围所在的框形路径上的复位钢丝绳；火药填充仓的盖板上有闭锁盘和盖板点火高电压发生器，输出高电压在火药盘各个火帽内部尖齿处放电使各个火药槽先后爆炸产生热量和高气压；气缸内密封构件是在弹射传动板向前运动过后被火药爆炸产生的高气压向上顶起，气缸内密封构件两个边上有凸起勾条能与气缸体开口段两边的沿边的密封沟槽相扣搭。本发明具有结构简单、维护容易、占地小、再次发射间隔时间少的优点，可以为航空母舰和一般大中型水面舰艇的飞机起飞提供弹射。

Description

一种航空母舰飞机火药气体弹射器

技术领域

本发明涉及一种航空母舰弹射器。

背景技术

航空母舰飞机起飞弹射器是航空母舰上推动舰载机增大起飞速度、缩短滑跑距离的装置，目前世界上采用的多是蒸汽弹射器。

中国第一艘航母辽宁舰使用的是滑跃起飞式。

滑跃甲板对飞行员要求比较高、占用甲板面积、飞机出勤效率也没有弹射器高、滑跃起飞这种动作注定了你的飞机的起飞重量不能太重，要不然引起结构损伤，而且弧形的滑跃甲板部分也无法安装弹射器，现在的弹射器都是蒸汽弹射，气缸无法拐弯，所以无法安装。

第二艘国产航母采用弹射起飞方式起飞。

蒸汽弹射器结构很复杂，它与滑跳式飞行甲板相比，滑跑距离短，天气情况稍差也能正常起飞，但蒸汽弹射器的缺陷有：1、维护成本大，U型密封条更换频繁而又十分麻烦，对材质要求高；2、使用蒸汽弹射器成本大，效率低，配套设施多，系统烦琐，各个环节要求高；3、需消耗大量淡水；4、不能弹射无人机。

技术发展过程中有种种偶然性的，蒸汽弹射器是因为早期发展最快，然后一直发展也够用，就这么一直用了下来，即使期间美国人也一度设想一种气缸内密封的方式但也没坚持去做，直到现在才要被电磁弹射器取代。因为电磁弹射器确实先进太多，所以值得冒技术风险去布置，美国在海军航母电磁弹射器上花费了28年的时间和32亿美金。但即使是电磁弹射，也有很大的缺点，耗电大，散热严重，一般的航母还不能使用。目前美国的一些航母装备了电磁弹射器，使用中也有很多问题。我国的第三首航空母舰也可能采用电磁弹射器，设计制造航母核反应堆对技术要求非常高，尽管我国早已可以制造核动力潜艇，但将常规动力航母改为核动力航母，涉及很多关键问题，并不能一蹴而就。

据公开资料显示，中国第三艘航母项目与电磁弹射器项目的立项时间大体一致。对于像航母这样重要的武器装备，其子系统的成熟度必须远大于总体开始设计的时间，才能进行总体设备，特别是关键设备，否则完全无从进行总体设计，甚至连综合立项论证都无法开展。

而这之前，还有其他的弹射器被经过谈论，有如下几个方案：

一、燃气弹射器。燃气弹射器在结构上与蒸汽弹射器有些相似，只不过是蒸汽的两端进气口变成了燃烧室，其中还原剂及氧化剂是通过高压注入的，不过是受控的，并且是持续注入的。当工作时，还原剂及氧化剂向燃烧室高压注入，点火装置使还原剂及氧化剂在燃烧室内反应并产生大量的热，气体推动活塞做功，由于还原剂及氧化剂持续注入，活塞将在气体不断推力下高速运行，从而使飞机起飞。当飞机起飞后还原剂及氧化剂停止注入，并打开燃烧室通气口，同时返回端的燃烧室通气口关闭，活塞会立即停止。返回与上述过程相同，只不过燃烧室及高压注入设备比工作的小而已。这种弹射器是靠控制注入还原剂及氧化剂来控制的，优点是不需要淡水，工作及返回时间短。但缺点特别多，首先是燃烧室的耐高温及防氧化等条件高，筒壁强度及耐高温要求高。注入还原剂及氧化剂的控制要求精准、数据反应快，有一定的危险性，消耗价格昂贵的液体还原剂及氧化剂，故障率高，排除大量气体污染及红外辐射等许多不利因素。因此这种弹射器实际上只是理论上进行讨论分析过，并未有大型实践的记载；

