專利名稱：彈射返回聯動式大功率航母艦載機彈射器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種軍事裝備，具體地說是一種彈射返回聯動式大功率航母艦載機彈射器。
背景技術：
航空母艦是一種大型海上作戰平臺，或是一種海上移動機場，無論是何種艦載機， 比如攻擊機、反潛機、預警機、運輸機、電子戰機等等，都必須通過彈射器才能在航母上短距離滿載荷從航母上起飛，只有滿載才能形成戰斗力和長距離巡航，目前，美國服役的十多艘航母都裝備了蒸汽彈射器，新研發成功的電磁彈射器還未裝備上艦，美國上艦的整齊彈射器為什么要用電磁彈射器替代，原因是1)蒸汽彈射器制造成本高、制作工藝復雜、維修費用高、故障率高、操作繁瑣，平均彈射400-500架次就要停飛檢修修1-2天，1000次就要返港大修。2)還有耗能高，蒸汽能量轉化成彈射動力只有4%到6%，每彈射一架飛機需要耗一頓淡水的蒸汽；3)操作復雜，一部彈射器需要操作人員和維修人員約120人。申請人:在專利申請號為201010616996. 0的申請中公開一種名稱為大推力倍增加
速式氣動航母艦載機彈射器，該技術方案采用是單向汽缸彈射，牽引絞車返回，存在的不足是，單向汽缸活塞桿外推式，為了防止活塞桿用力彎曲，需要加大活塞桿的直徑，這樣就加重了汽缸的重量，增加了制造成本，另外分別使用汽缸牽引和絞車返回歸位，影響了彈射器的整體同步協調性，使得操作性和安全性降低。
發明內容
本發明的目的是為了強我國防，強我海軍提供一種彈射返回聯動式大功率航母艦載機彈射器。本發明的目的是按以下方式實現的，通過向雙向汽缸兩端分別充氣和排氣驅動活塞在汽缸中上下移動，進而驅動活塞兩端的活塞拉桿端部的動滑輪與上下定滑輪固定架上的定滑輪配合將牽引索和返回索拉直和拉彎，實現牽引索和返回索同步帶動滑梭在起飛跑道上的加速滑行或原點返回，滑梭在彈射跑道上的加速運行即可實現艦載機的彈射起飛；彈射器的結構包括上定滑輪固定架、下定滑輪固定架、汽缸固定架、汽缸組件、上下動滑輪、上下定滑輪、左右反向張緊滑輪、牽引索、返回索、滑梭和起飛跑道，其中，左右反向張緊滑輪分別設置在起飛跑道的左右兩端下方，起飛跑道中間設置有開縫，滑梭與開縫滑動連接，滑梭兩端與牽引索和返回索的一端部連接，上定滑輪固定架和下定滑輪固定架上設置有上下定滑輪，上定滑輪固定架設置在起飛跑道的下方，汽缸組件通過汽缸定架固定在上定滑輪固定架的下方，下定滑輪固定架設置在汽缸組件的下方；
汽缸組件包括若干個雙向汽缸，雙向汽缸中設置有活塞，活塞上端連接有上活塞拉桿，上活塞拉桿的端部設置有上動滑輪，上動滑輪位于上定滑輪固定架的上定滑輪之間， 活塞下端連接有下活塞拉桿，下活塞拉桿的端部設置有下動滑輪，下動滑輪位于下定滑輪固定架上的下定滑輪之間；牽引索的另一端部繞過起飛跑道右邊的右反向張緊滑輪，再反向穿過上定滑輪固定架上的上定滑輪與上活塞拉桿頂端的上動滑輪之間，與上定滑輪固定架的左端固定；返回索的另一端部繞過起飛跑道左端的左反向張緊滑輪和設置在上定滑輪固定架左端的導向滑輪向下，再分別繞過下動滑輪固定架上的下定滑輪和下活塞拉桿下端部的下動滑輪與下定滑輪固定架右端固定；起飛跑道兩邊的左右反向張緊滑輪分別通過由拉簧組成的拉力器與飛機跑道底部固定；汽缸組件中的每個雙向汽缸的兩端分別設置有至少一個進排氣口，分別并聯兩根進排氣管與電動四通閥的兩個進排氣口連接，電動四通閥的一個進氣口通過總進氣管連接高壓儲氣罐，另外一個是排空口 ；雙向汽缸內兩端分別設置有緩沖彈簧；雙向汽缸的數量=跑道長度/2/活塞拉桿的伸出長度；滑梭在起飛跑道上彈射速度=活塞拉桿全部伸出的速度；彈射器的總功率=雙向汽缸的數量*氣體壓強*活塞端面積；艦載機彈射步驟如下1)滑梭就位調整高壓氣罐通過四通閥換向雙向汽缸下端充氣，雙向汽缸上端與排空口連通，活塞上行，將返回索拉彎收緊，牽引索拉直伸出，滑梭定點于飛機起飛跑道起點，飛機前起落架通過掛鉤與滑梭鉤掛，飛機起飛待命；2)艦載機彈射轉動四通閥，讓雙向汽缸上端的進排氣口與高壓儲氣罐連通，雙向汽缸下端進排氣口與四通閥的排空口連通，活塞上端汽缸充氣，活塞下行，活塞上端的上活塞拉桿端部的上動滑輪與上定滑輪配合將牽引索拉彎收進，滑梭在起飛跑道上有左向右滑動，活塞下端的下活塞拉桿向下伸出，返回索被滑梭牽引等長輸出，等牽引索全部拉彎收進和返回索被下動滑輪與下定滑輪拉直時，滑梭將艦載機牽引至起飛跑道終點，艦載機起飛；滑梭自動停止。3)重復第一步驟，將牽引索拉直即將牽引索放出，返回索彎曲收進，滑梭返回起飛跑道起點備用。本發明的優異效果，采用多汽缸雙向牽引，能夠充分利用氣動的能量轉化率高、反應速度快、功率大、易控制的特點，艦載機的起飛速度取決于滑梭在起飛跑道上的滑行速度和強度，采用多個雙向汽缸組合使用，相當于多人與一個人拔河，多人用的是合理，人多力量大，本發明彈射器部分參數計算公式如下雙向汽缸的數量=跑道長度/2/活塞拉桿的伸出長度；滑梭在起飛跑道上彈射速度=活塞拉桿全部伸出的速度；彈射器的總功率=雙向汽缸的數量*氣體壓強*活塞端面積；更重要的一點是，活塞行程短，慣性小，汽缸用的多功率就越大。還具有結構簡單、易于加工、易于安裝使用，標準模塊化生產，組裝維修方便，使用安全，自動化程度高，使用壽命長等特點，通過一個電控四通閥和設置在起飛跑道終點上的傳感器，可實現自動控制艦載的彈射和滑梭的自動返回。如果通過計算機控制電控四通閥控制高壓氣體充入壓強和速度，還可控制滑梭的滑行速度，實現對重型艦載機和無人艦載機的彈射。
圖1是航母艦載機彈射器的整體結構示意圖；圖2是雙向汽缸的結構示意圖；附圖標記說明起飛跑道1、滑梭2、右反向張緊滑輪3、牽引索4、上活塞拉桿5、雙向汽缸6、電控四通閥7、進氣管8、排空口 9、進排氣管10、動滑輪11、定滑輪12、下定滑輪固定架13、返回索14、汽缸固定架15、導向滑輪16、上定滑輪固定架17、活塞18、緩沖彈簧19、 進排氣口 20、張緊彈簧21、下活塞拉桿22、上動滑輪23、上定滑輪M、左反向張緊滑輪25。
具體實施例方式參照說明書附圖對本發明的航母艦載機彈射器作以下詳細地說明。本發明的航母艦載機彈射器，如附圖所示，基本工作原理是通過向雙向汽缸兩端分別充氣和排氣驅動活塞在汽缸中上下移動，進而驅動活塞兩端的活塞拉桿端部的動滑輪與上下定滑輪固定架上的定滑輪配合將牽引索和返回索拉直和拉彎，實現牽引索和返回索同步帶動滑梭在起飛跑道上的加速滑行或原點返回，滑梭在彈射跑道上的加速運行即可實現艦載機的彈射起飛；彈射器的結構包括上定滑輪固定架17、下定滑輪固定架13、汽缸固定架15、汽缸組件、上動滑輪23、下動滑輪11、上定滑輪M、下定滑輪12、左反向張緊滑輪25、右反向張緊滑輪3、牽引索4、返回索14、滑梭2和起飛跑道1，其中，左右反向張緊滑輪25、3分別設置在起飛跑道1的左右兩端下方，起飛跑道1中間設置有開縫，滑梭2與開縫滑動連接，滑梭 2兩端與牽引索4和返回索14的一端部連接，上定滑輪固定架17和下定滑輪固定架13上設置有定滑輪12，上定滑輪固定架17設置在起飛跑道1的下方，汽缸組件通過汽缸定架15 