專利名稱：密閉氣缸航母飛機(jī)蒸汽彈射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航母用艦載飛機(jī)起飛輔助裝置。
背景技術(shù)：
彈射器是高性能航母的必備裝備。美、英、法航母，除直升機(jī)航母外，全部裝備有彈 射器，性能達(dá)到空前先進(jìn)水平。俄羅斯航母無彈射裝置，飛機(jī)只能采用滑跳起飛方式，預(yù)警 機(jī)無法上航母，戰(zhàn)斗機(jī)的掛蛋及燃油裝載量均受到很大影響，導(dǎo)致航母戰(zhàn)斗群的預(yù)警、空管 和戰(zhàn)斗能力大大降低。彈射器按照動(dòng)力類型可分為蒸汽彈射器、電磁彈射器、重力勢(shì)能彈射器等。日前普 遍使用的是蒸汽彈射器，美、英、法航母采用的均是蒸汽彈射器。該種彈射器由帶開口的細(xì) 長(zhǎng)氣缸和活塞等組成，具有能量(蒸汽)便于儲(chǔ)存、控制，建造、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是 汽缸開口處蒸汽泄漏比較嚴(yán)重(從飛機(jī)起飛后彈射器槽溝冒出的煙霧可見一斑)，汽缸開 口 “拉鏈”易磨損等。電磁彈射器是一些發(fā)達(dá)國(guó)家追捧的新目標(biāo)。然而，從理論上分析，電磁彈射器在能 量?jī)?chǔ)存、控制等方面與蒸汽彈射器相比并無優(yōu)勢(shì)。并且電磁彈射器動(dòng)子的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蒸 汽彈射器活塞的質(zhì)量，能量損失大大增加，并由此帶來一系列技術(shù)問題。2009年美國(guó)電磁彈 射器實(shí)驗(yàn)失敗，損失慘重，證明電磁彈射器技術(shù)還很不成熟，距離實(shí)用還有相當(dāng)大的距離， 實(shí)際性能就更另當(dāng)別論。綜合考慮各種因素，蒸汽彈射器仍是目前航母的唯一選擇。對(duì)蒸汽彈射器進(jìn)行改 進(jìn)，進(jìn)一步提高其性能，是今后航母彈射器發(fā)展的最佳方向。為提高蒸汽彈射器工作效率，減少蒸汽泄漏，本人曾發(fā)明了 “飛機(jī)彈射及回收系 統(tǒng)”，專利申請(qǐng)?zhí)?4115859. 4，論文發(fā)表在《現(xiàn)代艦船》1995年第10期上。該種彈射器為密 閉氣缸，活塞通過鋼絲繩環(huán)繞牽引滑車，進(jìn)而帶動(dòng)飛機(jī)起飛。由于鋼絲繩的直徑在不同受力 情況下略有不同，因而在彈射時(shí)鋼絲繩與氣缸孔洞之間，需保留一定間隙，故而存在一定的 蒸汽泄漏。為徹底消除蒸汽泄漏，本人又發(fā)明了“新型飛機(jī)彈射及回收系統(tǒng)”，專利申請(qǐng)?zhí)?02208037. 6。該種彈射器采用外形規(guī)整的活塞拉桿代替部分鋼絲繩，徹底消除了蒸汽泄漏， 缺點(diǎn)是彈射器的整體長(zhǎng)度比前者增加了兩倍。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是研制和生產(chǎn)一種結(jié)構(gòu)更為先進(jìn)、性能更為完善的新型蒸汽彈射 器，徹底解決彈射器蒸汽泄漏和長(zhǎng)度過大的問題，為我國(guó)航母設(shè)計(jì)建造提供最佳的技術(shù)方 案和最強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的密閉氣缸航母飛機(jī)蒸汽彈射器，包括氣缸、活塞、牽引帶、牽引車、換 向張緊輪、鍋爐(或高壓儲(chǔ)氣罐)、冷凝器、儲(chǔ)水池、間閥、管道、水泵等組成。位于密閉氣缸 之中的活塞，兩端分別與牽引帶連接。牽引帶穿過密閉氣缸兩端的滑孔，與位于飛行甲板下面軌道內(nèi)的牽引車連接。位于彈射器兩端的滑輪使?fàn)恳龓Q向，并使之保持張緊狀態(tài)。密閉 氣缸中的活塞將氣缸腔體分為兩個(gè)部分，每個(gè)部分均通過管道、間閥分別與鍋爐(或高壓 儲(chǔ)氣罐)和冷凝器連接。