CN111252263B - 航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，主要涉及军事武器领域。包括旋转座支座，所述旋转座支座的顶部竖直设有旋转柱，所述旋转柱上设有旋转台，旋转台的顶部环形阵列设有若干个停机位，所述停机位的一端设有折流板凹槽，所述折流板凹槽中设有可张开闭合的折流板，所述折流板凹槽的一侧设有用于锁紧飞机的轮子的锁紧装置。本发明的有益效果在于：它技术结构简单，重量成本和耗能相对很小，零件少维修量少，可同时或者连续弹射起飞多台飞机，采用平缓匀加速的旋转方式起飞，可无需淡水无视风向，瞬时荷载平滑，适应起飞机型范围广，速度可控制性强，无须跑道助跑，不占用过多的甲板面积，且无任何电磁干扰，还可升高或者多层设计。

Description

航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台

技术领域

本发明涉及军事武器领域，具体是航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台。

背景技术

航空母舰是飞机与军舰结合的产物，是一种以舰载飞机为主要作战武器的大型水面舰艇。航空母舰本身就是一个移动机场，它就是为了让飞机起降，维修并使其能长期作战而存在。而舰载飞机可以依靠航空母舰的续航力，能在远离国家本土的地方提供空中支援并具备远程打击能力，是夺取制空权，制海权最重要的作战舰艇之一。其中航空母舰舰载飞机的载机数量，起降效率又是衡量航空母舰作战效能的重要指标。随着飞机进入喷气时代，飞机的重量和速度越来越大，滑跑起飞的距离大大加长，这使得航空母舰的飞行甲板即使是采用全通甲板无论如何也无法满足喷气式飞机滑跑起飞长度的需要。而舰载飞机如何能在航空母舰有限长度的甲板上快速安全地起飞又是重中之重，也一直是个难题及拥有航空母舰国家迫切的需要。

纵观全球航空母舰，目前舰载飞机主要的起飞方式大致有三种，分为滑跃起飞、蒸汽弹射起飞和电磁弹射起飞。其中：

滑跃起飞是飞机依靠自身的推力先在平直的甲板上滑跑加速，然后通过上翘的滑跃甲板以高抛物线的状态向上飞出，在离开航空母舰甲板后，继续依靠舰载飞机发动机的推力和惯性作用向上继续飞翔，但滑跃起飞有着以下缺点：1、舰载飞机起飞时要求航空母舰全速逆风航行，在战时容易遭到攻击；2、要求起飞的舰载飞机推重比大，起飞时会消耗大量的机载燃油，减小其作战半径；3、对起飞的飞机重量有限制，影响舰载飞机的载油量和载弹量，并且不能起飞重量大的如固定翼预警机等飞机；4、滑跃起飞需要跑道助跑，占用大量的甲板面积，影响航空母舰的载机数量与载机多样化。

蒸汽弹射起飞是先利用航空母舰本身的能量产生高压蒸汽来推动活塞，再带动舰载飞机在极短的时间距离内加速到舰载飞机的起飞速度来辅助起飞，但蒸汽弹射起飞有如下缺点：1、体积重量庞大；2、布置结构复杂；3、维修量大维修期长；4、会耗费大量的淡水；5、U型气缸密封泄露问题复杂；6、弹射时会产生巨大的瞬时荷载，对机体架构和飞行员影响很大；7、可控性差，能量利用率低。

电磁弹射起飞是利用直线电机的原理，利用电磁间强大的斥力来推动舰载飞机在短距离短时间内加速到起飞速度，然后将舰载飞机弹射到空中起飞，相比于蒸汽弹射，电磁弹射在体积重量，故障率，可控性，能量利用率及推力输出曲线平滑等方面有了很大的进步，但依然存在如下缺点1、技术门槛高，价格昂贵；2、需要大量的电能及配套的发电系统，对航空母舰的动力能源要求很高并占用空间大；3、起飞时强大的磁场会对机载电子设备和机载武器的工作产生电磁干扰。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一个全新，精简，廉价，稳定，高效的航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，它采用平缓匀加速的旋转方式起飞，可无需淡水无视风向，瞬时荷载平滑，适应起飞机型范围广，速度可控制性强，无须跑道助跑，不占用过多的甲板面积，且无任何电磁干扰。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，包括旋转座支座，所述旋转座支座的顶部竖直设有旋转柱，所述旋转柱与旋转座支座转动连接，所述旋转座支座上设有用于带动旋转柱转动的电动机，所述电动机连接有调速控制盒，所述旋转柱上设有旋转台，所述旋转台与旋转柱固定连接，所述旋转台的顶部环形阵列设有若干个停机位，所述停机位的一端设有折流板凹槽，所述折流板凹槽中设有可张开闭合的折流板，所述折流板凹槽的一侧设有用于锁紧飞机的轮子的锁紧装置。

