專利名稱：航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蒸汽彈射器，特別涉及一種航空母艦艦載機(jī)蒸 汽彈射器。
背景技術(shù)：
目前，航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器技術(shù)對(duì)固定翼艦載機(jī)，從航母上 起飛必須依靠彈射器來獲得一個(gè)初始加速度，從而在滑跑距離有限的條 件下達(dá)到足夠的起飛速度，雖然該技術(shù)是英國人發(fā)明的蒸汽彈射器，但 迄今為止，只有美國造出了用于實(shí)戰(zhàn)的彈射器，美國現(xiàn)用的蒸汽彈射器 使用的是氣缸開口技術(shù)，此技術(shù)缺陷是1、在解決氣缸開口處所要承受 的強(qiáng)大漲力上，要付出質(zhì)量上的代價(jià)。2、在解決氣缸開口反扣技術(shù)上， 指"密封鎖鏈"要承受巨大的蒸汽壓力和鎖鏈磨損，極易變形和損壞， 上千架次需要維修和更換部件，維護(hù)量大。原因是美國現(xiàn)用的航空母艦艦載機(jī)彈射器采用的是開口氣缸，其開 口對(duì)稱的筒壁就需要相應(yīng)加厚，否則在蒸汽的高壓之下，開口處會(huì)增大， 導(dǎo)致密封不嚴(yán)密，蒸汽外瀉。實(shí)際上，除對(duì)稱筒壁加厚外，開口氣缸外 壁也要加固，由于采用了開口氣缸，最大的麻煩是活塞的密封刀經(jīng)過開 口時(shí)的密封問題，其實(shí)，彈射器活塞與普通活塞沒有不同，不過彈射器 上的活塞較長，主要目的是1、增強(qiáng)其穩(wěn)定性，2、是由于密封刀必須 非常薄，而推力又比較大，所以只有增加密封刀寬度才能解決問題，而 密封刀的寬度增加了，活塞也需要相應(yīng)增加長度。引出牽引部分是通過 密封與外部部件連接的，彈射器最大的問題是密封刀與U型密封條的結(jié) 合處，由于密封刀經(jīng)過時(shí)必須把U型密封條在接口處頂開，頂開之后與 密封刀接縫處一定會(huì)又蒸汽外瀉，如果U型密封條的密封力很大，密封 效果肯定很好，但是密封刀的阻力也會(huì)很大，U型密封條磨損也就越快，所以為了很好地解決密封，運(yùn)行阻力及u型密封條磨損問題，美國率先采用了 "高壓細(xì)流水密封技術(shù)"解決了這個(gè)問題，雖然還會(huì)有一些蒸汽外瀉，但密封刀的摩擦阻力與u型密封條磨損率已經(jīng)大大降低。不過，它并不完美，u型密封條磨損仍然是困擾彈射器的最大隱患，日常維護(hù)與檢修都相當(dāng)麻煩，雖然一直在不斷改進(jìn)材質(zhì)及采用新技術(shù)，但至今仍 不能令人滿意，美軍對(duì)此意見很大。艦載機(jī)起飛時(shí)都是利用彈射器軌道上的滑塊把飛機(jī)高速彈射出去， 而依據(jù)艦載機(jī)與滑塊的聯(lián)結(jié)方式，彈射方式可分為拖索式和前輪牽引式，其中拖索式彈射方式是五十年代開始使用的老方式，需要8 — 10名甲板 工作人員先用鋼質(zhì)拖索把飛機(jī)掛在滑塊索上，再用一根索引釋放桿把其 尾部與彈射器后端固定連接，彈射時(shí)，猛力前沖的滑塊拉斷索引釋放桿 上的定力拉斷栓，牽引飛機(jī)沿軌道迅速加速，在軌道末端把飛機(jī)加速到 直起飛速度拋離甲板，拖索從飛機(jī)上拖落，滑塊返回彈射器起點(diǎn)準(zhǔn)備下 一次工作。另一種方式是前輪牽引彈射方式是美國海軍1964年試驗(yàn)成功 的，艦載機(jī)的前輪支架裝有拖曳桿，前輪就直接掛在滑塊上，彈射時(shí)， 由滑塊直接拉著飛機(jī)前輪加速起飛，這樣就不用8 — 10名甲板工作人員 掛拖索和撿拖索了。本方案彈射時(shí)間縮短，飛機(jī)的方向安全性好，操作 簡(jiǎn)便，美軍現(xiàn)役核動(dòng)力航空母艦都采用這種起飛方式，但由于力的作用 是直接加力，沒有能量緩沖，艦載機(jī)的前輪起落架需要做專門設(shè)計(jì)并加 固。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)、維護(hù)量低的 航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，包括航空母艦艦甲 板，程序控制系統(tǒng)，所述艦甲板和程序控制系統(tǒng)包括發(fā)射系統(tǒng)和潤滑系 統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括艦甲板尾部開設(shè)的導(dǎo)槽，沿導(dǎo)槽移動(dòng)的彈射緩沖 器，彈射緩沖器一端與一環(huán)形鋼纜連接，所述環(huán)形鋼纜環(huán)繞在設(shè)置于艦 倉內(nèi)的沿所述導(dǎo)槽布置的前、后兩固定支承輪上，通過支架固定在艦體 上的氣缸設(shè)置于所述環(huán)形鋼纜下方，可做環(huán)形移動(dòng)的所述環(huán)形鋼纜和氣 缸內(nèi)的活塞兩端固定連接，所述高壓密封式氣缸一端設(shè)有潤滑系統(tǒng)、并 通過高壓蒸汽管與氣動(dòng)閥門相連接，另一端設(shè)有排氣孔和活塞制動(dòng)緩沖器。