用於航母艦載機的重力液壓彈射器的製作方法

2023-10-20 04:09:27 1

專利名稱：用於航母艦載機的重力液壓彈射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於航母艦載機的重力液壓彈射器，適用於航空母艦艦載機起飛用的彈射器，屬於國防科技領域。
背景技術：
航空母艦艦載機起飛的彈射器是美國的專有技術，雖然我國的「遼寧號」沒採用彈射器，但彈射器起飛能節省大量的油料，從而不僅能加大艦載機的運載量，而且還可以增大艦載機的航程，因此，發展艦載機起飛彈射器的思路是永遠沒有錯的；彈射器最關鍵的部分是彈射裝置，因為只有具備最強大的彈射功能的裝置，才能將艦載機彈射出去，美國使用的是蒸汽彈射裝置，這種裝置最大的好處是能產生大推力的蒸汽，但產生大蒸汽的設備和消耗的動力是非常大的，而我國「遼寧號」採用的是俄羅斯的8度滑躍式起飛，這種起飛效率低，起飛速度慢，在作戰中會體現出較多的不利；美國海軍研發了多種彈射器，包括:A等系列氣動轉盤式彈射器，P系列火藥轉盤式彈射器，F系列慣性飛輪彈射器，H系列液壓機械式彈射器，J系列噴氣輕型彈射器，M系列燃氣蒸汽彈射器，C系列開槽氣缸彈射器，等七代產品，便最後他們認為最好的還是現在用的最多的蒸汽開槽氣缸彈射器，所以他們將此項技術絕對保密，其他國家也不敢問津；我認為我國發展的道路應該是介於美國和俄羅斯之間的利用一種較簡便的彈射器進行彈射式滑躍起飛，因為這樣即可以利用甲板的8度坡度，又可以製造輕型的彈射器助推起飛，輕型彈射器要求結構簡單、佔用空間小、性能穩定、推力適中、起動快、能耗小最好是不彈射起飛時沒有能耗等特點，本發明利用重鐵塊做液壓動力，並利用魏伯卿的發明專利:「航母艦載機彈射器套筒式活塞管」和「彈射器用活塞式變徑彈簧減速裝置」，組合成一種具備以上特點的用於艦空母艦艦載機起飛彈射器。
發明內容本發明的目的是提供一種輕型的、結構簡單、佔用空間小、性能穩定、推力適中、起動快、能耗小且在不起飛時沒有能耗的用於航母艦載機的重力液壓彈射器。用於航母艦載機的重力液壓彈射器，包括由一個重鐵塊和連接於重鐵塊下方的多根垂直長活塞組成的重力活塞組，每支長活塞外均套有垂直安裝的活塞缸，活塞缸安裝在一個儲液缸的上部，每支長活塞的下端都有一組活塞環與活塞缸密封，儲液缸的底部正中間有漏鬥形的液體出口，與液體出口相連有高壓管，在高壓管上安裝有控制液體在高壓管上流通的高壓閥，高壓管與套筒式活塞管相連，套筒式活塞管遠離重力活塞組一端有外套筒末端頂板，在套筒式活塞管被儲液缸的液體高壓衝擊並伸長到接近最大長度時，外套筒末端頂板觸及安裝在彈射器滑軌末端的活塞式變徑彈簧減速裝置；其特徵在於:1、重鐵塊可以做成重達幾百噸，通過長活塞頂壓儲液缸的液體，並通過儲液缸的液體經過高壓閥控制，將液體高壓傳輸到套筒式活塞管，從而使套筒式活塞管向遠離重力活塞組方向快速伸長並帶動安裝在套筒式活塞管末端的艦載機推桿，推動艦載機加速起飛，在艦載機起飛後，套筒式活塞管末端的外套筒末端頂板觸及安裝在彈射器滑軌末端的活塞式變徑彈簧減速裝置，並使套筒式活塞管減速最後停止繼續伸長，完成一次艦載機起飛彈射。2、重鐵塊下降後，可以通過電動千斤頂快速升起，也可以通過電動葫蘆快速升起，這兩種方式都不需要太大的電機功率，因此，這種靠重力液壓的方式是非常節能的，儘管它需要幾百噸的重鐵塊，但這幾百噸的重鐵塊的體積比較小，而且不消耗。