二、火箭助推弹射器。其实为箭助推弹射器严格的说应该是助推器，而不是弹射器，不过都是使飞机起飞所以仍称之为弹射器。火箭助推可以使飞机起飞，在飞机起飞后助推弹射器自动分离，而且每分钟起飞架次可以相当多，结构简单，根本不需要象蒸汽弹射器那样的许多配套设施。但相比之下却存在许多不足，首先是尾流喷射挡板需改进，因为为箭助推器的尾流比飞机发动机的尾流还要强，所以对甲板后面及周围的人或设备会产生更大的威胁。在助推中会产生大量的污染物，而且成本高，用一次性的助推弹射器会让经济不强的国家畏而却步，多次重复使用的必须配快速打捞艇、验伤设备、其本身也要有定位系统等，加起来成本也不低。最重要的是其安全性一直受到质疑；

三、斜角弹射器。它与通平直的甲板不同，它的起飞甲板是斜的，其余部分的甲板仍是平直的，也就是说其沿起飞方向有一个仰角，但是平直的。弹射起点在甲板下方的机库里。这种弹射器做功更大，而且其起飞甲板由于是斜角的，所以在平时不能存放其它东西，而且风阻力大。

我国歼15的满载总重25吨左右，飞机起飞时间是约2秒种。根据飞机起飞重量不同弹射起飞速度在300-350公里/小时上下。炸药爆炸产生的推力使子弹飞行的速度可达到初速度可以达到700米/秒以上，德国RH120L55的炮口初速可以达到1750米/秒。弹丸在出膛前的压力是20兆帕左右，高于蒸汽弹射的4.5兆帕。弹射时飞机也在加速起跑，所以本发明要采用的火药爆炸方式产生的压力和弹射装置可以安全地推动飞机加速飞上天空。

对各种方案的研究和发现，本发明的对飞机的弹射方案提供的技术是：不需要产生蒸汽所需要的时间，也不需要发射时需要耗费的大量淡水，即使在大中型舰艇上也能临时起飞飞机，本发明规避技术风险，避免诸如那些火药爆炸时活塞超过6G加速使飞机损坏以及后半程失速的方式，采用足量燃料空气炸药可控分时接连爆炸的方式获得适量、安全、持续的高压气体推力；采用足量火药接连爆炸的方式获得能量适宜、均衡持续的高压气体推力，并且同时采用气缸内密封构件取代现有航母弹射器气缸外部密封的方式，使弹射器更可靠好用并方便维护、补充迅速，也能节约在战场中的成本。

发明内容

为了达成上述的目的，本发明提供了一种航空母舰飞机火药气体弹射器，该弹射器包括火药盘填充仓、火药盘、气缸体以及气缸内密封构件和活塞体、活塞中间轴上的弹射传动板、弹射滑梭、安装在弹射传动板活动范围所在的框形路径上的复位钢丝绳；

所述的火药填充仓前部有火药盘前空腔、后部有盖板、中部装填火药盘，前述的盖板上有闭锁盘和盖板点火高电压发生器；

所述的气缸体是由一节连着一节的气缸用螺栓螺母在两端的连接边上的气缸体对接连接孔连接固定起来的，在每一节气缸上都有气缸内的气缸内密封构件和气缸外的内密封构件平衡块；气缸体在航母飞行甲板下，气缸体后部的火药盘依次被引爆各个火药槽中的火药产生高气压推动活塞体在气缸体中向前运动；

气缸体中有活塞体，活塞体上有一个活塞中间轴，活塞头有密封圈，活塞中间轴的前部有一个弹射传动板连接块，弹射传动板的上部探出气缸体开口段、下部固定在弹射传动板连接块的缺口槽一边的壁上；

气缸内密封构件是在弹射传动板向前运动过后被火药爆炸产生的高气压向上顶起，气缸内密封构件两个边上有凸起勾条能与气缸体开口段两边的沿边的密封沟槽相扣搭；

弹射传动板连接块的弹射传动板上部连接着一个弹射滑梭，弹射滑梭在气缸体开口段内滑动，弹射滑梭的上端探出飞行甲板凹下的轨道，牵引飞机的前轮高速向前运动；

所述的气缸体上开口段边上有一个向上凸起的导板，导板上套着气缸内密封构件的安装槽部分，使气缸内密封构件在导板位置上只做上下方向的活动；

运动中的活塞密封段和弹射传动板之间都有一个气缸内密封构件被顶起并都持续到弹射结束；

气缸体的导板边上设置了一个固定的金属方框，里边的内密封构件平衡块可上下活动，内密封构件平衡块与金属方框的上边之间有一个助力弹簧，使常态下内密封构件平衡块能下垂；

气缸内密封构件外侧边上有齿条，与其相对的内密封构件平衡块的边上也有齿条，内密封构件平衡块的齿条与气缸体开口的气缸内密封构件齿条之间都紧贴着一个固定的齿轮；

内密封构件平衡块上有一个推杆头，前述金属方框边上有一个锁销，都朝向弹射传动板的一侧，弹射传动板在该推杆头和锁销的旁边有连接出的挡板，形成了一个半封闭的空间围住一个复位钢丝绳；

