CN203552497U

CN203552497U - 液压弹射训练模拟器

Info

Publication number: CN203552497U
Application number: CN201320607088.4U
Authority: CN
Inventors: 张祝新; 闫峰; 李亮; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: Changchun Institute Technology
Current assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS; Changchun Institute Technology
Priority date: 2013-09-29
Filing date: 2013-09-29
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-09-29

Abstract

液压弹射训练模拟器，属于弹射训练模拟器领域。包括机械系统、液压系统等。其中机械系统包括基架系统等。基架系统安装定滑轮等；钢丝绳通过定滑轮和动滑轮将弹射座椅同液压系统连接；弹射座椅通过其连接板与滑块连接；滑块与弹射导轨配合安装；弹射座椅设置有弹射座椅连接板、弹射手柄、弹射控制拉手、转动凸轮；其中液压系统包括溢流阀等，调速阀和单向阀之间的管路旁设置蓄能器、溢流阀和压力传感器；节流阀分别与油箱和液压缸回程连接；球型截止阀设置于蓄能器连接管路起始端；联轴器分别与电机和柱塞泵连接；柱塞泵通过调速阀、三位四通电磁换向阀、单向阀与液压缸连接。本实用新型满足不同体重学员的要求、安全可靠、弹射操作简单。

Description

液压弹射训练模拟器

技术领域

本实用新型属于弹射训练模拟器领域，特别为涉及到一种用于飞行学员和航空救生专业学员、在进行紧急情况下的弹射离机跳伞模拟训练时用的训练模拟器。

背景技术

现有技术当中的弹射模拟器为供飞行员在地面训练弹射离机感觉的模拟设备、该模拟器的难度主要集中在既要满足载飞行员的座椅高速向上弹射、又要保证弹出后人的安全。在技术方面存在相当大的难度、无法取得有效的突破。目前、用于飞行学员进行紧急情况下弹射离机跳伞模拟训练的装置主要有气动弹射模拟器、该装置主要由储气罐、气缸、球形阀、调速机构和泄气阀组成。蓄能器储存弹射能源、通过球形阀、在调速机构的作用下、向气缸供气、实现弹射。该装置虽然能满足弹射模拟训练、但为在弹射加速瞬间、加速度较小、无法满足冲击的效果、此外该装置灵活性不高、不能根据学员的体重范围选择合适的弹射模式。

因此现有技术当中亟需要一种新的装置、用来克服气动弹射加速冲击以及灵活性不高的缺点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题为：本实用新型提供了一种液压弹射训练模拟器、该装置在实现启动加速冲击的同时、还能保证弹射座椅缓慢停稳、可进行弹射、离机等跳伞全过程的模拟练习、还可进行跳伞特殊情况处置训练等、此外本发明还能根据训练人员的体重来选择蓄能器的充油压力、保证满足弹射要求同时、大大节约能源。

液压弹射训练模拟器，其特征是：包括机械系统、液压系统、计算机、电气控制系统、辅助系统，

其中机械系统包括基架系统、定滑轮、钢丝绳、挡块、动滑轮、弹射座椅、弹射座椅连接板、滑块、弹射手柄、弹射控制拉手、转动凸轮、人梯、弹射导轨，所述的基架系统上安装有定滑轮、挡块、人梯、弹射导轨；所述的钢丝绳通过定滑轮和动滑轮将弹射座椅同液压系统连接在一起；所述的弹射座椅通过弹射座椅连接板与滑块连接；所述的滑块与弹射导轨配合安装；所述的弹射座椅设置有弹射座椅连接板、弹射手柄、弹射控制拉手、转动凸轮；

其中液压系统包括溢流阀、调速阀、三位四通电磁换向阀、节流阀、压力传感器、球型截止阀、单向阀、联轴器、柱塞泵，所述的单向阀、调速阀之间的管路旁设置溢流阀、蓄能器、压力传感器；所述的节流阀一端与油箱连接，节流阀另一端与液压缸的回程连接；所述的球型截止阀与蓄能器连接；所述的联轴器一端与电机连接，联轴器另一端与柱塞泵连接；所述的柱塞泵通过调速阀、三位四通电磁换向阀、单向阀与液压缸相连接。

所述的基架系统前面板与竖直方向的夹角为10度。

所述的弹射座椅与液压系统中的液压驱动装置动力输出端连接。

所述的弹射座椅的一端通过穿过连接轴，定滑轮、动滑轮的钢丝绳与液压缸连接。

所述的计算机与电气控制系统由电控面板、计算机、单片机、压力传感器、继电器、电磁铁、执行元件构成。

所述的液压系统的控制开关与机械系统的弹射启动机构连接。

所述的计算机和电气控制系统设置于弹射架上。

所述的辅助系统设置于弹射座椅上。

通过上述设计方案本实用新型可以带来如下有益效果：本实用新型所采用的技术方案为采用机械系统、液压系统、计算机与电气控制系统、辅助系统等共同构成。机械系统设有弹射基座、弹射导轨、弹射座椅和液压系统装置、弹射基座作为模拟器各系统的固定和支撑平台、弹射座椅活动设置在弹射导轨上、弹射座椅与液压驱动装置的动力输出端连接、液压传动系统的控制开关与机械系统的弹射启动机构连接；计算机与电气控制系统设置在弹射架系统处、用于在机械系统处模拟出飞机飞行中的需应急离机故障场景；辅助系统、用于弹射座椅上的学员与教员通话。

