噴氣發動機驅動的飛機彈射器的制造方法
【專利摘要】一種噴氣發動機驅動的飛機彈射器。由大推力渦扇發動機、轉動盤、尾氣導流罩、推力反向裝置、傳動軸、離合器、傳動齒輪、齒條、制動裝置、復位系統、潤滑系統、控制系統組成。所述彈射器由多個大推力渦扇發動機作為動力,發動機固定在轉動盤底面,并以轉動盤的旋轉軸為軸心等間距圓周布置,安裝方向使發動機的進氣效率最高,發動機的尾噴管固定在轉動盤頂面,并以轉動盤的旋轉軸為軸心等間距圓周布置,噴氣方向使轉動盤獲得的力矩最大,轉動盤把渦扇發動機的推力轉化成旋轉的動力,旋轉的動力通過傳動軸并經過離合器傳輸到傳動齒輪,再經過和傳動齒輪嚙合的齒條,然后經過和齒條連接的滑梭輸送給飛機。
【專利說明】噴氣發動機驅動的飛機彈射器
所屬【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及航母使用的飛機彈射器。
【背景技術】
[0002]目前,我國航母上使用的飛機為滑躍起飛方式,滑躍起飛方式限制了戰機的載彈量及作戰半徑,而且滑躍起飛方式不能起降常規的預警機。
【發明內容】
[0003]為了克服滑躍起飛方式之缺點,本發明提供一種重量輕、容易制造的飛機彈射器。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:噴氣發動機驅動的飛機彈射器由大推力潤扇發動機、轉動盤、尾氣導流罩、推力反向裝置、傳動軸、離合器、傳動齒輪、齒條、齒輪制動裝置、復位系統、潤滑系統、控制系統組成。所述彈射器由多個大推力渦扇發動機作為動力,發動機固定在轉動盤底面,并以轉動盤的旋轉軸為軸心等間距圓周布置,安裝方向使發動機的進氣效率最高,發動機的尾噴管固定在轉動盤頂面,并以轉動盤的旋轉軸為軸心等間距圓周布置,噴氣方向使轉動盤獲得的力矩最大,轉動盤把渦扇發動機的推力轉化成旋轉的動力,旋轉的動力通過傳動軸并經過離合器傳輸到傳動齒輪,再經過和傳動齒輪嚙合的齒條,然后經過和齒條連接的滑梭輸送給飛機。發動機燃油通過旋轉軸內部的管道流下,進入轉動盤后提供給發動機,電源和信號線從固定底座通過金屬滾珠連接到轉動底座內部相應的線路,然后連接到轉動盤內的相關機構,各線路之間相互絕緣。工作過程中,如果驅動轉盤總成發生異常,異常剎車裝置動作夾緊轉動底座,對轉動盤進行制動。固定的發動機尾氣導流罩和轉動盤之間有封嚴裝置以避免發動機吸入尾氣,尾氣導流罩開有排氣口,排氣口的排氣方向利于發動機尾氣的排出,排氣口的出口面積大于所有發動機尾噴口的出口面積總和,排氣口把發動機的尾氣排出到航空母艦外。傳動軌道總成中的傳動齒輪和較小的換向齒輪嚙和,齒條經過時,傳動齒輪和其上的齒條嚙和,齒條的長度大于兩個相鄰傳動齒輪之間的距離,使齒條始終至少和一個傳動齒輪保持嚙和,齒條導軌內裝有滾珠和潤滑油,使齒條通過時摩擦力減小,在多個傳動齒輪的位置安裝有齒輪制動裝置,正常情況下,齒輪制動裝置對傳動齒輪進行制動,發生異常時,位于傳動軌道總成末端的齒條緩沖止動裝置對齒條進行制動。推力反向裝置由折流板、內側封嚴板、外側封嚴板、液壓作動機構和控制系統組成。液壓作動機構使折流板升起,完全升起的折流板和轉動盤的頂面形成一個銳角,內側封嚴板和外側封嚴板在其轉軸處安裝的扭簧的彈力作用下自動升起,升起的角度由折流板限制,完全升起時,內側封嚴板和轉動盤的頂面形成一個銳角,外側封嚴板和轉動盤的頂面也形成一個銳角,升起的折流板、內側封嚴板和外側封嚴板以及轉動盤頂面形成一個四面的封嚴裝置,使發動機的推力反向或部分推力反向,彈射時,液壓作動機構把折流板壓下,折流板把內側封嚴板和外側封嚴板壓下。彈射前,啟動發動機并使折流板升起一個小角度,使轉動盤以低速旋轉,準備彈射時,調整折流板的角度使轉動盤以飛機可以承受的加速度進行轉動,彈射開始時,閉合離合器,同時壓下折流板,轉動盤快速旋轉,將大推力渦扇發動機的動力傳輸給被彈射的飛機。飛機起飛后離合器斷開,齒輪制動裝置動作使傳動齒輪停止旋轉,從而使齒條停止運動,同時轉動盤上的推力反向裝置動作,使發動機的推力反向,使轉動盤減速,齒條停止運動后閉合復位離合器,由復位電機驅動齒輪組使齒條復位。彈射輕型飛機時,折流板升起一定的角度或關閉對稱分布的一部分發動機以減小彈射力,達到輕型飛機能承受的彈射力范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0006]圖1是前視圖。