当气缸内密封构件被顶起，前述的各个复位钢丝绳上的推杆头和锁销都夹住复位钢丝绳，该弹射器还设置一个电动复位器，采用一个马达驱动一个减速器，减速器输出轴可卷复位钢丝绳连同弹射传动板到火药盘填充仓前；

气缸体的前端有放气孔，活塞密封段通过气缸体前端的放气孔后，气缸体就自动放气，而当随着气缸内慢慢消失，缸体气缸内密封构件的慢慢落下，在若干秒的时间内弹射传动板连同活塞密封段已经回到火药盘填充仓前，前述的推杆头和锁销也一个个慢慢同时分开脱离了复位钢丝绳；

所述的火药盘中有数个火药槽，每个火药槽都自上而下分别有火药槽活门、活门台阶、活塞推动火药、火焰喷孔和火帽、环形槽；

每个火帽中都填充火帽火药，每个火帽火药上方都有火焰喷孔连通到活塞推动火药中；

每个火帽朝火帽内都有一个尖齿，所有的尖齿与环形槽都是相导通的，火帽中的高压正电极离其上方火帽上的高压负电极的尖齿最近，并且从一个开口中引出与各自的火帽电极连接孔相接；

火药盘用火药盘移动车送到火药盘填充仓前，手动挺起移动车上的液压杆把火药盘向前翻起推入火药盘填充仓，火药盘的底边上有一个定位缺口，与火药盘填充仓盖板上的一个凸起对准；

火药盘填充仓后盖板上有一个闭锁盘，闭锁盘边沿有牙，火药盘底边上有一个环形槽，并且环形槽上也有牙，它们相咬合使火药盘安装牢固并且接触电阻最小；

火药槽填充仓盖板上的高压发生器，高压发生器工作可控，其高压负极极输出端连接在盖板金属上、各条高压正极输出电线都相互绝缘并连接盖板上的高压正电极连接轴，与各个火药槽的火帽电极连接孔一一连接并能快速先后输出高电压在火帽内部尖齿处放电，使火帽火药燃烧随即通过火焰喷孔使活塞推动火药爆炸产生热量和高气压。

本发明具有结构简单、维护容易、占地小、再次发射间隔时间少的优点，可以为航空母舰和一般大中型水面舰艇的飞机起飞提供弹射。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的火药盘装卸示意图。

图3为本发明的火药盘装卸结构图。

图4为本发明的火药盘正面图。

图5为本发明的火药盘剖视图。

图6为本发明的气缸体开口密封示意图。

以上附图中，各个部件的标识分别为：

1、配重，2、火药盘移动车，3、液压杆，4、闭锁盘，5、火药盘，6、火药盘填充仓，7、气缸体，8、活塞密封段，9、活塞中间轴，10、气缸内密封构件，11、弹射滑梭，12、弹射传动板，13、弹射传动板连接块，14、气缸体开口段，15电动复位器，16、放气孔，17、飞行甲板，18、复位钢丝绳，19、闭锁连接牙，20、火药盘结合段，21、活塞体腔，22、火药盘结合斜面，23、火药槽活门，24、活塞推动火药，25、火帽，26、内密封构件平衡块。

具体实施方式

根据枪炮膛内爆炸气压的推算和试验，我们可得出运载、拖动一架飞机的气压在多短的时间内被高速推出几十米的距离，所需要的爆炸气压值，这通过控制爆炸火药的份量即可达到，并可加入高压助燃气体等同步可控实施。本发明中的气缸都采用优质钢材，耐海水海风腐蚀、自身厚度满足本发明爆炸方式产生的压力即可，比其他的一些方案提出的钢材厚度要低。本发明在构造和成本上以及安全性上，都是可以有很多优势。

本发明中采用的火药包含国产的CL-20国产炸药和燃料空气炸药或其他的火药，使火药在一个安全的火药盘填充仓6中发生爆炸产出合适的高压气体和热能量推动活塞的运动。

CL-20炸药学名六硝基六氮杂异伍兹烷，是目前已知能够实际应用的能量最高、威力最强大的非核单质炸药，爆轰速度高达9500米/秒，被称为第四代炸药。

燃料空气炸药是由环氧乙烷等碳氢化合物与空气充分混合而成的炸药。遇火即爆炸。与等量的梯恩梯相比，威力大2.5～5倍，冲击波作用面积大40%。在火药选取部分，在经过具体设计和使用中调试，对本发明中的火药盘5能量可取得一个最佳设计方案。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。为了能清楚的描述本发明实施例所提供的方案，下面将对本发明实施例所应用的一个场景进行描述。