3、在重鐵塊升起時，同時可通過電機卷繞固定於套筒式活塞管的外套筒末端頂板上的拉索，使套筒式活塞管回位回縮到最短的狀態，並關閉高壓閥，鎖定電動千斤頂或電動葫蘆，等待下一次的液壓彈射指令，鎖定電動千斤頂或電動葫蘆後，重力活塞組處於固定狀態而不再消耗能源。4、艦載機彈射起飛的詳細過程:接到彈射指令後，立即解鎖電動千斤頂或電動葫蘆，使重鐵塊重壓在儲液缸的液體上，使活塞缸內液體、儲液缸內液體和高壓閥與儲液缸之間的高壓管內液體均處於大重力的高液壓狀態，電動快速打開高壓閥，使高壓液體迅速衝入套筒式活塞管，並使套筒式活塞管高速伸長從而以較大的噸位力推動艦載機加速起飛，艦載機起飛後，套筒式活塞管的外套筒末端頂板觸及活塞式變徑彈簧減速裝置，由於活塞式變徑彈簧減速裝置的活塞壓縮空氣的反彈力和變徑彈簧的反彈力作用，使套筒式活塞管減速最後停止繼續伸長；然後，開啟電動千斤頂或電動葫蘆提升重力活塞組，同時，開啟電機卷繞拉索將套筒式活塞管回縮到最短狀態，套筒式活塞管回縮的同時，套筒式活塞管內的液體也流回到儲液缸，最後重力活塞組回復到最高的位置並鎖定電動千斤頂或電動葫蘆，關閉高壓閥，等待下次彈射指令。5、重鐵塊重量與艦載機推桿推力關係:(A)設:重鐵塊體積為長3米X寬3米X高3米，多支長活塞直徑總面積2平方米，套筒式活塞管平均管內徑0.3米，套筒式活塞管伸長到最大長度時的總長度200米，實際艦載機推桿推行艦載機的長度約為120米；則:裝滿200米套筒式活塞管所需要的液體體積為:200 米 X 0.15 米 X 0.15x3.14=14.13 立方米，多支長活塞直徑總面積2平方米所要壓出14.13立方米的液體的多支長活塞長度:14.13立方米/2平方米=7.065米，即重鐵塊要下降7.065米才能使足夠的液體壓入套筒式活塞管，重力活塞組的重量:體積為3米X 3米X 3米的重鐵塊重量加上多支長活塞的重量:3 米 X 3 米 X 3 米 X 7.8+2 平方米 x 7.065 米 x 7.8=210.6 噸 +110.2 噸=320.8噸液體是靠壓強傳遞壓力的，所以外套筒末端頂板的壓力即艦載機推桿推力為:艦載機推桿推力F2=重力活塞組的重量FlX套筒式活塞管直徑面積/多支長活塞直徑總面積=320.8 噸 X 0.15x0.15x3.14 平方米 /2 平方米[0026]=11.3 噸。(B)設:重鐵塊體積為長4米X寬4米X高4米，多支長活塞直徑總面積2平方米，套筒式活塞管平均管內徑0.3米，套筒式活塞管伸長到最大長度時的總長度200米，實際艦載機推桿推行艦載機的長度約為120米；則:裝滿200米套筒式活塞管所需要的液體體積:200 米 X 0.15 米 x 0.15x3.14=14.13 立方米，多支長活塞直徑總面積2平方米所要壓出14.13立方米的液體的多支長活塞長度:14.13立方米/2平方米=7.065米，即重鐵塊要下降7.065米才能使足夠的液體壓入套筒式活塞管，重力活塞組的重量:體積為4米X 4米X 4米的重鐵塊重量加上多支長活塞的重量:4 米 X 4 米 X 4 米 X 7.8+2 平方米 x 7.065 米 x 7.8=499.2 噸 +110.2 噸=609.4噸液體是靠壓強傳遞壓力的，所以外套筒末端頂板的壓力即艦載機推桿推力為:艦載機推桿推力F2=重力活塞組的重量FlX套筒式活塞管直徑面積/多支長活塞直徑總面積=609.4 噸 X 0.15x0.15x3.14 平方米 /2 平方米=21.5 噸。