[发明专利]航母弹射器蓄能飞轮

说明书

技术领域

本发明属于军工技术领域，涉及航空母舰弹射器，特别是航母弹射器的蓄能飞轮。

背景技术

目前，航空母舰上使用的蒸汽弹射器，机构极为复杂，被美国一家垄断，所以技术保密。由于其复杂性，现在美国正在研制电磁弹射器。中国航空母舰弹射器，几十年来始终没有研制成功，让国人困惑，也严重影响和威胁到中国的国防。因为迟迟研制不出来蒸汽弹射器，中国的航空母舰晚开建至少十年以上，虽然辽宁舰服役了，因为没有弹射器，歼15只能在舰上轻装起飞，现在也只能挂一枚空对地舰载导弹和加少量的油，所以作战半径只有250海里。从张召忠教授那里得知，目前我国正在建造的国产航母，因为没有掌握弹射技术，仍然是仿辽宁舰的滑跃起飞。

超大型蓄能飞轮弹射器，理论上飞轮储蓄动能功率很大，其功率可以把飞机弹射出去，因为高速离合器高速运转大功率摩擦生热易磨坏易烧坏的技术难题得不到解决，而被放弃。

发明内容

本发明的技术方案是：由蒸汽轮机或燃气轮机带动大直径的飞轮转动，其特征是，在大直径飞轮的一端面带有端面矩形螺纹，该端面的矩形螺纹内圈上有内齿，该内齿就是动力输出齿，该飞轮的圆心处呈“凹”字形，该处没有端面螺纹，供停放(带动弹射器运动的)传动齿轮轴上的从动齿轮。

本发明的工作原理是：该大飞轮带有端面螺纹，就相当于是一个唱片机的大唱片，传动齿轮轴上的从动齿轮就相当于是唱片机的唱针，信号就从唱片上通过唱针传送放大后到扬声器；同样的道理，动力能从飞轮上通过齿轮轴传送到弹射器上。不同的是齿轮轴上的从动齿轮停留在飞轮圆心的凹处，与端面矩形螺纹的内齿不啮合，当需要弹射起飞时，从动齿轮与飞轮端面矩形螺纹的内齿啮合(此处飞轮转动的线速度最小，易啮合)，啮合后从动齿轮轴沿着飞轮上的端面螺纹的内齿向外离心运动而匀加速转动，从而带动弹射器也匀加速前进，当运动到飞轮最外端时，飞轮此处的线速度最大，匀加速也到了极值，弹射器带动飞机也匀加速到极值，该值已经达到并超过了飞机起飞的须要值，从而飞机就可起飞了，继续运转，从动齿轮便离心运动出了飞轮端面螺纹而不啮合了。也就停止了输出动力了，也就可以让弹射器拖索刹车了。而飞轮继续运转，从动机得到能量补充，供下次弹射起飞积蓄动能。

本发明的有益效果是，①不使用高速离合器，从而避开了高速大功率离合器离合时摩擦生热易磨坏易烧坏离合器的技术难题；②使用该飞轮弹射器起飞时是匀加速，从而避免了突然加速受力造成的飞行员和机械结构过载而发生的事故；③可以让专家论证实验后尽快应用到国产航母上，为国人争气，提升国威。

具体实施方式

该飞轮为圆盘式铸钢件，直径约为10米，厚度约为0.2米，理论重量约为123吨，实际重量约为100吨，该飞轮的一端面是端面矩形螺纹，该螺纹的螺距为0.1米，在该螺丝内(圈)造有内齿轮牙，该内齿轮牙可为直齿牙，也可为锥齿牙，该飞轮的圆心处为直径0.1米的凹槽，没有螺纹。

具体工作情况

该飞轮由蒸汽机或燃气轮机带动，转速为20转/秒，端面螺纹为49圈，从动齿轮走完这49圈，用时为2.45秒，最外径运转线速度为628米/秒，最里径凹处外的螺纹内齿轮牙处的线速度为0.628米/秒，相差1000倍，也可以理解为从初始起步速度到最后弹射出的速度增大到1000倍，在这期间是匀加速的，也可以理解为当减速器把飞轮最大线速与弹射器前进最大线速度的比值为6比1时，弹射器带动飞机由初始起步的0.104米/秒，在2.45秒的时间内，匀加速到104米/秒，完全达到并超过了飞机起飞时所需要的速度。由于该飞轮的端面螺纹线展开长度约为769米，设弹射器牵引飞机在甲板上有效用力距离为76.9米，这样也可以理解为飞轮端面螺纹内齿轮牙上只要输出十分之一的弹射器牵引力就行了。传动齿轮轴停放在飞轮中心的凹槽处不啮合，当需要弹射起飞时，传动臂径向转动，传动齿轮轴的从动齿轮与飞轮端面螺纹上的内齿轮牙以较低运转线速啮合，之后加速2.45米/秒，被弹射牵引的飞机便可加速到104米/秒，便可起飞了，之后传动齿轮轴上的从动齿轮运转出飞轮螺纹外，啮合结束，飞轮输出动力也结束，轴向移动传动臂再径向转动使传动齿轮轴的从动齿轮再回到飞轮圆中心的凹槽内不啮合，与此同时，飞轮从动力机得到能量补充，为下次弹射起飞积蓄动能。

该飞轮重100吨，直径大且高速转动，又有动力机持续传输动力，加上飞机在被弹射时是开足马力，合力向前冲，所以用该蓄能飞轮弹射器，飞机是可以起飞的。