本具体实施方式的说明中以本发明对飞机的弹射的方向来叙述，飞机向前，所以对本弹射器气缸体7开口气缸内密封构件10的所述的前方、后端方位描述以此为准。

图1为本发明的整体结构示意图。

活塞体上有一个活塞中间轴9，活塞中间轴9的前端有一个弹射传动板连接块13，弹射传动板连接块13的弹射传动板12上部连接着一个弹射滑梭11，弹射滑梭11在气缸体7的气缸体开口段14内滑动。弹射滑梭11的上端探出飞行甲板17凹下去的轨道，可牵引飞机的前轮高速向前运动。

弹射滑梭11顶部是卡在滑轨坑里前后移动的，但上表面和甲板齐平，有很多螺丝孔，可以把用来勾飞机前轮的滑块用螺丝装上。飞机起飞时前轮用前述的滑块装上，飞机离开飞行甲板17时可自动脱落。

本发明需要进一步解决的问题是：一、对活塞体的推动，二、气缸体开口段14的密封，三、快速再弹射的能力。

一、关于对活塞体的推动，采用气体火药爆炸产生的高压气体在气缸内产生的推力推动活塞高速前进。火药盘填充仓6前部有一个火药盘5前空腔，可用于可控地注入助燃气体和存放各个火药槽接连爆炸的高气压和热能量。

各个火药槽活门23都有活门铰接孔和铰接轴，平时是关闭的。当火药爆炸，各个火药槽活门23被逐一瞬间推开，逐一爆炸火药槽里的火药持续一小段时间地施加在航空母舰飞机弹射器气缸内，产生足够的高气压压力推动一个活塞使飞机能被弹射出去。

二、关于对气缸体开口段14的密封，运动中的活塞密封段8和弹射传动板12之间都有一个气缸内密封构件10被顶起并都持续，气缸内密封构件10前边有一个弹射传动板12，弹射传动板12的上部连接着一个弹射滑梭11，弹射滑梭11在气缸体7的气缸体开口段14内滑动。弹射滑梭11的上端探出飞行甲板17凹下去的轨道，可牵引飞机的前轮高速向前运动。弹射传动板12的下部用螺丝固定在弹射传动板连接块13的缺口槽一边的壁上。弹射传动板连接块13是在活塞中心轴上前端上，直径大小与活塞一致，为圆形，上部有一个缺口槽。弹射传动板12是具有足够厚度和强度的金属片状材料，可沿着贴着气缸体7开口以及边上的构造做直线运动。为此，弹射传动板12可以是一种弯曲的构造，使之与气缸体7开口处的贴合最紧密，并保持所连接的弹射滑梭11在气缸体7的正上方，但其金属强度同样可以达到使用标准。其活动范围可开始于气缸体7上第一块气缸内密封构件10的前边。气缸内密封构件10有很多块，因此组成对整个气缸体开口段14的密封构造。弹射传动板12在开口段内保持直线运动的状态，使整个的活塞体和缺口槽在气缸体7中一直保持在前进方向上不偏移的状态。

气缸内密封构件10是在弹射传动板12向前运动过后被向上顶起，因为气缸内强大的压力与气缸体7开口相贴，并且气缸内密封构件10两个边上有凸起勾条，可以与气缸体开口段14两边的沿边的密封沟槽相搭扣，在对密封的同时也起到了加强气缸体7强度的作用。

气缸内密封构件10的工作状态是这样的：在弹射传动板12划过气缸体7开口之前，气缸内密封构件10是要向下垂以保持气缸体7开口的缝隙，让弹射传动板12能通过，在弹射传动板12通过了该块气缸内密封构件10的瞬间，该块气缸内密封构件10被向上顶起贴压住气缸体7开口。当飞机弹射出以后，气缸就不需要高压气体了，所以设置放气孔16。气缸内没有高压，有利于活塞复位到飞机弹射时的初始位置。

三、本发明中设置的电动复位器15，用于可以连续弹射飞机。在活塞回收阶段，活塞的复位速度并没有急速的要求。该部分的设置可以采用一个力量极大的马达配合一个减速器。

四、本发明中火药的点燃方式。

所述的火药盘5中的每个火药槽都自上而下分别有火药槽活门23、活门台阶、活塞推动火药24、火焰喷孔和火帽25，每个火帽25的内外周边都有绝缘体，每个火帽25中都填充火帽火药，用填充仓盖板点火高电压发生器触发点火。

所述的填充仓盖板点火高电压发生器，即一个有很多个输出端的高压发生器，火药盘5使用时安装在飞机弹射器的火药盘填充仓6里，本发明火药盘5的触发引爆构造的电路设置在火药槽填充仓盖板点火高电压发生器上，有电路控制其在很短的两秒或数秒时间内接连对各个火药槽点火。

