專利名稱：航空母艦艦載機彈射裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種航空母艦艦載機彈射裝置。
背景技術：
目前，美國航空母艦艦載機采用蒸汽彈射裝置，它是利用核能所產生的高溫高壓水蒸汽(溫度在450°C以上)推動兩個活塞，在長度為70 80米的汽缸內高速運動，活塞帶動航空母艦甲板上可滑動的牽引鉤，牽引鉤 拉動飛機實現起飛。這種蒸汽彈射裝置的缺點是能量和淡水消耗太多，一次起飛需要I噸高溫水蒸氣；彈射裝置的汽缸長度70 80米，制造困難，汽缸密封難度大；推動活塞的高溫高壓水蒸氣對機件的損害和腐蝕也嚴重，故障率高，使用壽命短。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種不消耗淡水、能耗低、加工制造容易、故障率低、使用壽命長的航空母艦艦載機彈射裝置。本發(fā)明所要解決的技術問題是通過這樣的技術方案實現的，它包括有高壓空氣壓縮機、儲氣室、推力汽缸、第一滑軌齒條組合、變速器和第二滑軌齒條組合，高壓空氣壓縮機的輸出口與儲氣室輸入口聯接，儲氣室輸出口通過安裝在氣管上的進氣閥與推力汽缸的進氣口聯接，推力汽缸的連桿與第一滑軌齒條組合聯接，第一滑軌齒條組合的齒條與變速器的輸入齒輪哨合，變速器的輸出齒輪與第二滑軌齒條組合的齒條哨合，第二滑軌齒條組合的前端安裝有牽引鉤。本發(fā)明的工作過程是高壓空氣壓縮機一方面連續(xù)產生壓縮空氣，另一方面將預先壓縮的空氣儲存在儲氣室里，打開安裝在氣管上的進氣閥，儲氣室的壓力通過高壓空氣作用在推力汽缸的活塞上，推動活塞向前運動，與活塞連接的連桿推動第一滑軌齒條組合，促使變速器的輸入齒輪轉動，通過變速器的變速，將第二滑軌齒條組合的速度提升至飛機起飛速度，第二滑軌齒條組合上安裝的牽引鉤能牽引飛機，實現艦載機彈射起飛。由于本發(fā)明采用高壓空氣壓縮機產生壓縮空氣，不使用淡水產生高溫高壓蒸汽，又由于本發(fā)明在推力汽缸后接有變速器，再用滑軌齒條組合將直線移動與齒輪轉動相互轉換，這樣縮短了汽缸的長度，汽缸的加工制造變得容易，汽缸密封性好，耗能減少；另外，本發(fā)明汽缸沒有高溫蒸汽，對機件不會產生損害，由于汽缸無水蒸氣，對機件也不會有腐蝕，所以本發(fā)明的故障率低、使用壽命長。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點不消耗淡水、能耗低、加工制造容易、故障率低、使用壽命長。


本發(fā)明的

如下
圖I為本發(fā)明的結構示意 圖2為圖I中推力汽缸的結構示意圖；圖3為圖I中變速器的結構示意 圖中1.高壓空氣壓縮機；2.儲氣室；3.進氣閥；4.推力汽缸；41.汽缸底座；42.活塞；43.連桿；44.汽缸缸體；45.放氣閥；46.汽缸后室；47.汽缸前室；48.前室氣閥；5.第一滑軌齒條組合；51.第一滑軌槽；6.變速器；61.輸入齒輪；62.變速齒輪組合；63.變速箱體；64.輸出齒輪；7.第二滑軌齒條組合；71.第二滑軌槽；8.牽引鉤。