本實(shí)用新型所述的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，其中所述潤 滑系統(tǒng)包括在所述氣缸兩端部設(shè)有徑向隔板，所述徑向隔板兩側(cè)各設(shè)有 一對(duì)相切的密封潤滑輪，其相切面帶有凹槽，從所述兩輪凹槽之間穿過 的所述鋼纜與所述凹槽之間設(shè)有通過高壓油泵注入高壓密封潤滑油的潤 滑腔；所述活塞制動(dòng)緩沖器為彈簧；所述前、后固定支承輪的輪外緣帶 有凹槽，所述后固定支承輪為通過電機(jī)帶動(dòng)鋼纜可反向移動(dòng)；所述鋼纜 為光滑處理的鋼纜；所述氣缸為若干段活塞筒體通過法蘭連接構(gòu)成一個(gè) 整體式氣缸。本實(shí)用新型具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型所述的航空母艦艦載機(jī) 蒸汽彈射器無需氣缸開口和密封鎖鏈設(shè)計(jì)，彈射架次在一萬次以上不需 要維修，降低了建造成本和發(fā)射成本，并使得艦載機(jī)飛行員操作起飛和 彈射同步自動(dòng)化，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，造價(jià)低廉，實(shí)用性強(qiáng)，維護(hù)量 低，對(duì)大推力彈射器的發(fā)展留有廣闊發(fā)展空間，可根據(jù)航空母艦和艦載 機(jī)所要求的數(shù)據(jù)對(duì)5—200噸推力的彈射器和70米、80米、90米、120 米等起飛距離，即彈射器的行程距離，進(jìn)行彈射器的設(shè)計(jì)和定型，本技 術(shù)是未來艦載機(jī)彈射器領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)。

圖1:表示本實(shí)用新型的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2:表示本實(shí)用新型的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器潤滑系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)示意圖。圖3:表示潤滑系統(tǒng)左視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步介紹，但不作為 對(duì)本實(shí)用新型的限定。如圖1所示， 一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，包括航空母艦艦甲 板l，程序控制系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)4，所述發(fā)射系統(tǒng)包括艦甲板 l尾部開設(shè)的導(dǎo)槽8，該導(dǎo)槽8既為蒸汽彈射器軌道，內(nèi)設(shè)滑塊5，沿導(dǎo) 槽8移動(dòng)的滑塊5，滑塊5 —端與一鋼纜可做環(huán)形移動(dòng)的環(huán)形鋼纜3連接， 所述環(huán)形鋼纜3環(huán)繞在設(shè)置于艦倉內(nèi)的沿所述導(dǎo)槽8布置的前固定支承 輪2和后固定支承輪9上，通過支架(圖中未示出)固定在艦體上的高壓密封式氣缸10設(shè)置于所述環(huán)形鋼纜3下方，所述環(huán)形鋼纜3和氣缸10 內(nèi)的活塞6兩端固定連接，所述氣缸10—端設(shè)有密封潤滑系統(tǒng)4、并通 過高壓蒸汽管12與連通，氣動(dòng)閥門13主要是控制蒸汽進(jìn)入的速度，通 常采用氣動(dòng)模度閥門，該種閥門可以控制蒸汽壓力而達(dá)到控制彈射器動(dòng) 作的目的，另一端設(shè)有排氣閥17和活塞制動(dòng)緩沖器15，所述活塞制動(dòng)緩 沖器15為彈簧，所述排氣閥17是把氣缸內(nèi)的蒸汽排放出去，所述環(huán)形 鋼纜3為光滑處理的鋼纜，在活塞上設(shè)置有工作側(cè)排氣閥22，在甲板尾 部設(shè)置有位持器19。