火药槽填充仓盖板上有一块绝缘板，板上有一条用于放置很多电线的沟，板上有高压发生器，其工作状态可控，可由一个电子设备根据弹射力度等各个发射参数自动控制或由操作员手动操作，其各条输出电线都相互绝缘并连接盖板上的高压正电极连接轴，高压正电极连接轴下有弹簧放置在火药盘填充仓6绝缘板上，该绝缘板用四个螺钉固定在填充仓盖板点火高电压发生器。

板上固定着很多带弹簧的高压正电极连接轴，各个高压正电极连接轴之间都有绝缘措施。

火帽25的上部构造是一个尖齿，该尖齿与环形槽是相通的连接火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端，火帽25中的高压正电极离其上方火帽25上的高压负电极尖齿最近，并且从开口中引出与各自的火帽25电极连接孔相接，开口处有绝缘体填充密封，每个火药槽的高压负电极同时连通环形槽和火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端；每个火帽火药周围都有火焰喷孔连通到火药槽中；所述的填充仓盖板点火高电压发生器有高压正电极和高压负电极，分别所连接的各个高压正电极连接轴和火药盘5盘体，通过火药槽的火帽25电极连接孔和放电尖齿在火药盘5火帽25内部放电，火帽火药燃烧随即通过火帽25上方通入到活塞推动火药24空间的火焰喷孔，点燃发射药使产生合适的热能量和高气压。

火药盘5的底边上有一个定位缺口，与填充仓盖板对准后，填充仓盖板点火高电压发生器的多个高压正电极的高压正电极连接轴一一分别和火药盘5盘体各个火药槽底部的火帽25电极连接孔连接，该连接轴下可设有弹簧；当火药盘填充仓6盖板上的高压脉冲正电极和负电极分别先后施加在各个火帽25电极连接孔和环形槽上，火帽25内尖齿处产生火花，活塞推动火药24爆炸，产生气体进入气缸推动活塞前进。

图中的气缸体开口段14中间部分为与左右部分构造都相同的省略部分。

图2为本发明的火药盘5装卸示意图。

如图所示的火药盘结合段20是火药盘填充仓6和气缸体7的结合部位，这里装填火药盘5，火药盘5前空腔和活塞体腔21是连通的。

本发明飞机起飞火药气体弹射器可快速的为飞机的弹射做准备。

火药盘填充仓6后盖板上有一个闭锁盘4，闭锁盘4边沿有牙，火药盘5底边上有一个环形槽，并且环形槽上也有牙，它们相咬合使火药盘5安装牢固并且接触电阻最小；

该弹射器装填的火药盘5平躺着使用火药盘移动车2移动到火药盘填充仓6前，对准火药盘5上的定位缺口，手动挺起移动车上的液压杆3把火药盘5向前沿着火药盘结合斜面22翻起推入火药盘填充仓6；火药盘填充仓6后盖板上有一个闭锁盘4，闭锁盘4边沿有牙可与火药盘5上的牙交叉相错地连接；火药盘5最外边的底部上可设置两个小轮子，该小轮子在火药盘5两边外侧的两边上都有孔洞，可用铰接柱铰接；火药盘移动车2的前端有配套的铰接装置，火药盘5在搬上火药盘移动车2上时，用铰接柱铰接好，在火药盘5被推到火药盘填充仓6后拔出铰接柱，火药盘填充仓6有一个凹槽能容纳前述的小轮子，使火药盘5底边上的牙能卡入填充仓闭锁盘4上的牙；火药盘5底边上有一个环形槽，并且环形槽上设置有牙，用于能稳固地装入火药盘填充仓6时能卡在火药盘填充仓6盖板上的闭锁盘4的牙上，它们紧密地相咬合使火药盘5安装牢固并且接触电阻最小，作为填充仓盖板的盖板点火高电压发生器高压的负电源与火药盘5高压负电极的连接。

图3为本发明的火药盘5装卸结构图。

本发明中装填火药盘5是使用火药盘移动车2的。火药盘5平躺在火药盘移动车2上，到达弹射器上火药盘5安装位置，火药盘填充仓6之前，火药盘5可被向前翻起，火药盘移动车2后部有配重1能保持此时的平衡，手动挺起移动车上的液压杆3直接推入火药盘填充仓6。

火药盘5底边上的一个环形槽也能稳固地装入火药盘填充仓6时能卡在火药盘填充仓6盖板上的闭锁连接牙19上，使整个火药盘5被牢固安装好。

图4为本发明的火药盘5正面图。

为了达到搬运和装填飞机起飞弹射器火药盘5的美观，设计在弹射器上时火药槽活门23从活门铰接孔打开位置都一致，所以设计活门铰接孔在火药盘5盘体底部的同心圆上。

图5为本发明的火药盘5剖视图。

本发明火药盘5中包含数个相同的单独的火药爆炸单元，分别都处在火药发射盘的内部，在火药爆炸的出口处都设有火药槽活门23。火药槽活门23下有活门台阶，活门台阶下的活塞推动火药24与活门之间有密封塑料薄膜帖防潮。