优选的，所述旋转座支座的顶部竖直设有支撑轴，所述支撑轴与旋转座支座固定连接，所述旋转柱的底部的中部设有与支撑轴相适应的安装孔，所述支撑轴的上部安装有上轴承，所述支撑轴的下部安装有下轴承，所述旋转柱通过上轴承、下轴承与支撑轴转动连接。

优选的，所述旋转柱的下部水平设有固定螺钉，所述固定螺钉贯穿旋转柱的外壁后，与下轴承的外壁抵接。

优选的，所述旋转柱上设有从动齿轮，所述电动机上设有与从动齿轮啮合的主动齿轮。

优选的，所述旋转台的数量至少为一个，自下而上依次固定在旋转柱上。

优选的，所述折流板靠近锁紧装置的一端与折流板凹槽铰接，所述折流板靠近折流板凹槽的底面的一侧设有第一液压缸，所述第一液压缸的一端与折流板铰接，另一端与折流板凹槽的底面铰接。

优选的，所述锁紧装置包括与飞机的轮子相对应的前推块，所述前推块远离折流板凹槽的一侧设有固定滑块，所述固定滑块与旋转台滑动连接，所述旋转台上设有用于带动固定滑块移动的驱动装置，所述驱动装置连接有滑块控制盒。

优选的，所述驱动装置包括第二液压缸，所述第二液压缸的一端与固定滑块固定连接，另一端与旋转台固定连接。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明利用锁紧装置将舰载飞机的三个轮子锁定，将舰载飞机固定在旋转台上；启动电动机可带动旋转台、舰载飞机一起进行匀加速圆周运动，当旋转台上的舰载飞机的线速度达到或者大于舰载飞机的起飞速度时，在此旋转过程中，根据伯努利原理，舰载飞机的机翼正在快速地切割空气，机翼上下已产生巨大的压强差，机翼已经产生舰载飞机足够的升力而足以起飞，此时，解除锁紧装置对舰载飞机的轮子的锁定，这时舰载飞机立刻失去了圆周运动的向心力并在舰载飞机本身的惯性离心力和发动机的推力以及旋转台前推块的共同作用下，沿着与半径垂直的切线方向甩向天空，再依靠舰载飞机自身的推力继续飞向天空，从而达到旋转弹射起飞的目的；本发明的创新点在于它不同于现有的航空母舰舰载飞机的起飞方式，它采用了平缓匀加速的旋转方式起飞，是一种全新的弹射起飞方式，技术结构简单，重量成本和耗能相对很小，零件少维修量少；无需淡水无视风向，瞬时荷载平滑，适应起飞机型范围广；速度可控制性强，无须跑道助跑，不占用过多的甲板面积；无任何电磁干扰及更多的的电力辅助设备；同时它还可以同时或者连续弹射起飞多台舰载飞机，也可以升高设计，避免大海浪的影响；也可以多层设计，增大弹射舰载飞机的数量；设计应用方式灵活多变。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是旋转台的俯视图。