所述潤滑系統(tǒng)4如圖2所示，包括在所述氣缸10 —端部設(shè)有徑向隔 板11，所述徑向隔板11兩側(cè)各設(shè)有一對(duì)相切的密封潤滑輪16,如圖3 所示，密封潤滑輪16外緣環(huán)面帶有半圓形凹槽18，兩相切的密封潤滑輪 16的半圓形凹槽18構(gòu)成一個(gè)圓環(huán)形通道，所述環(huán)形鋼纜3從所述凹槽 18之間組成圓形通道內(nèi)穿過，所述環(huán)形鋼纜3與所述凹槽18之間設(shè)有通 過高壓油泵20注入高壓密封潤滑油的潤滑腔21 。所述前、后固定支承輪的輪外緣帶有凹槽，其中后固定支承輪9為 可通過電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使環(huán)形鋼纜3產(chǎn)生反向回位運(yùn)動(dòng)。所述 氣缸10為若干段氣缸筒體7通過法蘭14連接構(gòu)成一個(gè)整體式氣缸10。工作原理及過程重型飛機(jī)要想從航空母艦上起飛，必須有蒸汽彈射器，蒸汽彈射器 做動(dòng)系統(tǒng)主要部件除了前述氣缸、活塞、引出牽引部分、高壓蒸汽管、氣動(dòng)閥門，排氣閥之外，還需要包括彈射器附屬系統(tǒng):、貯水池、高壓水泵，鍋爐、加熱裝置，安全閥、測(cè)距儀、壓力傳感器等部件。每起飛 一架飛機(jī)，通過海水淡化設(shè)備、鍋爐和加熱裝置制造蒸汽，在飛機(jī)起飛前，由位持器19把尾部扣在一個(gè)堅(jiān)固點(diǎn)上，飛機(jī)前輪與滑塊5相連，滑 塊5以掛鉤鉤住飛機(jī)，滑塊5是蒸汽彈射器唯一露在飛行甲板1上的零 件，飛機(jī)前面的甲板下，設(shè)有氣缸IO，至少45m長，氣缸10內(nèi)的活塞6 通過環(huán)形鋼纜3與滑塊5相連，蒸汽由航空母艦上的鍋爐輸出，增壓后 通過氣動(dòng)閥門13和高壓蒸汽管12輸入氣缸10，飛機(jī)起飛時(shí)開足馬力， 但被位持器19扣住，蒸汽彈射器一啟動(dòng)，飛機(jī)引擎的動(dòng)力加上蒸汽壓力， 飛機(jī)前沖，在設(shè)定的距離內(nèi)達(dá)到飛機(jī)起飛相適應(yīng)的速度，如時(shí)速250km。飛機(jī)彈射起飛脫離滑塊5后，活塞6短距離內(nèi)停止，即可在2—5米的距 離內(nèi)停頓，滑塊5移回原位，推動(dòng)另一架飛機(jī)起飛，航空母艦上每個(gè)蒸 汽彈射器每分鐘可推動(dòng)兩架飛機(jī)起飛，測(cè)距儀可以精確地測(cè)量出蒸汽彈 射器位置以及蒸汽彈射器的速度，而兩側(cè)的壓力傳感器可精確地讀出蒸 汽彈射器內(nèi)的壓力，這些數(shù)據(jù)以極快的速度輸入程序控制系統(tǒng)，程序控 制系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，準(zhǔn)確控制氣動(dòng)閥門，從而達(dá)到起飛飛機(jī) 的目的，也能通過控制氣動(dòng)閥門使彈射器返回原來位置，通常航空母艦 最多裝設(shè)4個(gè)蒸汽彈射器。 工作流程-第一步彈射飛機(jī)，當(dāng)鍋爐的蒸汽可以滿足彈射使用時(shí)，氣動(dòng)閥門 才能打開，這時(shí)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，同時(shí)彈射器動(dòng)作信號(hào)發(fā)出，工作一 側(cè)的氣動(dòng)閥門13打開，同時(shí)返回側(cè)的排氣閥門17打開，活塞6在高壓 蒸汽推動(dòng)下同時(shí)通過推動(dòng)滑塊帶動(dòng)飛機(jī)，使飛機(jī)高速運(yùn)行，活塞6另一 側(cè)氣缸筒體內(nèi)側(cè)因壓力劇增使余汽從排氣閥迅速排出，當(dāng)達(dá)到起飛速度 時(shí)，工作側(cè)氣動(dòng)閥門13關(guān)閉，同時(shí)排氣閥17也關(guān)閉，由于活塞6沒有 了外力，即蒸汽推力，同時(shí)也由于排氣閥17關(guān)閉，使活塞6運(yùn)行時(shí)受到 極大阻力而停止，當(dāng)然，為了安全起見，還是需要安裝一個(gè)活塞制動(dòng)緩 沖器15。第二步蒸汽彈射器返回，為了彈射另一架飛機(jī)，蒸汽彈射器必須 在極短的時(shí)間內(nèi)迅速返回原位，返回時(shí)與上述程序相反，還可安裝帶有 離合器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)回位，同時(shí)，工作側(cè)排氣閥22打開，活塞6用電機(jī)驅(qū) 動(dòng)返回到原位，由于僅是使彈射器歸位而己，彈射器返回不同于工作， 工作時(shí)只要飛機(jī)起飛了，彈射器立即停止，而不管彈射器在什么位置， 而返回時(shí)則需要彈射器準(zhǔn)確地停在起飛飛機(jī)的位置上，以便再次迅速起 飛飛機(jī)，減少起飛間隔時(shí)間。
