[发明专利]滑轮组弹射器主机

说明书

技术领域

一种用高压蒸汽或空气高压气体通过缸筒活塞转换为大推力动能，再由滑轮组将大推力动能转换为适合航母舰载机做匀加速弹射条件的力的技术，用此技术对舰载机进行弹射。

背景技术

在网络上可以看到：①蒸气弹射器C-13型是现在美军使用的航母舰载机弹射器。它的缺点如：因为蒸气缸筒太长，传力连杆过长中间会下弯，质量也太大，弹射工作无法进行或效率极低。所以就在缸筒上从头到尾开个大长裂口，用最短距离把力从活塞上传输给弹射滑梭对舰载机进行弹射。这也有很大的缺陷，长口密封处会有蒸汽泄露，长口密封元件磨损很快，更换麻烦。弹射时为有足够的动力，从弹射开始到弹射尾段都要保持足够的气体压强，所以从高压储气筒进入整个缸筒的高压高热能量气体基本是原体积不膨胀的，弹射完成后高压高热能量气体就释放掉了，能量利用率极低。用淡水加热为高压蒸汽，消耗大量淡水。②电磁弹射器，要使用大量储能电瓶或电容，在极短时间输出极大的电量电流使导线和电子元件超饱和运行，产生很大热量，要有降温设备，要有大型发动机，弹射和缓冲轨道在100m以上，占用空间也大。在材料和技术方面要求极高，造价极高。③火箭助推弹射，弹簧弹射，势能弹射，燃气弹射这几种先天不足，没使用就被否决掉了。

发明内容

滑轮组弹射器主机就是参考网上美国航母蒸气弹射器的参数，做一个缸筒(1)长度是蒸汽弹射器缸筒长度的1/4(活塞工作行程)，而缸筒(1)內横截面积是蒸汽弹射器缸筒內横截面积的4倍。两种缸筒的气体容量就相等，在气体压力相等时两种弹射器进行弹射做出的功也就相等。滑轮组弹射器主机的活塞(2)推力是蒸汽弹射器活塞推力的4倍，而工作行程是蒸汽弹射器的1/4。在弹射舰载机时利用4股绳滑轮组再把大推力而短做功行程的活塞力转换为推力(弹射力)缩小为1/4，而弹射行程长增加为4倍，又转换成了原蒸汽弹射器的弹射行程和弹射推力。来满足弹射舰载机起飞所需力的条件。高压气体可是高压高热蒸汽，也可是空气压缩的高压气体，使用时二者选一。

滑轮组弹射器主机在进行加速度弹射工作时，高压气体推动缸筒(1)内的活塞(2)，活塞(2)推动动滑轮组(25)每向前移动1米，绳索(6)就拉动弹射舰载机用的弹射滑梭(39)移动4米。在弹射加速中动滑轮组(25)移动距离是弹射滑梭(39)的1/4，加速度也是弹射滑梭(39)的1/4。因加速度大小与物体所受的推动力成正比，所以动滑轮组(25)自身每kg单位质量加速所需推力是弹射滑梭(39)自身每kg单位质量加速推力的1/4。可得到动滑轮组(25)移动距离是弹射滑梭(39)的1/4*每kg单位质量加速所需推力1/4＝动滑轮组(25)每kg单位质量加速能耗是弹射滑梭(39)的1/16。也就是在弹射过程中动滑轮组(25)16kg质量加速能耗只能等于弹射滑梭(39)1kg质量加速能耗。可得到动滑轮组(25)为低加速能耗质量，也包括滑轮组弹射器主机的活塞(2)，绳索(6)都为低质量加速能耗。弹射滑梭(39)为高质量加速能耗，也包括所弹射的舰载机。

预计：滑轮组弹射器主机弹射工作运行部件：活塞(2)，动滑轮组(25)和绳索(6)为低加速能耗质量共计5T(绳索选用纤维绳索)，换算为弹射滑梭(39)的高加速能耗质量5T*1/16＝0.312T，再加绳索(6)的加速移动质量能耗换算为高加速能耗质量约0.3至0.4T，滑轮组弹射器主机自身质量加速能耗约0.7T。再加弹射滑梭(39)自身大约0.5T高加速能耗质量，总滑轮组弹射器主机自身加速能耗质量等于高加速能耗质量0.7T+0.5T＝1.2T，滑轮组绳索(6)如果使用钢丝绳绳索(6)低加速能耗质量大约增加3至4T，绳索(6)的加速移动质量能耗换算为高加速能耗质量约1T，用钢丝绳滑轮组弹射器主机总高加速能耗质量为1.2T+1T＝2.2T，低于网上看的美国航母蒸汽弹射器自身运行部件(高加速能耗)质量2.3T或2.7T。它的蒸汽活塞和传力部件没有1/16低质量加速能耗的，全是和弹射滑梭(39)一样的加速度，为高质量加速能耗。电磁弹射器的电磁推进器质量比蒸汽的自身高质量加速能耗更大。弹射完成后惯性缓冲刹车力也要大，要有20m以上的缓冲刹车距离。

滑轮组弹射器主机利用偏心外圈式滑轮(5)设计减少了动滑轮加速质量能耗和滑轮加速转动能耗。以及弹射完成后减少缓冲刹车压力。

利用活塞(2)与连杆(3)离合技术设计，减少自身能耗和大程度的减少缓冲刹车压力。