一種飛行器液壓蓄能彈射系統的製作方法
2023-10-24 15:58:27
一種飛行器液壓蓄能彈射系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了屬於彈射系統【技術領域】的一種飛行器液壓蓄能彈射系統。該飛行器液壓蓄能彈射系統含有導軌、齒輪鏈條機構和液壓馬達動力組合，本發明是利用液壓蓄能，液壓馬達動力來驅動齒輪鏈條機構來實現彈射過程，整個過程的快慢是可以隨人的意志來實施的。液壓馬達漸進式的加速過程，對飛行器的結構不會造成衝擊，也不會超出人的過載壓力。由於將傳統的蒸汽彈射模式，改為液壓蓄能彈射方式彈射飛行器，使能源效率提高到百分之七十，從而擺脫傳統彈射器龐大的動力和水資源消耗。有效的提高彈射效率和節能經濟效益。
【專利說明】一種飛行器液壓蓄能彈射系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於彈射系統【技術領域】，特別涉及一種飛行器液壓蓄能彈射系統。該彈射系統可應用於一切飛行器起飛跑道上，也可用於艦載、車載簡易彈射系統，起飛跑道，包括陸上、海上平臺和航空母艦跑道。
【背景技術】
[0002]目前，公知的多種彈射技術是以蒸汽彈射最為成熟。這種技術方式的特點是，在彈射過程中，氣缸初始階段氣壓非常強，隨活塞的推進運動而逐漸減弱，彈射過程是從強到弱過程，而且消耗大量的能源、淡水。能源效率為百分之五左右，是極不經濟和環保的技術。
[0003]之前的液壓彈射技術，是利用一個長的油缸，再用活塞推動頂杆，頂杆前端設一個滑輪，滑輪推動鋼索，鋼索的一頭固定在油缸下，另一頭連接在導軌牽引車上，然後開啟液壓閥門將活塞彈射出去，起到彈射飛機的作用，缺點是液壓為從強到弱的過程。彈射速度不超過時速100公裡，已經不適合現代飛機需求，且在液壓經過閥門進入油缸時，產生高溫氣體，容易引發燃爆。
【發明內容】
[0004]為克服上述不足，本發明目的在於提供一種飛行器液壓蓄能彈射系統。
[0005]本發明提供的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:該飛行器液壓蓄能彈射系統含有導軌、齒輪鏈條機構和液壓馬達動力組合，其中，
[0006]導軌上設置一臺牽引往復車，牽引往復車的上部設有滑梭，滑梭凸出起飛跑道表面作牽引飛行器掛勾用；
[0007]齒輪鏈條機構包括驅動齒輪、張緊齒輪和鏈條，驅動齒輪設在驅動軸上，張緊齒輪設在張緊軸上，驅動軸和張緊軸分別設在導軌的兩端，所述牽引往復車的前後兩端分別與所述鏈條相連，鏈條與驅動齒輪和張緊齒輪嚙合，齒輪鏈條傳動帶動牽引往復車沿導軌運動；
[0008]液壓馬達動力組合包括傳動齒輪、液壓馬達和動力齒輪，在驅動軸上設置一個傳動齒輪或者在驅動軸兩邊各設置一個傳動齒輪，在傳動齒輪圓周上設置至少一個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，動力齒輪與液壓馬達個數相等，每個液壓馬達固定鎖緊一個動力齒輪；
[0009]由發動機連接液壓油泵，液壓油泵輸出液壓進入蓄能器，蓄能器與液壓馬達相連，以提供液壓動力進入液壓馬達動力組合輸出動力，液壓馬達回油管與儲油箱相連，儲油箱出油口與液壓油泵相連接。
[0010]進一步給出，蓄能器可為所有液壓馬達共用，其個數依據需要而定。
[0011 ] 進一步給出，所述導軌可設置在起飛跑道中央的下層。
[0012]進一步給出，在蓄能器和液壓馬達之間設置有液壓閥門，用以調節液壓油的開、關及流量大小。
[0013]進一步給出，多個動力齒輪可有序的排列在傳動齒輪圓周上，若只有一個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，那麼該齒輪為雙向動力齒輪，若有多個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，那麼可使其中一個為雙向動力齒輪，其餘為單向動力齒輪，雙向動力齒輪能提供正轉與反轉動力，單向動力齒輪可提供正轉動力或使液壓馬達作從動反轉。所用動力齒輪的個數由液壓馬達動力組合的功率決定。彈射時，首先啟動雙向動力齒輪，帶動傳動齒輪轉動，再依次開啟單向動力齒輪，若不給液壓馬達提供液壓動力它就保持靜態，相應與其固定鎖緊的單向動力齒輪與傳齒輪做嚙合空轉，給液壓馬達提供液壓動力它就輸出動力給動力齒輪帶動傳動齒輪轉動。
