電動磨擦牽引帶式彈射器的製作方法

2023-10-24 15:58:32 3

專利名稱：電動磨擦牽引帶式彈射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種地面或甲板上飛機助起飛加速裝置。彈射器是幫助飛機在短距離起飛的裝置，到前為止，已經出現了各種形式的彈射 器，這其中有被廣泛使用的液壓彈射器和蒸汽彈射器，也包括現在正在實用化的電磁彈射 器。電磁彈射器利用直線電機原理達到加速推動飛機起飛，具有加速性能好、容易維修等優 點，電磁飛機彈射系統由儲能裝置、大功率電力控制設備、中央微機工控控制及直線感應電 機等組成。儲能系統要求在彈射周期內迅速充滿所需要的能量，在彈射時要能夠在幾毫秒 內迅速流過定子線圈中對應動子的那部分線圈，這樣就造成短時間內流過這部分線圈的電 流很大，產生過熱現象，在彈射過程中所有的定子線圈都要在短時間內被加熱一次，而每個 定子線圈工作的時間非常短，這樣一來用彈射的能量有一半都被轉化為熱能，彈射能量的 轉化損失非常大。與液壓彈射器和蒸汽彈射器相比，電磁彈射器具有機械能量密度低、造價 高昂、彈射產生的熱量太大等缺點。相比蒸汽彈射器電磁彈射器的體積大和重量據說可以 降低40%以上，但從美國電磁彈射器的發展現狀看，電磁彈射器的重量並不比蒸汽彈射器 低多少。本發明的目的就是為了解決電磁彈射器能量密度低、價格高昂的缺陷，為各種需 要彈射起飛的飛機和無人機提供一種更為簡單、輕便、造價低、體積小、維修簡單的電動機 械式彈射器，這種彈射器同時還具有電磁彈射器加速平穩的優點。本發明的目的是這樣實現的，使用兩排成對並列安裝的旋轉電機作為彈射動力， 這些旋轉電機帶動同樣數量的磨擦輪相向高速轉動，在兩排磨擦輪之間設置有磨擦牽引 帶，只要這兩排電動機相向轉動，牽引帶就會被磨擦輪產生的磨擦力不斷地向前拉動，連接 在牽引帶上的彈射滑車也就被牽引加速，就可以使彈射滑車拖動飛機起飛，達到彈射飛機 的目的。與已經出現的電磁彈射器相比，電機磨擦牽引帶式彈射器具有體積小、重量輕、結 構簡單、彈射能量轉化率高的優勢、沒有線圈發熱及電流燒蝕問題，不存在電流分配問題， 功率峰值比較低，降低了對彈射能量裝置的要求。由於在牽引過程中磨擦牽引帶被加速的 部分是不斷縮短，因此在彈射結束後需要制動的部分質量也非常小，幾乎只剩下彈射滑車 需要制動減速，這就為簡化制動創造了條件。彈射行程可以根據需要加長，這只需增加牽引 帶長度就可達到目的，彈射功率加大可以通過增加電機單位功率實現，也可以通過增加電 動機數量達到目的，還可以利用多臺並列的形式實現彈射功率成倍數增加。附圖為電動磨擦帶式牽引彈射器立體示意圖。