牽引帶采用高彈性材料制成，斷面為扁平狀，在扁平面具有較小的 彎曲半徑。在經(jīng)過換向張緊輪時(shí)，牽引帶彎曲處于彈性變形狀態(tài)，不會(huì)因彎曲疲勞而損壞。 牽引帶與氣缸兩端的滑孔之間，精密配合并充分潤(rùn)滑，保持良好密封狀態(tài)。彈射器工作原理是儲(chǔ)水池通過水泵向鍋爐供水，鍋爐中水體被加熱形成高壓蒸 汽，通過管道和閘閥向汽缸供氣。氣缸被活塞分開的的兩個(gè)部分，其中一部分打開鍋爐閘 閥、關(guān)閉冷凝器閘閥，另一部分打開冷凝器閘閥、關(guān)閉鍋爐閘閥，鍋爐通過打開的閘閥向氣 缸內(nèi)充氣?；钊谡羝麎毫ψ饔孟?，向沒有充汽、氣壓低的一側(cè)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的活塞通過牽引 帶驅(qū)動(dòng)牽引車運(yùn)動(dòng)，牽引車進(jìn)而通過連接裝置與艦載飛機(jī)的前輪銜接，帶動(dòng)飛機(jī)彈射起飛。 控制閘閥的打開、關(guān)閉以及開度，就可以使彈射器完成飛機(jī)起飛加速和彈射完成后牽引車 復(fù)位等動(dòng)作。氣缸另一部分內(nèi)部的氣體，在活塞擠壓作用下通過打開的間閥排入冷凝器。然 后經(jīng)冷卻形成冷凝水經(jīng)水泵排入儲(chǔ)水池，封閉循環(huán)利用。在活塞接近終點(diǎn)時(shí)，控制該部分排 氣閘閥的開度，利用氣墊作用，使活塞迅速平穩(wěn)制動(dòng)。應(yīng)用實(shí)例本發(fā)明所述的密閉氣缸航母飛機(jī)蒸汽彈射器應(yīng)用實(shí)例詳見附圖
。圖例說明如下[1]、汽缸；[2]、活塞；[3]、牽引帶；[4]、牽引車；[5]、換向張緊 輪甲；[6]、換向張緊輪乙；[7]、閘閥甲；[8]、閘閥乙；[9]、閘閥丙；[10]、閘閥丁；[11]、管 道；[12]、冷凝器；[13]、儲(chǔ)水池；[14]、鍋爐；[15]、水泵甲；[16]、水泵乙；[17]、艦載飛機(jī)； [18]、航母飛行甲板。飛機(jī)彈射程序進(jìn)一步說明如下一、牽引車進(jìn)入起始狀態(tài)。儲(chǔ)水池[1 經(jīng)水泵乙[16]向鍋爐[14]供水，經(jīng)鍋爐 加熱后形成水蒸氣待用。打開閘閥乙[8]、閘閥丙[9]，關(guān)閉閘閥甲[7]、閘閥丁 [10]，鍋爐通過閘閥乙[8]向汽缸[1]的A腔充氣。汽缸[1]B腔的氣體通過閘閥丙[9]排入冷 凝器[12]，蒸汽經(jīng)冷凝器[12]冷卻后成為液態(tài)體水，經(jīng)水泵甲[15]排入儲(chǔ)水池[13]。活 塞[2]在氣體壓力作用下向右移動(dòng)，并通過牽引帶[3]驅(qū)動(dòng)牽引車向左移動(dòng)至飛機(jī)彈射起 始位置。二、飛機(jī)彈射過程。彈射器牽引車W]與飛機(jī)前輪連接。打開閘閥甲[7]、閘閥丁 [10]，關(guān)閉閘閥乙[8]、閘閥丙[9]，鍋爐[14]通過閘閥丁 [10]向汽缸[1]的B腔充氣。汽 缸[1]A腔的氣體通過閘閥甲[7]排入冷凝器[12]，蒸汽經(jīng)冷凝器[12]冷卻后成為液態(tài)水， 經(jīng)水泵甲[15]排入儲(chǔ)水池[13]。活塞[2]在氣體壓力作用下向左移動(dòng)，并通過牽引帶[3] 驅(qū)動(dòng)牽引車向右移動(dòng)，帶動(dòng)飛機(jī)加速起飛。當(dāng)飛機(jī)即將到達(dá)彈射器右端終點(diǎn)時(shí)，牽引車與飛 機(jī)連接裝置脫離，飛機(jī)依靠慣性進(jìn)入自由飛行狀態(tài)。彈射器則迅速關(guān)閉閘閥甲[7]、閘閥丁 [10]，打開閘閥丙[9]，并保持閘閥乙[8]仍處于關(guān)閉狀態(tài)，一方面不再向汽缸[1]B腔充氣， 而是利用閘閥丙[9]向冷凝器快速排氣，迅速降低汽缸[1]B腔的蒸汽壓力；另一方面利用 閘閥甲[7]關(guān)閉后汽缸[1]A腔經(jīng)活塞[2]擠壓形成的高壓，使活塞迅速制動(dòng)。