[0014]與單向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管之間設有液壓連通閥，液壓馬達的進油管與出油管通過連通閥的轉換連接相通時，與液壓馬達固定鎖緊的單向動力齒輪在傳動齒輪帶動下反轉，單向動力齒輪帶著液壓馬達反轉。與雙向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管之間設有液壓換向閥，通過液壓換向閥換向後，雙向動力齒輪反轉用以帶動傳動齒輪使得牽引往復車復位，復位時，通過連通閥使得與單向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管連通，然後再啟動雙向動力齒輪，使得牽引往復車復位，復位時，液壓馬達及與其固定鎖緊的單向動力齒輪反轉(復位時單向動力齒輪是帶著液壓馬達反轉的)。
[0015]一切發動機適用於本發明所述飛行器液壓蓄能彈射系統，類型包括有:電動發動機、汽油發動機、柴油發動機、蒸汽渦輪發動機、燃氣渦輪發動機等。
[0016]進一步給出，飛行器液壓蓄能彈射系統可由控制系統進行控制。可由計算機控制系統進行控制。控制系統用以控制發動機的開機與關機、液壓油泵流量的調節、液壓蓄能器的蓄能狀況、液壓馬達動力組合多個閥門轉換開關與流量控制，還可控制彈射不同質量飛行器的自動程序。
[0017]彈射系統彈射飛行器質量的範圍非常廣，主要以液壓馬達動力組合來實現，如果彈射一架輕型無人機，以一個三百千瓦的液壓馬達就能實現，具體是開啟液壓閥門將流量續漸加大至飛行器起飛速度然後將流量均勻減至關閉，從而實現彈射系統剎車過程。
[0018]如果飛行器的質量遞增，就按需啟動多個單向動力齒輪，若一個液壓馬達的功率可達三百千瓦，十個是三千千瓦，此時彈射的過程只需4秒鐘，發動機在一分鐘內有足夠時間補充液壓能量作下一次彈射。
[0019]本發明的有益效果為:
[0020]本發明是利用液壓蓄能，液壓馬達動力來驅動齒輪鏈條機構來實現彈射過程，整個過程的快慢是可以隨人的意志來實施的，如果一個液壓馬達夠功率的話，可以控制閥門就能達到所要的效果，如果要2個以上的，就按次序開啟多個液壓馬達閥門，整個彈射過程是從慢到快的過程，這種技術是史前未有的。
[0021]本發明提供的技術方案是液壓馬達漸進式的加速過程，對飛行器的結構不會造成衝擊，也不會超出人的過載壓力。
[0022]蒸汽彈射和研發中的磁電彈射需要龐大的能源動力系統支持，本發明不用太大的發動機，由於將傳統的蒸汽彈射模式，改為液壓蓄能彈射方式彈射飛行器，使能源效率提高到百分之七十，從而擺脫傳統彈射器龐大的動力和水資源消耗。有效的提高彈射效率和節能經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】[0023]圖1是飛行器液壓蓄能彈射系統動力源原理圖；
[0024]圖2是飛行器液壓蓄能彈射系統齒輪鏈條機構側視示意圖；
[0025]圖3是飛行器液壓蓄能彈射系統齒輪鏈條機構俯視示意圖；
[0026]圖4是飛行器液壓蓄能彈射系統I個傳動齒輪與8個動力齒輪嚙合時示意圖；
[0027]圖中標號:1_驅動軸；2_張緊軸；3_驅動齒輪；4_張緊齒輪；5-鏈條；6_傳動齒；7-動力齒輪；8_液壓馬達；9_牽引往復車。
【具體實施方式】
[0028]下面的實施例可以使本專業技術人員更全面的理解本發明，但不以任何方式限制本發明。
[0029]實施例1
[0030]一種飛行器液壓蓄能彈射系統，該飛行器液壓蓄能彈射系統含有導軌、齒輪鏈條機構和液壓馬達動力組合，其中，
[0031]導軌上設置一臺牽引往復車，牽引往復車的上部設有滑梭，滑梭凸出起飛跑道表面作牽引飛行器掛勾用；
