[发明专利]大推力倍增加速式气动航母舰载机弹射器

说明书

技术领域

本发明涉及航空母舰配套设备，具体地说是一种大推力倍增加速式气动航母舰载机弹射器。

背景技术

众所周知，现在最先进的舰载机起飞方式是蒸汽弹射起飞。它能够把大型固定翼飞机(如预警机、反潜机)从航空母舰的飞行甲板上弹射出去，而滑跃式甲板就不能让如预警机、反潜机之类大型飞机起飞。航母舰载机蒸汽弹射器是美国购买英国的专利并实施用于航母，目前只有美国能够生产，美国航母舰载机蒸汽弹射器技术指标是，开口汽缸的长度是70-98米，活塞直径是475毫米，蒸汽压力约20公斤，每套售价约2000万美元。

现有技术的蒸汽弹射器存在的不足是1)结构复杂，造价高昂。一台蒸汽动力弹射器总重量近500吨，按功能可以分成7个主要系统：1.起飞系统2.蒸汽系统3.归位系统4.液压系统5.预力系统6.润滑系统7.控制系统。这些系统又可以分解为更多的小系统；2)是对材料、工艺要求很高。现在除美国外，包括英法等海军大国都不能制造，要向美国购买；3)是效率低，耗费大。一次弹射要消耗800——1000公斤蒸汽。产生这些蒸汽先要将海水淡化，再将淡化的水在锅炉里加热成高温高压蒸汽。美国的蒸汽弹射器采用双开缝气缸并行设计，高温高压蒸汽仅仅作用在两个直径为457mm的活塞上，大量高温高压蒸汽仅仅是对两根长98米直径为457mm开缝气缸的填充，而将这些蒸汽转化成活塞的弹射动力只有4-6％，而这4％的动力是在活塞前十米的形成中转化的，剩下2％的动力是活塞在剩下90米的行程中转化成惯性运动，如果以最小间隔进行弹射，需要消耗航母锅炉20％的蒸汽；4)是系统复杂必然带来操作人员多，一部弹射器需要操作人员和维新人员约120人。四部弹射器需要的操作和维修人员多达500多，占全舰编制的10％左右，维修量大，弹射400到500次就需要停飞，由随舰人员进行1-2天的检修)；5)是弹射功率大，功率不能调整，故不能弹射小型飞机(如无人机)……。6)致命的缺点是采用开缝汽缸，活塞通过开缝直接与滑梭联动，造成汽缸容易变形，开缝需要特殊金属密封条进行密封，气密性降低，蒸汽损失量大，金属密封条容易损坏直接影响弹射汽缸的使用寿命。从舰载机起飞对弹射器的要求看，特点是要求在很短的时间内，用很大的功率，暴发式的把很重的飞机以高速度弹射出去。现在最大的蒸汽弹射器的能量是95兆焦耳。它必须在1.5秒到2秒的短时间释放出来！也就说，蒸汽弹射器的功率是47.5兆瓦(47,500千瓦)到63.3兆瓦(63,333千瓦)！而做功时间只有1.5到2秒钟。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足提供一种采用多个封闭汽缸，同时驱动一组钢丝绳，再通过钢丝绳驱动起飞跑道上滑梭滑动推动舰载机弹射起飞的大推力倍增加速式气动航母舰载机弹射器。

本发明的目的是按以下方式实现的，采用多个封闭式气压缸模块组件同时驱动一组牵引钢丝绳收缩来驱动起飞跑道上的滑梭滑动，进而推动舰载机弹射起飞。

该弹射器的结构是由舰载机起飞跑道、滑梭、牵引钢丝绳、若干个气压缸模块组件、高压气管和归位绞车等部件组成，气压缸模块组件是由固定框架、气压缸、活塞、活塞连杆、滑轮架、驱动滑轮、防脱滑轮和滑块组成，气压缸的缸体固定在固定框架之中，各气压缸的头部交错相对间隔排列，气压缸的尾部通过分电控阀与高压气管连接，高压气管的进汽口上设置有三通电控阀，气压缸中设置有活塞，活塞连接活塞连杆，活塞连杆的端部从气压缸的头部伸出与滑轮架连接，驱动滑轮和防脱滑轮通过滑轮轴固定在滑轮架之中，滑轮轴的两端设置有滑块，滑块与设置在固定框架两侧的导向滑槽滑动连接，牵引钢丝绳的一端与锚固滑轮锚固，锚固滑轮与航母船体固定，牵引钢丝绳的另一端从所有驱动滑轮和防脱滑轮之间穿过，再绕过起飞跑道终点换向滑轮与设置在舰载机起飞跑道上的滑梭的一端连接，滑梭的另一端连接归位钢丝绳的一端，归位钢丝绳的另一端绕过起飞跑道起点换向滑轮与归位绞车4连接，归位钢丝绳与舰载机起飞跑道等长；

设置在滑轮架中的驱动滑轮和防脱滑轮至少是一个，相对应连接的钢牵引钢丝绳1至少是一根，具体应根据舰载机的最大起飞重量计算选用钢丝绳的直径和根数。防脱滑轮作用是防止牵引钢丝绳1脱离驱动滑轮。

高压气管中使用的高压气体是空气或蒸汽。

舰载机弹射器弹射的工作原理如下：