火药盘5中自上而下分别有、活塞推动火药24、火焰喷孔和火帽25，火帽25的内外周边都有绝缘体，火帽25中填充火帽火药，火帽25底部有开口，火帽25中的高压正电极离其上方火帽25上的高压负电极尖齿最近，并且从开口中引出与火药槽的火帽25电极连接孔相接，开口处有绝缘体填充密封，火药槽的火帽25电极连接孔向上凹陷，每个火药槽的高压负电极同时连通火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端尖齿和环形槽；火帽火药上方有火焰喷孔连通到活塞推动火药24的空间；所述的填充仓盖板点火高电压发生器的高压正电极和火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端，分别所对应的高压正电极连接轴和环形槽部分，是通过火药槽的火帽25电极连接孔部位和放电尖齿在火药盘5火帽25内部放电，火帽火药燃烧随即通过火焰喷孔点燃活塞推动火药24。火帽25是一种内装火帽火药的金属壳。本发明中火帽25里装有的火帽火药可由一个高压脉冲火花引起发火，火帽25中产生的火焰通过火帽25上方通入到活塞推动火药24空间的火焰喷孔，点燃发射药使产生合适的爆炸气压。

火帽25的内外周边都有绝缘体或绝缘套管，使其中间的电极与旁边的盘体金属部分隔离开，火帽25中填充火帽火药，火帽25底部有开口，开口处有绝缘体填充密封，火帽25的上部构造是一个尖齿，该尖齿与环形槽是相通的连接火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端，火帽25中的高压正电极离上方的火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端尖齿距离最近，并且从开口中引出与火药槽的火帽25电极连接孔相接，火药槽的火帽25电极连接孔向上凹陷，每个火药槽的高压负电极同时连通火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端尖齿和环形槽；火药盘5的各个火药槽的火帽25电极连接孔与另外配备的发射装置的正电极连接轴连接，该连接轴下可设有弹簧。当火药盘填充仓6盖板上的高压脉冲正电极和负电极施加在火药槽的火帽25电极连接孔和环形槽上，火药盘填充仓6盖板上的高压电源负端尖齿处产生火花，开始爆炸。

火药盘5发射器还输出高压脉冲电压的正电极到火药盘5内部，设置所述的正电极端头距离火帽25的金属尖齿部分较近，火帽25的金属部分和负电极是连通的，放电间隙小，所以能产生火花，引爆火帽25里的火帽火药。

当来自火药盘5发射器的高压脉冲电压施加到火药盘5内部，火药盘5上火药槽里的火药爆炸，产生的热能量高压气体进入气缸推动活塞前进。

图6为本发明的气缸体7开口密封示意图。

本发明是一节连着一节的气缸用螺栓螺母在两端的连接边上的气缸体7对接连接孔连接起来，组成一个弹射器所需的固定的可供一个活塞体连续运动的气缸体7，数目为几十个。在本发明中，都只阐述单个的气缸。同样，气缸内的气缸内密封构件10和气缸外的内密封构件平衡块26也都是在每一节气缸上都有的。

如图所示，活塞体有耐磨耐高温的密封圈，也可以用一圈的耐高温轴承来取代密封圈的作用。活塞体前部活塞密封段8处与活塞中心轴形成的斜坡，把气缸内密封构件10一块接一块地高速顶起，火药盘5爆炸产生的高压气体充斥活塞体的缺口槽中，接着继续顶起气缸内密封构件10。

气缸体7上开口段边上有一个向上凸起的导板，导板上套着气缸内密封构件10的安装槽部分，使气缸内密封构件10在导板位置上只做上下方向的活动，保持不偏移该活动范围的状态。

气缸内密封构件10前边有一个弹射传动板12，弹射传动板12的上部探出气缸体开口段14，弹射传动板12突出飞行甲板17的凹下去的轨道并连接有一个弹射滑梭11，飞机起飞前弹射滑梭11可固定飞机的轮子上，飞机起飞的末段时间弹射滑梭11可受控脱离飞机的前轮。弹射传动板12的下部用螺丝固定在弹射传动板连接块13的缺口槽一边的壁上。弹射传动板连接块13是在活塞中心轴上前端上，直径大小与活塞一致，为圆形，上部有一个缺口槽。弹射传动板12是具有足够厚度和强度的金属片状材料，可沿着贴着气缸体7开口以及边上的构造做直线运动。为此，弹射传动板12可以是一种弯曲的构造，但其金属强度同样可以达到使用标准。其活动范围可在气缸体7上第一块气缸内密封构件10的前边。气缸内密封构件10有很多块，因此组成一个整体的开口段的密封。弹射传动板12在开口段内保持直线运动的状态，使整个的活塞体和缺口槽在气缸体7中一直保持在前进方向上不偏移的状态。