(C)設:重鐵塊體積為長5米X寬5米X高4米，多支長活塞直徑總面積2平方米，套筒式活塞管平均管內徑0.3米，套筒式活塞管伸長到最大長度時的總長度200米，實際艦載機推桿推行艦載機的長度約為120米；則:裝滿200米套筒式活塞管所需要的液體體積:200 米 X 0.15 米 x 0.15x3.14=14.13 立方米，多支長活塞直徑總面積2平方米所要壓出14.13立方米的液體的多支長活塞長度:14.13立方米/2平方米=7.065米，即重鐵塊要下降7.065米才能使足夠的液體壓入套筒式活塞管，重力活塞組的重量:體積為5米X 5米X 4米的重鐵塊重量加上多支長活塞的重量:5 米 X 5 米 X 4 米 X 7.8+2 平方米 x 7.065 米 x 7.8=780 噸 +110.2 噸=890.2 噸液體是靠壓強傳遞壓力的，所以外套筒末端頂板的壓力即艦載機推桿推力為:艦載機推桿推力F2=重力活塞組的重量FlX套筒式活塞管直徑面積/多支長活塞直徑總面積=890.2 噸 X 0.15 X 0.15 X 3.14 平方米 /2 平方米[0060]=31.4 噸。以上三種噸位的推力可以滿足一般艦載機的需要。6、本發明所用的傳遞壓力的液體可以是各種專用的液壓油，也可以是沒有成本的普通海水。本發明與現有技術相比具有以下優點:1、最大的優點是節能，在彈射器不使用時沒有能量消耗，而且推力也能達到一般艦載機的起飛要求。2、在接到彈射指令時，不需要準備或預備時間，沒有象美國的蒸汽彈射器要麼蒸汽機一直開著，能耗巨大；要麼就是在接到彈射指令時需要較長的時間發生足夠的蒸汽，這對戰爭是不利的。3、本發明所用的傳遞壓力的液體可以是各種專用的液壓油，也可以是沒有成本的普通海水。

圖1是本發明實施例剖面示意圖；圖2是圖1所示實施例中套筒式活塞管示意圖；圖3是圖1所示實施例中活塞式變徑彈簧減速裝置示意圖。圖1-3中:1、重鐵塊 2、長活塞 3、活塞缸 4、儲液缸 5、液體出口
6、活塞環 7、高壓管 8、高壓閥 9、法蘭 10、螺杆 11、內套筒前滑爪 12、軸承 13、中套筒前圓鋼環 14、中套筒前滑爪 15、外套筒前滑爪 16、外套筒前圓鋼環 17、外套筒 18、中套筒19、內套筒 20、內套筒後活塞環 21、中套筒後活塞環 22、外套筒後法蘭 23、內套筒前法蘭 24、螺帽 25、中套筒前滑擋26、外套筒前滑擋 27、滑軌 28、內套筒後滑擋 29、中套筒後滑擋 30、外套筒末端斜口 31、艦載機推桿 32、外套筒末端頂板 33、外套筒後滑爪 34、套筒式活塞管 35、活塞缸 36、活塞 37、第一組活塞環 38、第二組活塞環 39、第三組活塞環 40、彈簧活塞連接端 41、彈簧 42、彈簧頂板連接端 43、頂板44、活塞式變徑彈簧減速裝置。
具體實施方式
在圖1一3所示的實施例中:用於航母艦載機的重力液壓彈射器，包括由一個重鐵塊I和連接於重鐵塊I下方的多根垂直長活塞2組成的重力活塞組，每支長活塞2外均套有垂直安裝的活塞缸3，活塞缸3安裝在一個儲液缸4的上部，每支長活塞2的下端都有一組活塞環6與活塞缸3密封，儲液缸4的底部正中間有漏鬥形的液體出口 5，與液體出口 5相連有高壓管7，在高壓管7上安裝有控制液體在高壓管7上流通的高壓閥8，高壓管7與套筒式活塞管34相連，套筒式活塞管34遠離重力活塞組一端有外套筒末端頂板32，在套筒式活塞管34被儲液缸4的液體高壓衝擊並伸長到接近最大長度時，外套筒末端頂板32觸及安裝在彈射器滑軌27末端的活塞式變徑彈簧減速裝置44 ;其特徵在於:1、重鐵塊I可以做成重達幾百噸，通過長活塞2頂壓儲液缸4的液體，並通過儲液缸4的液體經過高壓閥8控制，將液體高壓傳輸到套筒式活塞管34，從而使套筒式活塞管34向遠離重力活塞組方向快速伸長並帶動安裝在套筒式活塞管34末端的艦載機推桿31，推動艦載機加速起飛，在艦載機起飛後，套筒式活塞管34末端的外套筒末端頂板32觸及安裝在彈射器滑軌27末端的活塞式變徑彈簧減速裝置44，並使套筒式活塞管34減速最後停止繼續伸長，完成一次艦載機起飛彈射。