[0007]圖2是左視圖。
[0008]圖3是圖2中A的局部放大圖。
[0009]圖4是前視圖。
[0010]圖5是圖4中B的局部放大圖。
[0011]圖6是圖4中C的局部放大圖。
[0012]圖7是折流板升起的前視圖。
[0013]圖8是折流板升起的斜視分解圖。
[0014]圖9是圖8中E的局部放大圖。
[0015]圖10是圖8中F的局部放大圖。
[0016]圖11是折流板升起的斜視分解圖。
[0017]圖12是彈射器第二個實施例的布局示意圖。
[0018]圖13是彈射器第三個實施例的布局示意圖。
[0019]圖中1.驅動轉盤總成,3.傳動軌道總成,10.大推力渦扇發動機,11.轉動盤,
12.尾氣導流罩,13.旋轉軸,14.錐齒輪,15.轉動底座,16.固定底座,17.出線槽,18.滾珠,19.電源和信號線,20.緊固螺絲孔,21.異常剎車裝置,22.折流板,23.內側封嚴板,
24.外側封嚴板,25.排氣口,26.導流罩大門,30.齒條,31.齒條導軌,32.滾珠,33.加強筋,34.齒輪支架,35.齒輪制動裝置,36.傳動齒輪,37.換向齒輪,38.齒條緩沖止動裝置,40.傳動軸,41.離合器和變速箱,50.復位電機,51.復位離合器,52.隔離墻。
【具體實施方式】
[0020]現在將更詳細地為本發明的優選實施例提供參照,并且忽略公知特征及技術的描述和細節以免不必要地掩蓋本發明的主題,本發明的優選實施方式示于圖1至圖11,圖1是前視圖,圖2是左視圖,圖3是圖2中A的局部放大圖,圖4是前視圖,圖5是圖4中B的局部放大圖,圖6是圖4中C的局部放大圖,圖7是折流板升起的如視圖,圖8是折流板升起的斜視分解圖,圖9是圖8中E的局部放大圖,圖10是圖8中F的局部放大圖,圖11是折流板升起的斜視分解圖,圖中,由多個大推力渦扇發動機(10)作為動力,發動機(10)固定在轉動盤(11)底面,并以轉動盤(11)的旋轉軸(13)為軸心等間距圓周布置,安裝方向使發動機(10)的進氣效率最高,發動機(10)的尾噴管固定在轉動盤(11)頂面,并以轉動盤(11)的旋轉軸(13)為軸心等間距圓周布置,噴氣方向使轉動盤(11)獲得的力矩最大,轉動盤(11)把渦扇發動機(10)的推力轉化成旋轉的動力,旋轉的動力通過固定在旋轉軸(13)上的錐齒輪(14)把動力傳給傳動軸(40),再經過離合器和變速箱(41)傳輸到傳動齒輪(36),然后經過和傳動齒輪(36)嚙合的齒條(30),最后經過和齒條(30)連接的滑梭(未示出)輸送給飛機。發動機(10)燃油通過旋轉軸(13)內部的管道流下,進入轉動盤(11)后提供給發動機(10),電源和信號線(19)總共4根,電源正、負極各I根,信號正、負極各I根,所述電源和信號線(19)從固定底座(16)通過金屬滾珠(18)連接到轉動底座(15)內部相應的線路,然后連接到轉動盤(11)內的相關機構,各線路之間相互絕緣,從出線槽(17)把電源和信號線(19)引出到電源和控制設備。利用螺絲(未示出)通過緊固螺絲孔(20)把驅動轉盤總成(I)的下部固定好。工作過程中,如果驅動轉盤總成(I)發生異常,異常剎車裝置(21)動作夾緊轉動底座(15),對轉動盤(11)進行制動。固定的發動機尾氣導流罩