气缸内密封构件10是在弹射传动板12向前运动过后被向上顶起，因为气缸内强大的压力与气缸体7开口相贴，并且气缸内密封构件10两个边上有凸起勾条，可以与气缸体开口段14内部两边的密封沟槽相搭扣，在对密封的同时也起到了加强气缸体7强度的作用。

气缸内密封构件10的工作状态是这样的：在弹射传动板12划过气缸体7开口之前，气缸内密封构件10是要向下垂以保持气缸体7开口的缝隙，让弹射传动板12能通过，在弹射传动板12通过了该块气缸内密封构件10的瞬间，该块气缸内密封构件10被向上顶起贴压住气缸体7开口。

为配合气缸内密封构件10的向上和向下顺利运动，本发明中气缸体7的导板边上设置了一个固定的金属方框，里边有一个内密封构件平衡块26可上下活动，内密封构件平衡块26与金属方框里边的上边之间有助力弹簧，使常态下内密封构件平衡块26能下垂。气缸内密封构件10外侧边上有齿条，与其相对的内密封构件平衡块26的边上也有齿条，内密封构件平衡块26的齿条与气缸体7开口的气缸内密封构件10齿条之间都紧贴着一个固定的齿轮。该齿轮固定在前述金属方框的右侧边上，其固定方法一般机械加工的人们都能做到，如在齿轮的两端中点上用一个轴承与固定在金属方框上的三角支架连接。

当常态下气缸内密封构件10由于其重量的原因是下垂到气缸体7中的，气缸内密封构件10的安装槽在气缸体7开口凸起的导板阻挡后，其最大的下垂距离就是最适合弹射传动板12通过的缝隙。

内密封构件平衡块26的下垂使齿轮逆时针转动，把气缸内密封构件10向上转起，给气缸内密封构件10施加一个向上提起的力量，使气缸内密封构件10缓和地下垂并保持稍重于内密封构件平衡块26和弹簧力的一定程度上的重量平衡。同时，在弹射器弹射需要的火药盘5产生的高压气体下，有助于使用较小的压力使缓和地使气缸内密封构件10稍微慢一点点地向上运动并通过齿轮减震，不至于造成过于猛烈的撞击。

每一个前述的内密封构件平衡块26上有一个推杆头，前述的金属方框边上有一个锁销，它们都朝向弹射传动板12的一侧，弹射传动板12在该推杆头和锁销的旁边有连接出的挡板形成一个半封闭的空间围住一个复位钢丝绳18，气缸内密封构件10两个边上有凸起勾条，可以与气缸体开口段14内部两边的密封沟槽相搭扣；当气缸内密封构件10被顶起，前述的各个复位钢丝绳18上的推杆头和锁销都夹住复位钢丝绳18，该弹射器还设置一个电动复位器15，采用了一个马达驱动一个减速器的输出轴卷回复位钢丝绳18到火药盘填充仓6前；该马达在飞机弹射时也可参与使复位钢丝绳18的前进运动和后退，其运动速度也可以是高速的。

运动中的活塞密封段8和弹射传动板12之间都有一个气缸内密封构件10被顶起并都持续到弹射结束，此时活塞密封段8已经通过气缸体7前端的放气孔16，气缸体7自动放气，而当随着气缸内慢慢消失，活塞体停止前进，马达运转，转向为弹射传动板12回到火药盘5的方向。缸体气缸内密封构件10的慢慢落下。在若干秒的时间内弹射传动板12连同活塞密封段8已经回到火药盘填充仓6前，前述的推杆头和锁销一个个慢慢同时分开并脱离复位钢丝绳18，也为再次的弹射做准备。

以上在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书的描述为实施本发明的较佳实施方式，所描述是以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围以所附权利要求所界定者为准。

Claims (3)

1.一种航空母舰飞机火药气体弹射器，其特征是：该弹射器包括火药盘填充仓（6）、火药盘（5）、气缸体（7）以及气缸内密封构件（10）和活塞体、活塞中间轴（9）上的弹射传动板（12）、弹射滑梭（11）、安装在弹射传动板（12）活动范围所在的框形路径上的复位钢丝绳（18）；

所述的火药填充仓前部有火药盘（5）前空腔、后部有盖板、中部装填火药盘（5），前述的盖板上有闭锁盘（4）和盖板点火高电压发生器；

所述的气缸体（7）是由一节连着一节的气缸用螺栓螺母在两端的连接边上的气缸体（7）对接连接孔连接固定起来的，在每一节气缸上都有气缸内的气缸内密封构件（10）和气缸外的内密封构件平衡块（26）；气缸体（7）在航母飞行甲板（17）下，气缸体（7）后部的火药盘（5）依次被引爆各个火药槽中的火药产生高气压推动活塞体在气缸体7中向前运动；