固定在上定滑輪固定架17的下方，下定滑輪固定架13設置在汽缸組件的下方；汽缸組件包括若干個雙向汽缸6，雙向汽缸6中設置有活塞18，活塞18上端連接有上活塞拉桿5，上活塞拉桿5的端部設置有上動滑輪23，上動滑輪23位于上定滑輪固定架17的上定滑輪M之間，活塞18下端連接有下活塞拉桿22，下活塞拉桿22的端部設置有下動滑輪11，下動滑輪11位于下定滑輪固定架13上的下定滑輪12之間；牽引索4的另一端部繞過起飛跑道右邊的右反向張緊滑輪3，再反向穿過上定滑輪固定架17上的上定滑輪M與上活塞拉桿5頂端的上動滑輪23之間，與上定滑輪固定架 17的左端固定；返回索14的另一端部繞過起飛跑道1左端的左反向張緊滑輪25和設置在上定滑輪固定架17左端的導向滑輪16向下，再分別繞過下動滑輪固定架13上的下定滑輪12和下活塞拉桿22下端部的下動滑輪11與下定滑輪固定架13右端固定；起飛跑道1兩邊的左右反向張緊滑輪25、3分別通過由拉簧組成的拉力器21與飛機跑道1底部固定；
汽缸組件中的每個雙向汽缸6的兩端分別設置有至少一個進排氣口 20，分別并聯兩根進排氣管10與電動四通閥7的兩個進排氣口連接，電動四通閥7的一個進氣口 8通過總進氣管連接高壓儲氣罐，另外一個是排空口 9 ；雙向汽缸6內兩端分別設置有緩沖彈簧19，防止活塞撞擊汽缸端蓋。雙向汽缸9的數量=跑道長度/2/活塞拉桿的伸出長度；滑梭在起飛跑道上彈射速度=活塞拉桿全部伸出的速度；彈射器的總功率=雙向汽缸的數量*氣體壓強*活塞端面積；艦載機彈射步驟如下1)滑梭就位調整高壓氣罐通過四通閥換向雙向汽缸下端充氣，雙向汽缸上端與排空口連通，活塞上行，將返回索拉彎收緊，牽引索拉直伸出，滑梭定點于飛機起飛跑道起點，飛機前起落架通過掛鉤與滑梭鉤掛，飛機起飛待命；2)艦載機彈射轉動四通閥，讓雙向汽缸上端的進排氣口與高壓儲氣罐連通，雙向汽缸下端進排氣口與四通閥的排空口連通，活塞上端汽缸充氣，活塞下行，活塞上端的上活塞拉桿端部的上動滑輪與上定滑輪配合將牽引索拉彎收進，滑梭在起飛跑道上有左向右滑動，活塞下端的下活塞拉桿向下伸出，返回索被滑梭牽引等長輸出，等牽引索全部拉彎收進和返回索被下動滑輪與下定滑輪拉直時，滑梭將艦載機牽引至起飛跑道終點，艦載機起飛；滑梭自動停止。3)重復第一步驟，將牽引索拉直即將牽引索放出，返回索彎曲收進，滑梭返回起飛跑道起點備用。高壓氣罐中的高壓氣體是壓縮空氣或是高溫蒸汽，四通閥是標準管件，也可使用兩個三通閥聯動代替。雙向汽缸如果垂直設置，不需要設置動滑輪導向裝置，將驅動牽引索的上動滑輪部分設置在雙向汽缸的上部，借用設備的部分重力還可提高彈射效率。
實施例艦載機彈射器參照美國的參數設計，起飛跑道按98米長度設計，采用10個6米長雙向汽缸，直徑選用400mm，活塞拉桿靜伸出長度為5米，一根活塞拉桿伸出可以拉伸牽引索10米，10根5米長活塞拉桿就能拉伸100米；工作氣體壓力30公斤/cm2 ；理論上講，如果飛機在100米起飛時間小于3秒，10個汽缸的活塞拉桿同時伸出拉動滑梭跑完100米，耗用時間應該是3/10秒。如果氣體壓強相同，汽缸直徑相同，功率比是10/2 = 5，由于美國采用的是開口汽缸，工作氣體壓力有嚴格限制，本發明采用的是封閉汽缸，所以工作氣體的壓力可以大于開口汽缸的壓力，彈射功率還可以提高。除說明書所述的技術特征外，均為本專業技術人員的已知技術。
權利要求