具體實施例方式本發(fā)明的構思是利用壓縮空氣能瞬間釋放能量產生快速運動的特性，通過變速器加速，使艦載機在短時內獲得30 50噸的推力和最低起飛速度。下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明 如圖I所示，本發(fā)明包括有高壓空氣壓縮機I、儲氣室2、推力汽缸4、第一滑軌齒條組合5、變速器6和第二滑軌齒條組合7，高壓空氣壓縮機I的輸出口與儲氣室2輸入口聯接，儲氣室2輸出口通過安裝在進氣管上的進氣閥3與推力汽缸4的進氣口聯接，推力汽缸4的連桿與第一滑軌齒條組合5聯接,第一滑軌齒條組合5的齒條與變速器6的輸入齒輪哨合，變速器6的輸出齒輪與第二滑軌齒條組合7的齒條嚙合，第二滑軌齒條組合7的前端安裝有牽引鉤8。如圖2所示，上述推力汽缸4包含有汽缸底座41、汽缸缸體44、活塞42和連桿43，汽缸底座41上接有裝在進氣管上的進氣閥3和裝在放氣管上的放氣閥45，活塞42裝在汽缸缸體44內，將汽缸缸體44分為汽缸后室46和汽缸前室47，連桿43與活塞42正前面固 定聯接，并通過汽缸前室47伸出汽缸缸體44外，汽缸前室47頂端接有裝在氣管上的前室氣閥48。推力汽缸的工作過程是開始時，適當開啟進氣閥3，高壓氣體緩慢進入汽缸后室46，對機械裝置和飛機起到緩沖作用，活塞42的緩慢運動帶動飛機緩慢運動；接著打開進氣閥3至最大，高壓氣體快速進入汽缸后室46，推動活塞42高速前進，同時前端的飛機發(fā)動機也開大油門，二者共同作用達到飛機的起飛速度。當活塞運行到臨近頂端時，汽缸底座41上聯接的放氣閥45打開，釋放汽缸后室46的高壓氣體，同時汽缸前室47聯接的前室氣閥48打開，向汽缸前室47充入高壓氣體，反向推動活塞42及相連的裝置作反向運動而復位，這樣完成一次飛機的起飛過程。在活塞向前推動的過程中，與前室氣閥48相連的氣管有排除汽缸前室47中空氣的作用。如圖3所示，上述變速器6包括輸入齒輪61、變速齒輪組合62、變速箱體63和輸出齒輪64，輸入齒輪61和輸出齒輪64裝在變速箱體63外的兩側，輸入齒輪61通過輸入軸與變速箱體63內的變速齒輪組合62連接，變速齒輪組合62通過輸出軸與變速箱體63外另一側的輸出齒輪64連接。
實施例高壓空氣壓縮機I由發(fā)動機或電動機驅動，現有的高壓空氣壓縮機能提供6 10兆帕或更高的空氣壓強，供氣量為每分鐘20 30立方米。儲氣室2放置在航空母艦的一處，其儲氣量設定為200 300立方米，儲氣室2可承受的壓強遠大于高壓空氣壓縮機I所提供的空氣壓強，儲氣室2的作用是，在使用高壓空氣時，為避免高壓空氣壓縮機I供氣不足而補充氣體和維持氣壓。推力汽缸4為大型空氣汽缸，其直徑為I. 5 2. O米，汽缸內活塞42行程為2. O
2.5米，在汽缸底座41上設有一個大的進氣管或多個進氣管，保證在進氣閥3全部打開時，使高壓氣體瞬時暢通進入汽缸后室46，以實現強大推力和高速度運動。理論上計算，在活塞與汽缸缸體嚴格密封的條件下，活塞42可獲得1500 2000噸的推力。而且進氣閥3能有效控制推力大小和推動速度，這種控制方式安全、可靠。將滑軌和齒條固定安裝成一體 構成滑軌齒條組合，滑軌齒條組合與其相嚙合的齒輪之間有專用的潤滑油噴嘴為齒輪運轉提供潤滑。第一滑軌齒條組合5安裝在第一滑軌槽51內，其長度為2 2. 5米，它的一端與推力汽缸4的連桿43聯接，其下部齒條與變速器6的輸入齒輪61嚙合。輸入齒輪61的直徑為O. 6 O. 8米，輸入齒輪61的承載力選為2000 4000噸，變速器6變速比可選I : 36。變速器6的輸出齒輪64與第二滑軌齒條組合7的齒條嚙合，輸出齒輪64直徑為2米，第二滑軌齒條組合7的長度為70 90米，第二滑軌齒條組合7安裝在第二滑軌槽71內，其前端安裝有牽引鉤8。若推力汽缸4在高壓氣體推動時，能產生并承載1500噸以上的推力，其活塞行程剛好能使變速器6的輸入齒輪61轉動I圈左右，通過變速器6的加速，能使輸出齒輪64傳遞給第二滑軌齒條組合7的推力變?yōu)?0 50噸，第二滑軌齒條組合7的運動速度達到60 90米/秒，實現艦載機起飛。若需要更大的推力，只需將推力汽缸4的工作壓強提高到10兆帕或者加大推力汽缸4直徑就能實現。如有需要，可將起飛甲板設計成仰角3° 7°。本發(fā)明的特點是依靠目前的工業(yè)制造能力，能制造出本發(fā)明的艦載機彈射裝置，該高壓空氣加速裝置的性能穩(wěn)定，可操控性能好，使用范圍廣，維修、裝配方便。