(12)和轉動盤(11)之間有封嚴裝置以避免發動機(10)吸入尾氣,尾氣導流罩(12)開有排氣口(25),排氣口(25)的排氣方向利于發動機(10)尾氣的排出,排氣口(25)的出口面積大于所有發動機(10)尾噴口的出口面積總和,排氣口(25)把發動機(10)的尾氣排出到航空母艦外。需要維修保養時,通過導流罩大門(26)進入。傳動軌道總成(3)中的傳動齒輪(36)和較小的換向齒輪(37)嚙和,齒條(30)經過時,傳動齒輪(36)和其上的齒條(30)嚙和,齒條(30)的長度大于兩個相鄰傳動齒輪(36)之間的距離,使齒條(30)始終至少和一個傳動齒輪(36)保持嚙和,齒條導軌(31)內裝有滾珠(32)和潤滑油,使齒條(30)通過時摩擦力減小,圖中僅畫出代表性的滾珠(32)。在多個傳動齒輪(36)的位置安裝有齒輪制動裝置(35),正常情況下,齒輪制動裝置(35)對傳動齒輪(36)進行制動,發生異常時,位于傳動軌道總成(3)末端的齒條緩沖止動裝置(38)對齒條(30)進行制動。多條加強筋
(33)把齒條導軌(31)和齒輪支架(34)固定在一起以增加強度。推力反向裝置由折流板
(22)、內側封嚴板(23)、外側封嚴板(24)、液壓作動機構和控制系統組成。液壓作動機構使折流板(22)升起,完全升起的折流板(22)和轉動盤(11)的頂面形成一個銳角,內側封嚴板(23)和外側封嚴板(24)在其轉軸處安裝的扭簧(未示出)的彈力作用下自動升起,升起的角度由折流板(22)限制,完全升起時,內側封嚴板(23)和轉動盤(11)的頂面形成一個銳角,外側封嚴板(24)和轉動盤(11)的頂面也形成一個銳角,升起的折流板(22)、內側封嚴板(23)和外側封嚴板(24)以及轉動盤(11)頂面形成一個四面的封嚴裝置,使發動機
(10)的推力反向或部分推力反向,彈射時,液壓作動機構把折流板(22)壓下,折流板(22)把內側封嚴板(23)和外側封嚴板(24)壓下。彈射前,啟動發動機(10)并使折流板(22)升起一個小角度,使轉動盤(11)以低速旋轉,準備彈射時,調整折流板(22)的角度使轉動盤(11)以飛機可以承受的加速度進行轉動,并調整離合器和變速箱(41)中的變速箱傳動t匕,彈射開始時,閉合離合器和變速箱(41)中的離合器,同時壓下折流板(22),轉動盤(11)快速旋轉,將大推力渦扇發動機(10)的動力傳輸給被彈射的飛機。飛機起飛后離合器和變速箱(41)中的離合器斷開,齒輪制動裝置(35)動作使傳動齒輪(36)停止旋轉,從而使齒條(30)停止運動,同時轉動盤(11)上的推力反向裝置動作,使發動機(10)的推力反向,使轉動盤(11)減速,齒條(30)停止運動后閉合復位離合器(51),由復位電機(50)驅動齒輪組使齒條(30)復位。彈射輕型飛機時,折流板(22)升起一定的角度或關閉對稱分布的一部分發動機(10)以減小彈射力,達到輕型飛機能承受的彈射力范圍。驅動轉盤總成(I)位于傳動軌道總成(3)的中間區域,以減小齒輪組帶負載工作的時間。
[0021]在圖12所示的另一個實施例中,由一個驅動轉盤總成(I)把動力先后傳輸給兩條傳動軌道總成(3)上的飛機。當彈射其中一條傳動軌道總成(3)上的飛機時,連接另一條傳動軌道總成(3)的離合器和變速箱(41)中的離合器斷開,飛機完成起飛后,斷開相應的離合器,同時轉動盤上的推力反向裝置動作,使發動機的推力反向,使轉動盤減速到設定的范圍,然后閉合連接另一條傳動軌道總成(3)的離合器和變速箱(41)中的離合器,彈射其上的飛機。先前完成彈射任務的傳動軌道總成(3)由復位電機(50)和復位離合器(51)完成復位,作下一次彈射的準備。
[0022]在圖13所示的另一個實施例中,由兩個驅動轉盤總成(I)同時把動力先后傳輸給兩條傳動軌道總成(3)上的飛機。當彈射其中一條傳動軌道總成(3)上的飛機時,連接另一條傳動軌道總成(3)的離合器斷開,飛機完成起飛后,斷開相應的離合器,同時轉動盤上的推力反向裝置動作,使發動機的推力反向,使兩個轉動盤減速到設定的范圍,然后同時閉合連接另一條傳動軌道總成(3)的兩個離合器,彈射其上的飛機。先前完成彈射任務的傳動軌道總成(3)完成復位后,作下一次彈射的準備。隔離墻(52)可以避免兩個相鄰驅動轉盤總成(I)上發動機進氣的干擾。本實施例中,也可以由其中一個驅動轉盤總成(I)單獨工作。