圖1為電動磨擦帶式牽引彈射器磨 擦輪間隔距離調整結構，圖2為電動磨擦帶式牽引彈射器的牽引帶收放盒工作示意圖。圖 3為組合式電動磨擦帶式牽引彈射器。參照附圖1 ；電動磨擦帶式牽引彈射器由彈射用電動機1、由電動機帶動的磨擦輪 2、磨擦牽引帶3、彈射滑車4、彈射軌道5、彈射能量電源6、制動裝置7和牽引帶收放電機8 等部分組成。彈射用電機分成兩排垂直並列設置，磨擦輪安裝在電機軸的同心位置上，或者 乾脆與電機同軸，與處在磨擦牽引帶另一面的磨擦輪有相當於磨擦牽引帶厚度的距離。磨 擦牽引帶截面呈偏平矩形，用高強度纖維材料編織9而成，兩側磨擦面上塗有增加磨擦係數的耐磨塗料10。磨擦牽引帶的一頭固定在牽引帶收放電機的軸11上，另一頭固定在彈 射滑車下面聯接套12中，靠近彈射滑車的一段牽引帶兩側面13不塗耐磨塗料，厚度有所減 少，並且塗有耐磨潤滑材料，為減少磨擦牽引帶下垂，其下部設置數個託帶輪14。考慮到電 機在剛起動時功率增加較慢，還可設置數個小直徑的起動加速電機15，牽引帶收放電機也 可以在彈射開始時起到加速作用，為應付卷揚受力，牽引帶收放電機的捲筒軸需要把軸承 座加強。參照附圖2 電動磨擦帶式牽引彈射器的磨擦輪連同彈射電機共同安裝在剛性的 輪架上，為提高彈射過程中磨擦力的均衡和有效性，防止打滑，在牽引帶一側的磨擦輪2及 彈射電機1通過剛性輪架16固定安裝在航母結構17上或地面基座上，另一側的磨擦輪剛 性輪架則設置在可左右調整位置的滑動基座18上，這個基座固定在航母結構或地面基座 上，在這個輪架與滑動基座之間設置用來調整兩磨擦輪間隙的調整螺栓19，在具體實施時， 調整輪間隙的結構可以有最優化的結構，調整間隙用編制好的電腦程式來完成，採用帶有 自動控制反饋閉環的控制系統來確定兩輪相對於磨擦牽引帶的壓力，可以根據電機功率、 轉速、磨擦牽引帶的牽引速度自動確定壓力的變化。參照附圖3 ；對於彈射無人機的小型彈射器來說，牽引帶的收放也可以通過一個 收放盒槽20來完成，整個彈射裝置在工作過程中，磨擦牽引帶3通過高速旋轉的磨擦輪2 被帶進牽引帶收放盒21中，受到制動的牽引帶22部分就依靠慣性左右擺動，自動摺疊成 「S」狀，在牽引帶收放盒的兩壁上設置有助摺疊機構23，可壓緊呈「S」狀的牽引帶24部分。 彈射完畢後，彈射滑車上的回愎牽引索帶動滑車返回彈射起始點，牽引帶也就再次被拉出 牽引帶收放盒，並被拉緊，進入下一次彈射狀態。在具體實施中，電動磨擦牽引帶式彈射器可以被設計成各種功率的型號，也可以 將兩臺彈射器組合在一起形成功率增大一倍的裝置。一對磨擦輪之間的間隙可通過撞擊機 械或電子開啟裝置在瞬間離開磨擦牽引帶。彈射能量電源可以是自備電源，也可以用電纜 傳輸艦船上電流。制動形式可以根據整個彈射器功率的大小及尺寸、用途進行優化選擇，可 以是水剎車裝置，也可以是液壓裝置，小型的彈射器則可使用簡單的彈簧機構。為在有限 距離內儘量增加彈射加速距離，磨擦輪組可以考慮採用能在瞬間快速改變兩輪之間隙的設 計，以便能讓彈射滑車上的牽引帶聯接套順利通過。為順利收攏磨擦牽引帶，也可以把電 機卷揚收放與「S」形收攏兩種方法結合起來使用。對於彈射無人機的車架式小型彈射器來 說，通常彈射軌道是向上傾斜，如果把電動磨擦裝置設置在軌道的頂端，就會使得彈射器頭 重腳輕，為了達到彈射器總體上的優化設計，可是也可以把電動磨擦牽引帶動裝置25設計 在彈射器的起始端，通過聯接一個牽引索和改變方向的定滑輪拉動無人機，這樣有利於彈 射器的總體設計，還可以考慮將電動磨擦牽引原理與滑輪加速裝置結合在一起，利用電動 磨擦牽引帶拉動彈射器的滑輪組。
權利要求
一種幫助飛機加速起飛彈射用的電動磨擦牽引帶式彈射器，其特徵是該裝置由成對的電動磨擦輪和磨擦牽引帶組成，成對的磨擦輪通過磨擦帶動兩磨擦輪之間的磨擦牽引帶達到把電機的旋轉加速變成彈射滑車的直線加速，牽引帶截面呈矩形，兩側表面塗有增加磨擦力的塗料。
2.按權利要求1規定的電動磨擦牽引帶式彈射器，其特徵是在牽引帶被磨擦輪擠出的 一頭設置有牽引帶收放裝置。
3.按權利要求1和2規定的電動磨擦牽引帶式彈射器，其特徵是設置數個小直徑磨擦 輪，牽引帶的電動卷揚機功率遠超過收帶需要。
全文摘要
本發明涉及到一種地面或甲板上飛機助起飛加速裝置。本發明的目的是為了解決電磁彈射器能量密度低、價格高昂的缺陷，為各種需要彈射起飛的飛機和無人機提供一種更為簡單、輕便、造價低、體積小、維修簡單的電磁機械式彈射器，這種彈射器同時還具有電磁彈射器加速平穩的優點。本發明的目的是這樣實現的，使用兩排成對並列安裝的旋轉電機作為彈射動力，這些旋轉電機帶動同樣數量的磨擦輪相向高速轉動，在兩排磨擦輪之間設置有磨擦牽引帶，只要這兩排電動機相向轉動，牽引帶就會被磨擦輪產生的磨擦力不斷地向前拉動，連接在牽引帶上的彈射滑車也就被牽引加速，就可以使彈射滑車拖動飛機起飛，達到彈射飛機的目的。與電磁彈射器相比，電機磨擦帶式牽引彈射器具有體積小、重量輕、結構簡單、彈射能量轉化率高的優勢.
文檔編號B64F1/06GK101920785SQ200910303139
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月10日 優先權日2009年6月10日
發明者馬世強 申請人:馬世強