[0032]齒輪鏈條機構包括驅動齒輪、張緊齒輪和鏈條，驅動齒輪設在驅動軸上，張緊齒輪設在張緊軸上，驅動軸和張緊軸分別設在導軌的兩端，所述牽引往復車的前後兩端分別與所述鏈條相連，鏈條與驅動齒輪和張緊齒輪嚙合，齒輪鏈條傳動帶動牽引往復車沿導軌運動；
[0033]液壓馬達動力組合包括傳動齒輪、液壓馬達和動力齒輪，在驅動軸上設置一個傳動齒輪或者在驅動軸兩邊各設置一個傳動齒輪，在傳動齒輪圓周上設置至少一個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，動力齒輪與液壓馬達個數相等，每個液壓馬達固定鎖緊一個動力齒輪；在驅動軸兩邊各設置一個傳動齒輪可以提高彈射系統的功率；
[0034]由發動機連接液壓油泵，液壓油泵輸出液壓進入蓄能器，蓄能器與液壓馬達相連，以提供液壓動力進入液壓馬達動力組合輸出動力，液壓馬達回油管與儲油箱相連，儲油箱出油口與液壓油泵相連接。
[0035]蓄能器可為所有液壓馬達共用，其個數依據需要而定。
[0036]所述導軌可設置在起飛跑道中央的下層。在起飛跑道中央的下層鋪設一條導軌，在導軌上設置一臺牽引往復車，牽引往復車的上部設有滑梭，滑梭凸出跑道表面作牽引飛行器掛勾用，在導軌的前端設置驅動軸及驅動齒輪，另一端設置張緊軸及張緊齒輪，再將鏈條的一頭連接在牽引往復車前端，把鏈條繞到前端的驅動齒輪然後再拉到導軌另一端的張緊齒輪上，再連接在導軌牽引往復車後端，用液壓頂杆調緊張緊齒輪就可以作彈射作用。驅動軸和驅動齒輪可以連體鑄造出來的，張緊軸和張緊齒輪也一樣連體鑄造。
[0037]在蓄能器和液壓馬達之間設置有液壓閥門，用以調節液壓油的開、關及流量大小。
[0038]多個動力齒輪可有序的排列在傳動齒輪圓周上,若只有一個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，那麼該齒輪為雙向動力齒輪，若有多個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，那麼可使其中一個為雙向動力齒輪，其餘為單向動力齒輪，雙向動力齒輪能提供正轉與反轉動力，單向動力齒輪可提供正轉動力或使液壓馬達作從動反轉。所用動力齒輪的個數由液壓馬達動力組合的功率決定。[0039]與單向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管之間設有液壓連通閥，液壓馬達的進油管與出油管通過連通閥的轉換連接相通時，與液壓馬達固定鎖緊的單向動力齒輪在傳動齒輪帶動下反轉，單向動力齒輪帶著液壓馬達反轉。與雙向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管之間設有液壓換向閥，通過液壓換向閥換向後，雙向動力齒輪反轉用以帶動傳動齒輪使得牽引往復車復位，復位時，通過連通閥使得與單向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管連通，然後再啟動雙向動力齒輪，使得牽引往復車復位，復位時，液壓馬達及與其固定鎖緊的單向動力齒輪反轉。
[0040]發動機可用一切發動機，類型包括有:電動發動機、汽油發動機、柴油發動機、蒸汽渦輪發動機、燃氣渦輪發動機等。
[0041]在上述方案的基礎上，飛行器液壓蓄能彈射系統可由控制系統進行控制。可由計算機控制系統進行控制。控制系統用以控制發動機的開機與關機、液壓油泵流量的調節、液壓蓄能器的蓄能狀況、液壓馬達動力組合多個閥門轉換開關與流量控制，還可控制彈射不同質量飛行器的自動程序。
[0042]下面以僅在驅動軸上設置I個傳動齒輪時為例，說明彈射系統彈射飛行器及牽引往復車復位時的情形，若僅在驅動軸上設置I個傳動齒，設定8個動力齒輪與傳動齒輪嚙合,即液壓馬達的動力組合為7個單向動力齒輪,I個雙向動力齒輪,此動力組合在飛行器彈射起步階段，由雙向動力齒輪提供動力，然後7個單向動力齒輪按起飛跑道的距離依次序逐個漸進開啟液壓閥門，當飛行器達到起飛速度時，7個單向動力齒輪的液壓馬達同時關閉，隨後均勻關閉雙向動力齒輪的液壓馬達，在彈射飛行器達到起飛速度時，彈射機構的衝擊慣性要靠液壓馬達的流量控制把它制動下來，彈射系統的牽引往復車復位由雙向動力齒輪的液壓馬達閥門換向(通過液壓換向閥換向)，提供倒轉動力使牽引往復車復位，在倒轉復位的同時，7個單向動力齒輪的液壓馬達進油管和出油管通過連通閥門連接相通，單向動力齒輪反轉，帶動液壓馬達作從動反轉；液壓馬達動力組合的回油管與儲油箱相接。