權利要求
1.航空母艦艦載機彈射裝置，其特征是包括有高壓空氣壓縮機(I)、儲氣室(2)、推力汽缸(4)、第一滑軌齒條組合(5)、變速器(6)和第二滑軌齒條組合(7)，高壓空氣壓縮機(I)的輸出口與儲氣室(2)輸入口聯接，儲氣室(2)輸出口通過安裝在進氣管上的進氣閥(3)與推力汽缸(4)的進氣口聯接，推力汽缸(4)的連桿與第一滑軌齒條組合(5)聯接，第一滑軌齒條組合(5)的齒條與變速器(6)的輸入齒輪哨合，變速器(6)的輸出齒輪與第二滑軌齒條組合(7)的齒條嚙合，第二滑軌齒條組合(7)的前端安裝有牽引鉤(8)。
2.根據權利要求I所述的航空母艦艦載機彈射裝置，其特征是所述推力汽缸(4)包括有汽缸底座(41)、汽缸缸體(44 )、活塞(42 )和連桿(43 )，汽缸底座(41)上接有裝在進氣管上的進氣閥(3 )和裝在放氣管上的放氣閥(45 )，活塞(42 )裝在汽缸缸體(44 )內，將汽缸缸體(44)分為汽缸后室(46)和汽缸前室(47)，連桿(43)與活塞(42)正前面固定聯接，并通過汽缸前室(47 )伸出汽缸缸體(44 )外，汽缸前室(47 )頂端接有裝在氣管上的前室氣閥(48)。
3.根據權利要求I或2所述的航空母艦艦載機彈射裝置，其特征是所述變速器(6)包括輸入齒輪(61)、變速齒輪組合(62)、變速箱體(63)和輸出齒輪(64)，輸入齒輪(61)和輸出齒輪(64 )裝在變速箱體(63 )外的兩側，輸入齒輪(61)通過輸入軸與變速箱體(63 )內的變速齒輪組合(62)連接，變速齒輪組合(62)通過輸出軸與變速箱體(63)外另一側的輸出齒輪(64)連接。
4.根據權利要求I或2所述的航空母艦艦載機彈射裝置，其特征是第一滑軌齒條組合(5)安裝在第一滑軌槽(51)內。
5.根據權利要求4所述的航空母艦艦載機彈射裝置，其特征是第二滑軌齒條組合(7)安裝在第二滑軌槽(71)內。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種航空母艦艦載機彈射裝置。它包括有高壓空氣壓縮機(1)、儲氣室(2)、推力汽缸(4)、第一滑軌齒條組合(5)、變速器(6)和第二滑軌齒條組合(7)，高壓空氣壓縮機(1)的輸出口與儲氣室(2)輸入口聯接，儲氣室(2)輸出口通過安裝在進氣管上的進氣閥(3)與推力汽缸(4)的進氣口聯接，推力汽缸(4)的連桿與第一滑軌齒條組合(5)聯接，第一滑軌齒條組合(5)的齒條與變速器(6)的輸入齒輪嚙合，變速器(6)的輸出齒輪與第二滑軌齒條組合(7)的齒條嚙合，第二滑軌齒條組合(7)的前端安裝有牽引鉤(8)。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點不消耗淡水、能耗低、加工制造容易、故障率低、使用壽命長。
文檔編號B64F1/06GK102765486SQ20121029091
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權日2012年8月16日
發(fā)明者劉光其 申請人:劉光其