權(quán)利要求1. 一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，包括航空母艦艦甲板，程序控制系統(tǒng)，其特征在于所述艦甲板和程序控制系統(tǒng)包括發(fā)射系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括艦甲板尾部開設(shè)的導(dǎo)槽，沿導(dǎo)槽移動(dòng)的彈射緩沖器，彈射緩沖器一端與一環(huán)形鋼纜連接，所述環(huán)形鋼纜環(huán)繞在設(shè)置于艦倉內(nèi)的沿所述導(dǎo)槽布置的前固定支承輪與后固定支承輪上，通過支架固定在艦體上的氣缸設(shè)置于所述環(huán)形鋼纜下方，可做環(huán)形移動(dòng)的所述環(huán)形鋼纜和氣缸內(nèi)的活塞兩端固定連接，所述高壓密封式氣缸一端設(shè)有潤滑系統(tǒng)、并通過高壓蒸汽管與氣動(dòng)閥門相連接，另一端設(shè)有排氣孔和活塞制動(dòng)緩沖器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，其 特征在于所述潤滑系統(tǒng)包括在所述氣缸一端部設(shè)有徑向隔板，所 述徑向隔板兩側(cè)各設(shè)有一對(duì)相切的密封潤滑輪，其相切面帶有凹槽， 從所述兩輪凹槽之間穿過的所述鋼纜與所述凹槽之間設(shè)有通過高壓 油泵注入高壓密封潤滑油的潤滑腔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，其 特征在于所述活塞制動(dòng)緩沖器為彈簧。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，其特 征在于所述前固定支承輪、后固定支承輪的輪外緣帶有凹槽，所述 后固定支承輪為通過電機(jī)帶動(dòng)鋼纜可反向移動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，其特 征在于所述鋼纜為光滑處理的鋼纜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，其特 征在于所述氣缸為若干段活塞筒體通過法蘭連接構(gòu)成一個(gè)整體式氣 缸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種蒸汽彈射器，特別涉及一種航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，提供一種成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)、維護(hù)量低的航空母艦艦載機(jī)蒸汽彈射器，包括甲板，程序控制系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)，發(fā)射系統(tǒng)包括甲板尾部開設(shè)的導(dǎo)槽，沿導(dǎo)槽移動(dòng)的彈射緩沖器，彈射緩沖器一端與一環(huán)形鋼纜連接，環(huán)形鋼纜環(huán)繞在前、后兩固定支承輪上，氣缸設(shè)置于所述環(huán)形鋼纜下方，環(huán)形鋼纜和氣缸內(nèi)的活塞兩端固定連接，高壓密封式氣缸一端設(shè)有潤滑系統(tǒng)、通過高壓蒸汽管與氣動(dòng)閥門相連接，另一端設(shè)排氣孔和活塞制動(dòng)緩沖器，無需氣缸開口和密封鎖鏈設(shè)計(jì)，彈射架次在一萬次以上不需要維修，降低建造成本和發(fā)射成本，設(shè)計(jì)合理，造價(jià)低廉，實(shí)用性強(qiáng)，維護(hù)量低。
文檔編號(hào)B64F1/06GK201089521SQ200720170140
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者霍宏嶺, 霍方華 申請(qǐng)人:霍方華