2、重鐵塊I下降後，可以通過電動千斤頂快速升起，也可以通過電動葫蘆快速升起，這兩種方式都不需要太大的電機功率，因此，這種靠重力液壓的方式是非常節能的，儘管它需要幾百噸的重鐵塊1，但這幾百噸的重鐵塊I的體積比較小，而且不消耗。3、在重鐵塊I升起時，同時可通過電機卷繞固定於套筒式活塞管34的外套筒末端頂板32上的拉索，使套筒式活塞管34回位回縮到最短的狀態，並關閉高壓閥8，鎖定電動千斤頂或電動葫蘆，等待下一次的液壓彈射指令，鎖定電動千斤頂或電動葫蘆後，重力活塞組處於固定狀態而不再消耗能源。4、艦載機彈射起飛的詳細過程:接到彈射指令後，立即解鎖電動千斤頂或電動葫蘆，使重鐵塊I重壓在儲液缸4的液體上，使活塞缸3內液體、儲液缸4內液體和高壓閥8與儲液缸4之間的高壓管7內液體均處於大重力的高液壓狀態，電動快速打開高壓閥8，使高壓液體迅速衝入套筒式活塞管34，並使套筒式活塞管34高速伸長從而以較大的噸位力推動艦載機加速起飛，艦載機起飛後，套筒式活塞管34的外套筒末端頂板32觸及活塞式變徑彈簧減速裝置44，由於活塞式變徑彈簧減速裝置44的活塞壓縮空氣的反彈力和變徑彈簧的反彈力作用，使套筒式活塞管34減速最後停止繼續伸長；然後，開啟電動千斤頂或電動葫蘆提升重力活塞組，同時，開啟電機卷繞拉索將套筒式活塞管34回縮到最短狀態，套筒式活塞管34回縮的同時，套筒式活塞管34內的液體也流回到儲液缸4，最後重力活塞組回復到最高的位置並鎖定電動千斤頂或電動葫蘆，關閉高壓閥8，等待下次彈射指令。
權利要求1.用於航母艦載機的重力液壓彈射器，包括由一個重鐵塊(I)和連接於重鐵塊(I)下方的多根垂直長活塞(2)組成的重力活塞組，每支長活塞(2)外均套有垂直安裝的活塞缸(3)，活塞缸(3)安裝在一個儲液缸(4)的上部，每支長活塞(2)的下端都有一組活塞環(6)與活塞缸(3)密封，儲液缸(4)的底部正中間有漏鬥形的液體出口(5)，與液體出口(5)相連有高壓管(7 )，在高壓管(7 )上安裝有控制液體在高壓管(7 )上流通的高壓閥(8 )，高壓管(7)與套筒式活塞管(34)相連，套筒式活塞管(34)遠離重力活塞組一端有外套筒末端頂板(32)，在套筒式活塞管(34)被儲液缸(4)的液體高壓衝擊並伸長到接近最大長度時，外套筒末端頂板(32)觸及安裝在彈射器滑軌(27)末端的活塞式變徑彈簧減速裝置(44)。
專利摘要用於航母艦載機的重力液壓彈射器，包括由一個重鐵塊和連接於重鐵塊下方的多根垂直長活塞組成的重力活塞組，每支長活塞外均套有垂直安裝的活塞缸，活塞缸安裝在一個儲液缸的上部，每支長活塞的下端都有一組活塞環與活塞缸密封，儲液缸的底部正中間有漏鬥形的液體出口，與液體出口相連有高壓管，在高壓管上安裝有控制液體在高壓管上流通的高壓閥，高壓管與套筒式活塞管相連，套筒式活塞管遠離重力活塞組一端有外套筒末端頂板，在套筒式活塞管被儲液缸的液體高壓衝擊並伸長到接近最大長度時，外套筒末端頂板觸及安裝在彈射器滑軌末端的活塞式變徑彈簧減速裝置。
文檔編號B64F1/06GK202953179SQ20122066164
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者魏伯卿 申請人:魏伯卿