當(dāng)活塞[2] 運(yùn)動(dòng)接近停止時(shí)，適當(dāng)打開閘閥甲[7]，使活塞[2]平穩(wěn)停止，防止反彈。三、牽引車復(fù)位。打開閘閥乙[8]、閘閥丙[9]，關(guān)閉閘閥甲[7]、閘閥丁 [10]，鍋爐 [14]通過閘閥乙[8]向汽缸[1]的A腔充氣；汽缸[1]B腔的氣體通過閘閥丙[9]排入冷 凝器[12]。活塞[2]在汽缸[1]兩側(cè)氣壓作用下運(yùn)動(dòng)至左端起始狀態(tài)，完成一個(gè)飛機(jī)彈射工作循環(huán)。技術(shù)優(yōu)勢(shì)本發(fā)明所述的密閉氣缸航母飛機(jī)蒸汽彈射器，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，性能超越歐美當(dāng)前 最先進(jìn)的蒸汽彈射器，具有以下優(yōu)勢(shì)1、汽缸為全密閉式，完余沒有蒸汽泄露，能量損失小， 工作效率高；2、彈射器長(zhǎng)度及體積均較小，便于航母裝載和布置；3、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量小，慣性 損失小，制動(dòng)容易；4、水體封閉循環(huán)，節(jié)約用水；5、牽引帶與汽缸滑孔之間充分潤(rùn)滑，磨損 小，性能安全可靠；6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造、不存在其他技術(shù)瓶頸；7、成本低廉、運(yùn)行維修方 便；8、因無蒸汽泄漏，紅外特征小，航母不易受到熱尋的導(dǎo)彈的攻擊。適用范圍本發(fā)明適用于航母以及路基飛機(jī)彈射使用，對(duì)加快我國(guó)航母研制速度，提高航母 戰(zhàn)斗力、生存力具有重大意義。
權(quán)利要求
1.蒸汽彈射器，特別是航母艦載飛機(jī)用蒸汽彈射器，包括氣缸、活塞、牽引帶、牽引車、 換向張緊輪等。其特征是a、位于氣缸之中的活塞，兩端分別與牽引帶連接。牽引帶穿過氣缸兩端的滑孔，與位于 飛行甲板下面的牽引車相連。b、位于彈射器兩端的換向張緊輪使?fàn)恳龓Q向，并使之保持張緊狀態(tài)。 C、牽引帶橫斷面為扁平狀，具有較小的彎曲半徑。d、牽弓I帶與氣缸兩端的滑孔之間，密封并潤(rùn)滑。
全文摘要
本發(fā)明屬于航母用艦載機(jī)起飛輔助裝置。本發(fā)明所述的密閉氣缸航母飛機(jī)蒸汽彈射器，利用牽引帶穿過經(jīng)良好潤(rùn)滑和密封的密閉氣缸滑孔，兩端分別與活塞和牽引車連接，并經(jīng)換向張進(jìn)輪換向，形成彈射器特定的循環(huán)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)?；钊脿恳龓?qū)動(dòng)牽引車運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)飛機(jī)彈射起飛。牽引帶采用高彈性材料制成，斷面為扁平狀，在扁平方向具有較小的彎曲半徑。在經(jīng)過換向張緊輪時(shí)，牽引帶彎曲處于完全彈性變形狀態(tài)，不會(huì)因彎曲疲勞而損壞。本發(fā)明所述裝置具有運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、性能可靠、效率高、體積小、節(jié)水、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、紅外特征小等優(yōu)點(diǎn)，適用于航母安裝使用，對(duì)加快我國(guó)航母研制速度，提高航母戰(zhàn)斗力、生存力具有重大意義。
文檔編號(hào)B64F1/06GK102120497SQ201110008968
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者朱炎炎 申請(qǐng)人:朱炎炎