本实用新型可以根据学员的体重、选择不同的充油压力、满足不同体重学员的弹射要求、使学员真实体会到弹射感觉、安全保护系统由液压保护、电气保护、机械保护三重保护系统构成、安全可靠、弹射操作简单。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型的系统结构示意图。

图2为本实用新型的液压系统原理图。

图3为本实用新型的计算机与电气系统控制框图。

图1中：101为基架系统、102为油箱、103为电机、104为蓄能器、105为蓄能器固定架、106为连接螺栓、107为定滑轮支撑架、108为定滑轮、109为钢丝绳、110为挡块、111为液压缸、112液压缸固定架、113为连接螺钉、114为动滑轮架、115为动滑轮、116为弹射座椅、117为弹射座椅连接板、118为滑块、120为弹射手柄、121为弹射控制拉手、122为转动凸轮、123为人梯、124为弹射导轨、125为弹射导轨固定架、127为阀块、128为液压管路。

图2中：202为液位油温计、203为空气过滤器、204为滤油器、205为溢流阀、206为调速阀、207为三位四通电磁换向阀、209为节流阀、211为压力传感器、212为球型截止阀、213为单向阀、214为联轴器、216柱塞泵。

具体实施方式

在图1中基架系统101由框架式结构组成，底座用于训练模拟器与地面的固定，还用于固定放置液压系统部分装置。包括油箱102、电机103、阀块127、液压管路128等。基架系统101后框架通过蓄能器固定架105将蓄能器104固定。前面板框架通过弹射导轨固定架125固定弹射导轨124。实际飞机座椅轨道的角度为沿竖直方向后倾17度、为了模拟弹射时飞机和座椅的复合运动、弹射导轨124的倾斜角度设为沿竖直方向后倾10度。弹射导轨124为固定在基座前面板上的两根平行直线导轨、每根弹射导轨124用四十二个螺钉紧固到弹射导轨固定支架125上、每根弹射导轨124上连接两个滑块118、滑块118与弹射座椅连接板117通过连接螺钉113连接、而弹射座椅连接板117与弹射座椅116相连、因此便将弹射座椅116与弹射导轨124连接起来。使在弹射时、弹射座椅116沿弹射导轨124移动、其中单根弹射导轨124的长度为2.5m。挡块110、弹射座椅116设置于弹射导轨124上下两端、起安全保护作用、即防止弹射座椅116沿弹射导轨124飞出、保护学员安全。

弹射座椅116采用飞机上实际弹射座椅改制、在弹射座椅上设置弹射控制拉手121和弹射手柄120、弹射控制拉手121、弹射手柄120上分别连接改制的开关机构、弹射座椅116底部设置一转动凸轮122、用以实现弹射开关的控制以及模拟训练时弹射开关的操作、使学员体会真实的弹射操作感觉。在弹射座椅116的上部设连接轴、穿过连接轴的钢丝绳109通过定滑轮108、动滑轮115将弹射座椅116连接至液压缸111、使弹射座椅116获得液压缸111两倍行程（两倍速度）的运动。其中、液压缸111通过液压缸固定架112被连接螺钉113固定到基架系统101的前面板框架上、动滑轮115与液压缸111活塞杆端通过动滑轮架114连接到一起、定滑轮108与定滑轮支撑架107连接在一起、定滑轮支撑架107通过连接螺栓106等固定于基架系统101上框架。

图2所示液压系统中、油箱102为盛油装置、也作为其他部件如电机103等的固定基座；电机103、联轴器214、柱塞泵216、蓄能器104构成能源系统；三位四通电磁换向阀207、调速阀206、节流阀209、单向阀213、球型截止阀212作为模拟器弹射决策和速度控制元件；滤油器204、空气过滤器203保证油液工作环境的洁净；压力传感器211、液位油温计202能实时监测模拟器运行使用情况、并为模拟器系统运行控制提供反馈数据；液压缸111作为执行元件；溢流阀205作为安全阀使用、其调节压力为系统的最高工作压力。