1.彈射返回聯動式大功率航母艦載機彈射器，其特征在于通過向雙向汽缸兩端分別充氣和排氣驅動活塞在汽缸中上下移動，進而驅動活塞兩端的活塞拉桿端部的動滑輪與上下定滑輪固定架上的定滑輪配合將牽引索和返回索拉直和拉彎，實現牽引索和返回索同步帶動滑梭在起飛跑道上的加速滑行或原點返回，滑梭在彈射跑道上的加速運行即可實現艦載機的彈射起飛；彈射器的結構包括上定滑輪固定架、下定滑輪固定架、汽缸固定架、汽缸組件、上下動滑輪、上下定滑輪、左右反向張緊滑輪、牽引索、返回索、滑梭和起飛跑道，其中，左右反向張緊滑輪分別設置在起飛跑道的左右兩端下方，起飛跑道中間設置有開縫，滑梭與開縫滑動連接，滑梭兩端與牽引索和返回索的一端部連接，上定滑輪固定架和下定滑輪固定架上設置有上下定滑輪，上定滑輪固定架設置在起飛跑道的下方，汽缸組件通過汽缸定架固定在上定滑輪固定架的下方，下定滑輪固定架設置在汽缸組件的下方；汽缸組件包括若干個雙向汽缸，雙向汽缸中設置有活塞，活塞上端連接有上活塞拉桿， 上活塞拉桿的端部設置有上動滑輪，上動滑輪位于上定滑輪固定架的上定滑輪之間，活塞下端連接有下活塞拉桿，下活塞拉桿的端部設置有下動滑輪，下動滑輪位于下定滑輪固定架上的下定滑輪之間；牽引索的另一端部繞過起飛跑道右邊的右反向張緊滑輪，再反向穿過上定滑輪固定架上的上定滑輪與上活塞拉桿頂端的上動滑輪之間，與上定滑輪固定架的左端固定；返回索的另一端部繞過起飛跑道左端的左反向張緊滑輪和設置在上定滑輪固定架左端的導向滑輪向下，再分別繞過下動滑輪固定架上的下定滑輪和下活塞拉桿下端部的下動滑輪與下定滑輪固定架右端固定；起飛跑道兩邊的左右反向張緊滑輪分別通過由拉簧組成的拉力器與飛機跑道底部固定；汽缸組件中的每個雙向汽缸的兩端分別設置有至少一個進排氣口，分別并聯兩根進排氣管與電動四通閥的兩個進排氣口連接，電動四通閥的一個進氣口通過總進氣管連接高壓儲氣罐，另外一個是排空口 ；雙向汽缸內兩端分別設置有緩沖彈簧； 雙向汽缸的數量=跑道長度/2/活塞拉桿的伸出長度； 滑梭在起飛跑道上彈射速度=活塞拉桿全部伸出的速度； 彈射器的總功率=雙向汽缸的數量*氣體壓強*活塞端面積； 艦載機彈射步驟如下1)滑梭就位調整高壓氣罐通過四通閥換向雙向汽缸下端充氣，雙向汽缸上端與排空口連通，活塞上行，將返回索拉彎收緊，牽引索拉直伸出，滑梭定點于飛機起飛跑道起點，飛機前起落架通過掛鉤與滑梭鉤掛，飛機起飛待命；2)艦載機彈射轉動四通閥，讓雙向汽缸上端的進排氣口與高壓儲氣罐連通，雙向汽缸下端進排氣口與四通閥的排空口連通，活塞上端汽缸充氣，活塞下行，活塞上端的上活塞拉桿端部的上動滑輪與上定滑輪配合將牽引索拉彎收進，滑梭在起飛跑道上有左向右滑動，活塞下端的下活塞拉桿向下伸出，返回索被滑梭牽引等長輸出，等牽引索全部拉彎收進和返回索被下動滑輪與下定滑輪拉直時，滑梭將艦載機牽引至起飛跑道終點，艦載機起飛； 滑梭自動停止。3)重復第一步驟，將牽引索拉直即將牽引索放出，返回索彎曲收進，滑梭返回起飛跑道起點備用。
全文摘要
本發明提供一種彈射返回聯動式大功率航母艦載機彈射器，通過向雙向汽缸兩端分別充氣和排氣驅動活塞在汽缸中上下移動，進而驅動活塞兩端的活塞拉桿端部的動滑輪與上下定滑輪固定架上的定滑輪配合將牽引索和返回索拉直和拉彎，實現牽引索和返回索同步帶動滑梭在起飛跑道上的加速滑行或原點返回，滑梭在彈射跑道上的加速運行即可實現艦載機的彈射起飛。具有結構簡單、易于加工、易于安裝使用，標準模塊化生產，組裝維修方便，使用安全，自動化程度高，使用壽命長等特點，通過一個電控四通閥和設置在起飛跑道終點上的傳感器，可實現自動控制艦載的彈射和滑梭的自動返回。
文檔編號B64F1/06GK102530261SQ20111040728
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者姜明 申請人:朱惠芬