附图中标号：1、旋转座支座；11、支撑轴；12、安装孔；13、上轴承；14、下轴承；2、旋转柱；21、固定螺钉；22、从动齿轮；3、电动机；31、主动齿轮；4、调速控制盒；5、旋转台；6、折流板凹槽；7、折流板；8、前推块；9、固定滑块；10、滑块控制盒。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1：如附图1、附图2所示，本发明所示是航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，包括旋转座支座1，所述旋转座支座1的顶部竖直设有旋转柱2，所述旋转柱2与旋转座支座1转动连接，优选的，为了保证旋转柱2转动的稳定性，所述旋转座支座1的顶部竖直焊接有支撑轴11，所述旋转柱2的底部的中部设有与支撑轴11相适应的安装孔12，支撑轴11插入安装孔12中，所述支撑轴11的上部安装有上轴承13，所述支撑轴11的下部安装有下轴承14，上轴承13、下轴承14的外圈均与安装孔12的内壁抵接，内圈均与支撑轴11抵接，所述旋转柱2通过上轴承13、下轴承14与支撑轴11转动连接，能够提高旋转柱2转动的稳定性。进一步的，为了防止旋转柱2上下松动，所述旋转柱2的下部水平设有固定螺钉21，所述固定螺钉21贯穿旋转柱2的外壁后，与下轴承14的外壁抵接，利用固定螺钉21固定旋转柱2与下轴承14，防止上下松动。所述旋转座支座1的顶部安装有用于带动旋转柱2转动的电动机3，优选的，为了保证电动机3与旋转柱2之间动力传递的稳定性，所述旋转柱2上设有从动齿轮22，从动齿轮22焊接在旋转柱2上，所述电动机3的转轴上安装有与从动齿轮22啮合的主动齿轮31。所述电动机3连接有用于控制电动机3的速度与启停调速控制盒4。所述旋转柱2上设有旋转台5，旋转台5位于旋转柱2的顶部，在旋转柱2的顶部焊接有与旋转台5连接的法兰，旋转台5通过内六角螺栓固定在法兰上。所述旋转台5的顶部环形阵列设有若干个停机位，停机位的数量根据舰载飞机的大小和旋转台5的大小设定。所述停机位的一端设有折流板凹槽6，所述折流板凹槽6中设有可张开闭合的折流板7，折流板7的一端与折流板凹槽6铰接，折流板7可90°张开，折流板7闭合时，折流板7的上表面与旋转台5的上表面重合，旋转台5的上面为平面。优选的，为了便于折流板的开合，所述折流板7靠近锁紧装置的一端与折流板凹槽6铰接，所述折流板7靠近折流板凹槽6的底面的一侧设有第一液压缸，所述第一液压缸的一端与折流板7铰接，另一端与折流板凹槽6的底面铰接。所述折流板凹槽6的一侧设有用于锁紧飞机的轮子的锁紧装置，利用锁紧装置将舰载飞机的三个轮子锁定，将舰载飞机固定在旋转台5上。进一步的，为了保证舰载飞机锁定的牢固性，所述锁紧装置包括与飞机的轮子相对应的前推块8，所述前推块8远离折流板凹槽6的一侧设有固定滑块9，所述固定滑块9与旋转台5滑动连接，所述旋转台5上设有用于带动固定滑块9移动的驱动装置，驱动装置中设有无线接收模块，所述驱动装置无线连接有滑块控制盒10，滑块控制盒10中设有无线传输模块，能够对驱动装置进行远程控制，将舰载飞机的三个轮子对准三个固定滑块9，通过滑块控制盒10调整固定滑块9，锁死舰载飞机的三个轮子，并使三个轮子紧贴三个前推块8，完成舰载飞机的固定。优选的，为了便于驱动装置的控制，所述驱动装置包括第二液压缸，所述第二液压缸的一端与固定滑块9固定连接，另一端与旋转台5固定连接。

本发明在使用时，起飞的工作步骤是先把需要弹射的舰载飞机拖拽到旋转台5上，并通过锁紧装置将舰载飞机的三个轮子锁死，将舰载飞机固定；与此同时，升起折流板7，并让飞行员开启飞机发动机，准备弹射起飞工作；待一切准备就绪后，打开调速控制盒4，启动电动机3，电动机3通过主动齿轮31和从动齿轮22带动旋转柱2、旋转台5和舰载飞机一起开始旋转，并平缓地朝舰载飞机的前进方向匀加速旋转，在此旋转过程中，根据伯努利原理，舰载飞机的机翼正在快速地切割空气，机翼上下已产生巨大的压强差，机翼已经产生舰载飞机足够的升力而足以起飞；当旋转台5上的舰载飞机的线速度达到或者大于舰载飞机的起飞速度时，此时关掉固定滑块9对舰载飞机轮子的锁定，这时舰载飞机立刻失去了圆周运动的向心力并在舰载飞机本身的惯性离心力和发动机的推力以及旋转台5上的前推块8的共同作用下，沿着与半径垂直的切线方向甩向天空，再依靠舰载飞机自身的推力继续飞向天空，从而达到旋转弹射起飞的目的；当旋转台5完成弹射起飞后逐渐停下，并开始下一轮的起飞工作循环……。