若在驅動軸兩邊各設置I個傳動齒輪，則彈射時可同時開啟分別與驅動軸兩邊的傳動齒輪嚙合的雙向動力齒輪，再按起飛跑道的距離依次序逐個漸進開啟驅動軸兩邊的與單向動力齒輪相連的液壓馬達的液壓閥門，以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:該飛行器液壓蓄能彈射系統含有導軌、齒輪鏈條機構和液壓馬達動力組合，其中， 導軌上設置一臺牽引往復車，牽引往復車的上部設有滑梭，滑梭凸出起飛跑道表面作牽引飛行器掛勾用； 齒輪鏈條機構包括驅動齒輪、張緊齒輪和鏈條，驅動齒輪設在驅動軸上，張緊齒輪設在張緊軸上，驅動軸和張緊軸分別設在導軌的兩端，所述牽引往復車的前後兩端分別與所述鏈條相連，鏈條與驅動齒輪和張緊齒輪嚙合，齒輪鏈條傳動帶動牽引往復車沿導軌運動； 液壓馬達動力組合包括傳動齒輪、液壓馬達和動力齒輪，在驅動軸上設置一個傳動齒輪或者在驅動軸兩邊各設置一個傳動齒輪，在傳動齒輪圓周上設置至少一個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，動力齒輪與液壓馬達個數相等，每個液壓馬達固定鎖緊一個動力齒輪； 由發動機連接液壓油泵，液壓油泵輸出液壓進入蓄能器，蓄能器與液壓馬達相連，以提供液壓動力進入液壓馬達動力組合輸出動力，液壓馬達回油管與儲油箱相連，儲油箱出油口與液壓油泵相連接。
2.根據權利要求1所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:蓄能器為所有液壓馬達共用。
3.根據權利要求1所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:所述導軌設置在起飛跑道中央的下層。
4.根據權利要求1所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:在蓄能器和液壓馬達之間設置有液壓閥門，用以調節液壓油的開、關及流量大小。
5.根據權利要求1所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:多個動力齒輪有序的排列在傳動齒輪圓周上，若只有一個動力齒輪與傳動齒輪哨合，那麼該齒輪為雙向動力齒輪，若有多個動力齒輪與傳動齒輪嚙合，那麼其中一個為雙向動力齒輪，其餘為單向動力齒輪，雙向動力齒輪能提供正轉與反轉動力，單向動力齒輪可提供正轉動力或使液壓馬達作從動反轉。
6.根據權利要求5所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:與單向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管之間設有液壓連通閥，與雙向動力齒輪相連的液壓馬達的進出油管之間設有液壓換向閥。
7.根據權利要求1所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:發動機選擇電動發動機、汽油發動機、柴油發動機、蒸汽渦輪發動機或燃氣渦輪發動機。
8.根據權利要求1所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:飛行器液壓蓄能彈射系統由控制系統進行控制。
9.根據權利要求8所述的飛行器液壓蓄能彈射系統，其特徵在於:控制系統用以控制發動機的開機與關機、液壓油泵流量的調節、液壓蓄能器的蓄能狀況、液壓馬達動力組合多個閥門轉換開關與流量控制及彈射不同質量飛行器的自動程序。
【文檔編號】B64F1/06GK103482078SQ201310470823
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】彭帶泉 申請人:彭帶泉