[0023]以上結合附圖對本發明的【具體實施方式】作了說明,但這些說明不能被理解為限制了本發明的范圍,本發明的保護范圍由隨附的權利要求書限定,任何在本發明權利要求基礎上的改動都是本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種噴氣發動機驅動的飛機彈射器,包括大推力渦扇發動機、轉動盤、尾氣導流罩、推力反向裝置、傳動軸、離合器、傳動齒輪、齒條、齒輪制動裝置、復位系統、潤滑系統、控制系統,其特征是:由多個大推力渦扇發動機作為動力,發動機固定在轉動盤底面,并以轉動盤的旋轉軸為軸心等間距圓周布置,安裝方向使發動機的進氣效率最高,發動機的尾噴管固定在轉動盤頂面,并以轉動盤的旋轉軸為軸心等間距圓周布置,噴氣方向使轉動盤獲得的力矩最大,轉動盤把渦扇發動機的推力轉化成旋轉的動力,旋轉的動力通過傳動軸并經過離合器傳輸到傳動齒輪,再經過和傳動齒輪嚙合的齒條,然后經過和齒條連接的滑梭輸送給飛機,尾氣導流罩把渦扇發動機的尾氣排出到航空母艦外,飛機起飛后離合器斷開,齒輪制動裝置動作使傳動齒輪停止旋轉,從而使齒條止動,同時轉動盤上的推力反向裝置動作,使發動機的推力反向,從而使轉動盤減速,齒條止動后由復位系統使齒條復位。
2.根據權利要求1所述的噴氣發動機驅動的飛機彈射器,其特征是:發動機燃油通過旋轉軸內部的管道流下,進入轉動盤后提供給發動機,電源和信號線從固定底座通過滾珠(18)連接到轉動底座內部相應的線路,然后連接到轉動盤內的相關機構,各線路之間相互絕緣,工作過程中,如果驅動轉盤總成(I)發生異常,異常剎車裝置動作夾緊轉動底座,對轉動盤進行制動。
3.根據權利要求1所述的噴氣發動機驅動的飛機彈射器,其特征是:轉動盤上有固定的尾氣導流罩,尾氣導流罩和轉動盤之間有封嚴裝置以避免發動機吸入尾氣,尾氣導流罩開有排氣口,排氣口的排氣方向利于發動機尾氣的排出,排氣口的出口面積大于所有發動機尾噴口的出口面積總和,排氣口把發動機的尾氣排出到航空母艦外。
4.根據權利要求1所述的噴氣發動機驅動的飛機彈射器,其特征是:傳動齒輪和較小的換向齒輪嚙和,齒條經過時,傳動齒輪和其上的齒條嚙和,齒條的長度大于兩個相鄰傳動齒輪之間的距離,使齒條始終至少和一個傳動齒輪保持嚙和,齒條導軌內裝有滾珠(32)和潤滑油,使齒條通過時摩擦力減小,在多個傳動齒輪的位置安裝有齒輪制動裝置,正常情況下,齒輪制動裝置對傳動齒輪進行制動,發生異常時,位于傳動軌道總成(3)末端的齒條緩沖止動裝置對齒條進行制動。
5.根據權利要求1所述的噴氣發動機驅動的飛機彈射器,其特征是:液壓作動機構使折流板升起,完全升起的折流板和轉動盤的頂面形成一個銳角,內側封嚴板和外側封嚴板在彈簧力的作用下自動升起,升起的角度由折流板限制,完全升起時,內側封嚴板和轉動盤的頂面形成一個銳角,外側封嚴板和轉動盤的頂面也形成一個銳角,升起的折流板、內側封嚴板和外側封嚴板以及轉動盤頂面形成一個四面的封嚴裝置,使發動機的推力反向或部分推力反向,彈射時,液壓作動機構把折流板壓下,折流板把內側封嚴板和外側封嚴板壓下。
6.根據權利要求1所述的噴氣發動機驅動的飛機彈射器,其特征是:彈射前,啟動發動機并使折流板升起一個小角度,使轉動盤以低速旋轉,準備彈射時,調整折流板的角度使轉動盤以飛機可以承受的加速度進行轉動,彈射開始時,閉合離合器,同時壓下折流板,轉動盤快速旋轉,通過傳動裝置把大推力渦扇發動機的動力傳輸給被彈射的飛機。
7.根據權利要求1所述的噴氣發動機驅動的飛機彈射器,其特征是:飛機起飛后離合器斷開,齒輪制動裝置動作使傳動齒輪停止旋轉,從而使齒條停止運動,然后閉合復位離合器,由復位電機驅動齒輪組使齒條復位。
【文檔編號】B64F1/06GK103910069SQ201310006215
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月3日 優先權日:2013年1月3日
【發明者】滕德選 申請人:滕德選