本发明的创新点在于它不同于现有的航空母舰舰载飞机的起飞方式，它采用了平缓匀加速的旋转方式起飞，是一种全新的弹射起飞方式，技术结构简单，重量成本和耗能相对很小，零件少维修量少；无需淡水无视风向，瞬时荷载平滑，适应起飞机型范围广；速度可控制性强，无须跑道助跑，不占用过多的甲板面积；无任何电磁干扰及更多的的电力辅助设备。同时还可以根据需要设计旋转台的高度，以避免大海浪的影响，设计应用方式灵活多变。

实施例2：在实施例1的基础上，为了增大弹射舰载飞机的数量，所述旋转台5的数量至少为一个，自下而上依次固定在旋转柱2上，例如，可设置为三个旋转台5，其中最上端的旋转台5固定在旋转柱2的顶端，采用多层设计，以增大单次弹射舰载飞机的数量。

Claims (6)

1.航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，其特征在于：包括旋转座支座(1)，所述旋转座支座(1)的顶部竖直设有旋转柱(2)，所述旋转柱(2)与旋转座支座(1)转动连接，所述旋转座支座(1)上设有用于带动旋转柱(2)转动的电动机(3)，所述电动机(3)连接有调速控制盒(4)，所述旋转柱(2)上设有旋转台(5)，所述旋转台(5)与旋转柱(2)固定连接；

所述旋转台(5)的数量至少为一个，自下而上依次固定在旋转柱(2)上；

所述旋转台(5)的顶部环形阵列设有若干个停机位，所述停机位的一端设有折流板凹槽(6)，所述折流板凹槽(6)中设有可张开闭合的折流板(7)，所述折流板凹槽(6)的一侧设有用于锁紧飞机的轮子的锁紧装置；

所述锁紧装置包括与飞机的轮子相对应的前推块(8)，所述前推块(8)远离折流板凹槽(6)的一侧设有固定滑块(9)，所述固定滑块(9)与旋转台(5)滑动连接，所述旋转台(5)上设有用于带动固定滑块(9)移动的驱动装置，所述驱动装置连接有滑块控制盒(10)。

2.根据权利要求1所述的航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，其特征在于：所述旋转座支座(1)的顶部竖直设有支撑轴(11)，所述支撑轴(11)与旋转座支座(1)固定连接，所述旋转柱(2)的底部的中部设有与支撑轴(11)相适应的安装孔(12)，所述支撑轴(11)的上部安装有上轴承(13)，所述支撑轴(11)的下部安装有下轴承(14)，所述旋转柱(2)通过上轴承(13)、下轴承(14)与支撑轴(11)转动连接。

3.根据权利要求2所述的航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，其特征在于：所述旋转柱(2)的下部水平设有固定螺钉(21)，所述固定螺钉(21)贯穿旋转柱(2)的外壁后，与下轴承(14)的外壁抵接。

4.根据权利要求1所述的航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，其特征在于：所述旋转柱(2)上设有从动齿轮(22)，所述电动机(3)上设有与从动齿轮(22)啮合的主动齿轮(31)。

5.根据权利要求1所述的航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，其特征在于：所述折流板(7)靠近锁紧装置的一端与折流板凹槽(6)铰接，所述折流板(7)靠近折流板凹槽(6)的底面的一侧设有第一液压缸，所述第一液压缸的一端与折流板(7)铰接，另一端与折流板凹槽(6)的底面铰接。

6.根据权利要求1所述的航空母舰舰载飞机旋转弹射起飞台，其特征在于：所述驱动装置包括第二液压缸，所述第二液压缸的一端与固定滑块(9)固定连接，另一端与旋转台(5)固定连接。

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