气缸体（7）中有活塞体，活塞体上有一个活塞中间轴（9），活塞头有密封圈，活塞中间轴（9）的前部有一个弹射传动板连接块（13），弹射传动板（12）的上部探出气缸体开口段（14）、下部固定在弹射传动板连接块（13）的缺口槽一边的壁上；

气缸内密封构件（10）是在弹射传动板（12）向前运动过后被火药爆炸产生的高气压向上顶起，气缸内密封构件（10）两个边上有凸起勾条能与气缸体开口段（14）两边的沿边的密封沟槽相扣搭；

弹射传动板连接块（13）的弹射传动板（12）上部连接着一个弹射滑梭（11），弹射滑梭（11）在气缸体开口段（14）内滑动，弹射滑梭（11）的上端探出飞行甲板（17）凹下的轨道，牵引飞机的前轮高速向前运动。

2.根据权利要求1所述的一种航空母舰飞机火药气体弹射器，其特征是：

所述的气缸体（7）上开口段边上有一个向上凸起的导板，导板上套着气缸内密封构件（10）的安装槽部分，使气缸内密封构件（10）在导板位置上只做上下方向的活动；

运动中的活塞密封段（8）和弹射传动板（12）之间都有一个气缸内密封构件（10）被顶起并都持续到弹射结束；

气缸体（7）的导板边上设置了一个固定的金属方框，里边的内密封构件平衡块（26）可上下活动，内密封构件平衡块（26）与金属方框的上边之间有一个助力弹簧，使常态下内密封构件平衡块（26）能下垂；

气缸内密封构件（10）外侧边上有齿条，与其相对的内密封构件平衡块（26）的边上也有齿条，内密封构件平衡块（26）的齿条与气缸体7开口的气缸内密封构件（10）齿条之间都紧贴着一个固定的齿轮；

内密封构件平衡块（26）上有一个推杆头，前述金属方框边上有一个锁销，都朝向弹射传动板（12）的一侧，弹射传动板（12）在该推杆头和锁销的旁边有连接出的挡板，形成了一个半封闭的空间围住一个复位钢丝绳（18）；

当气缸内密封构件（10）被顶起，前述的各个复位钢丝绳（18）上的推杆头和锁销都夹住复位钢丝绳（18），该弹射器还设置一个电动复位器（15），采用一个马达驱动一个减速器，减速器输出轴可卷复位钢丝绳（18）连同弹射传动板（12）到火药盘填充仓（6）前；

气缸体（7）的前端有放气孔（16），活塞密封段（8）通过气缸体（7）前端的放气孔（16）后），气缸体（7）就自动放气，而当随着气缸内慢慢消失，缸体气缸内密封构件（10）的慢慢落下，在若干秒的时间内弹射传动板（12）连同活塞密封段（8）已经回到火药盘填充仓（6）前，前述的推杆头和锁销也一个个慢慢同时分开脱离了复位钢丝绳（18）。

3.根据权利要求1所述的一种航空母舰飞机火药气体弹射器，其特征是：

所述的火药盘（5）中有数个火药槽，每个火药槽都自上而下分别有火药槽活门（23）、活门台阶、活塞推动火药（24）、火焰喷孔和火帽（25）、环形槽；

每个火帽（25）中都填充火帽火药，每个火帽火药上方都有火焰喷孔连通到活塞推动火药（24）中；

每个火帽（25）朝火帽内都有一个尖齿，所有的尖齿与环形槽都是相导通的，火帽（25）中的高压正电极离其上方火帽（25）上的高压负电极的尖齿最近，并且从一个开口中引出与各自的火帽（25）电极连接孔相接；

火药盘（5）用火药盘移动车（2）送到火药盘填充仓（6）前，手动挺起移动车上的液压杆（3）把火药盘（5）向前翻起推入火药盘填充仓（6），火药盘（5）的底边上有一个定位缺口，与火药盘填充仓（6）盖板上的一个凸起对准；

火药盘填充仓（6）后盖板上有一个闭锁盘（4），闭锁盘（4）边沿有牙，火药盘（5）底边上有一个环形槽，并且环形槽上也有牙，它们相咬合使火药盘（5）安装牢固并且接触电阻最小；

火药槽填充仓盖板上的高压发生器，高压发生器工作可控，其高压负极极输出端连接在盖板金属上、各条高压正极输出电线都相互绝缘并连接盖板上的高压正电极连接轴，与各个火药槽的火帽（25）电极连接孔一一连接并能快速先后输出高电压在火帽（25）内部尖齿处放电，使火帽火药燃烧随即通过火焰喷孔使活塞推动火药（24）爆炸产生热量和高气压。