本液压系统的主要特点有：⑴每次的弹射过程为利用蓄能器104的压力油进行工作、保证在所需工作压力下、不仅提供一个安静的弹射环境、而且节省能源。⑵弹射过程中、充分利用了调速阀206的特性、其安放位置保证了在三位四通电磁换向阀207动作后、模拟器进行弹射动作的瞬间调速阀206内的节流口开口最大、此时流过调速阀206的流量最大、液压缸111短时内获得冲击加速、随着调速阀206内节流口开口的逐渐进入稳定工作、液压缸111逐渐获得稳定的运动速度。系统在迅速加速调速阀206节流口最大开口到稳定调速之间进行过渡、使学员真实体会到由弹射加速到稳定起升转换的过程。在液压缸111回程时、三位四通电磁换向阀207的电磁铁断电、液压缸111的上腔液压油通过节流阀209和油箱102相连、座椅系统在弹射座椅116和学员的重力作用下平稳返回初始位置。

图3所示计算机与电气控制系统框图中、电控面板上设置有系统供电开关、系统充压、就绪、弹射、回位等信号指示灯以及单片机复位开关。参训学员根据自己的体重、在计算机上的训练系统弹射界面中选择自己的体重范围、计算机根据压力传感器采集到的压力信号设定充油压力、自动启动电机103带动柱塞泵216给蓄能器104供油、当蓄能器104压力达到所选体重的预充油压时、压力传感器向计算机反馈信号、使电机103断电、这时模拟器由蓄能器104完成了当前受训学员弹射的能量储备。

本模拟器实现弹射过程为：当弹射信号发出时、学员可以采用两种方式进行弹射、一为拉动弹射控制拉手121；二为扳动弹射手柄120。当弹射座椅116接触弹射导轨124上设计的行程开关时、弹射过程结束、弹射座椅116处于弹射架的顶端、学员按动弹射架上的回复按钮、在学员和弹射座椅116重力作用下通过节流阀的控制、以平缓的速度返回初始位置、至此、一次弹射过程结束。本模拟器充分利用调速阀的特点，实现启动的冲击性与稳定工作的平稳性。

Claims

1.液压弹射训练模拟器，其特征是：包括机械系统、液压系统、计算机、电气控制系统、辅助系统，

其中机械系统包括基架系统（101）、定滑轮（108）、钢丝绳（109）、挡块（110）、动滑轮（115）、弹射座椅（116）、弹射座椅连接板（117）、滑块（118）、弹射手柄（120）、弹射控制拉手（121）、转动凸轮（122）、人梯（123）、弹射导轨（124），所述的基架系统（101）上安装有定滑轮（108）、挡块（110）、人梯（123）、弹射导轨（124）；所述的钢丝绳（109）通过定滑轮（108）和动滑轮（115）将弹射座椅（116）同液压系统连接在一起；所述的弹射座椅（116）通过弹射座椅连接板（117）与滑块（118）连接；所述的滑块（118）与弹射导轨（124）配合安装；所述的弹射座椅（116）设置有弹射座椅连接板（117）、弹射手柄（120）、弹射控制拉手（121）、转动凸轮（122）；

其中液压系统包括溢流阀（205）、调速阀（206）、三位四通电磁换向阀（207）、节流阀（209）、压力传感器(211)、球型截止阀（212）、单向阀（213）、联轴器（214）、柱塞泵（216），所述的单向阀(213)、调速阀(206)之间的管路旁设置溢流阀(205)、蓄能器(104)、压力传感器(211)；所述的节流阀（209）一端与油箱（102）连接，节流阀（209）另一端与液压缸（111）的回程连接；所述的球型截止阀（212）与蓄能器（104）连接；所述的联轴器（214）一端与电机（103）连接，联轴器（214）另一端与柱塞泵（216）连接；所述的柱塞泵（216）通过调速阀（206）、三位四通电磁换向阀（207）、单向阀（213）与液压缸（111）相连接。

2.根据权利要求1所述的液压弹射训练模拟器，其特征是：所述的基架系统（101）前面板与竖直方向的夹角为10度。

3.根据权利要求1所述的液压弹射训练模拟器，其特征是：所述的弹射座椅（116）与液压系统中的液压驱动装置动力输出端连接。

4.根据权利要求1所述的液压弹射训练模拟器，其特征是：所述的弹射座椅（116）的一端通过穿过连接轴，定滑轮（108）、动滑轮（115）的钢丝绳（109）与液压缸（111）连接。

5.根据权利要求1所述的液压弹射训练模拟器，其特征是：所述的计算机与电气控制系统由电控面板、计算机、单片机、压力传感器、继电器、电磁铁、执行元件构成。

6.根据权利要求1所述的液压弹射训练模拟器，其特征是：所述的液压系统的控制开关与机械系统的弹射启动机构连接。

7.根据权利要求1所述的液压弹射训练模拟器，其特征是：所述的计算机和电气控制系统设置于弹射架上。

8.根据权利要求1所述的液压弹射训练模拟器，其特征是：所述的辅助系统设置于弹射座椅（116）上。