航母艦載機(jī)伸縮缸電磁軌蒸汽彈射裝置的制作方法

本發(fā)明涉及航母艦載機(jī)彈射起飛技術(shù)，尤其是伸縮缸電磁軌蒸汽彈射裝置。

背景技術(shù)：

航母艦載機(jī)彈射技術(shù)是解決航母有限甲板空間短距內(nèi)助推艦載機(jī)起飛的有效方式，目前唯一使用的蒸汽彈射器是上世紀(jì)五十年代的發(fā)明技術(shù)，這一技術(shù)能夠被沿用至今，是因為它具有功率大、彈射力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并經(jīng)過實戰(zhàn)驗證該技術(shù)成熟可靠，然而實踐中人們也發(fā)現(xiàn)它所存在的諸多技術(shù)缺點(diǎn)，如體系龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜繁瑣、耗氣量大、利用率低，尤其是彈射主體開縫缸制作工藝難度大，氣密附件材質(zhì)要求高，更換頻繁，維護(hù)成本驚人等，半個多世紀(jì)以來，西方航母國家投入大量人力物力，試圖將該技術(shù)有所改良和發(fā)展，然而直到今天，電磁彈射即將使用，蒸汽彈射將被淘汰的時日，這一技術(shù)依然沒有大的改觀，同時，這一技術(shù)的關(guān)鍵部分依然被美國一家獨(dú)霸，據(jù)悉，鑒于它的成熟功能，美國非但沒有要淘汰的意思，還要增加預(yù)算繼續(xù)做改良實驗。

我國已進(jìn)入航母時代，遼寧艦的滑躍起飛方式已不能滿足艦載機(jī)日趨增加武器掛彈的起飛重量要求，尤其是新建航母裝備彈射器是不可或缺的，目前先進(jìn)的電磁彈射技術(shù)尚處實驗期，并需與航母核動力做搭配，設(shè)想跨代裝配不太現(xiàn)實，選擇成熟的蒸汽彈射作為過渡是必要的，盡管我們尚未掌握該技術(shù)的關(guān)鍵，要實現(xiàn)突破只有在其工作原理上進(jìn)行實質(zhì)性的改良與創(chuàng)新，才是我們要做的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種航母艦載機(jī)伸縮缸電磁軌蒸汽彈射裝置，可有效解決航母艦載機(jī)助飛問題。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括改變原有開縫缸復(fù)雜的閉鎖結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)設(shè)置直線導(dǎo)軌形成開縫缸軌筒結(jié)構(gòu)，并與彈射主汽缸連為一體，再將帶有內(nèi)導(dǎo)軌的伸縮缸設(shè)置其中，由導(dǎo)軌支撐盤入軌引導(dǎo)，構(gòu)成大行程伸縮缸內(nèi)、外導(dǎo)軌支撐水平行程結(jié)構(gòu)，牽引活塞所連接的伸縮缸終端內(nèi)部管道空腔，可使蒸汽壓直接作用于牽引活塞的有效面積結(jié)合伸縮缸承壓的機(jī)械推力，構(gòu)成連動的彈射結(jié)構(gòu)。伸縮缸彈出順序由粗到細(xì)、推力由大而小、速度由慢到快的節(jié)律正好符合艦載機(jī)的助飛要求。負(fù)壓回復(fù)系統(tǒng)使伸縮缸按相反順序由細(xì)到粗依次回復(fù)。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單新穎，機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，氣密性強(qiáng)，耗氣量小，利用率高，便于維護(hù)，易生產(chǎn)，成本低，效果好，特別是其中包括的電磁軌方案又使電磁彈射與蒸汽彈射技術(shù)有機(jī)的結(jié)合為一體，是蒸汽彈射主體質(zhì)的創(chuàng)新。

附圖說明

圖1為本發(fā)明臺板示意圖

圖2為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)圖

圖3為本發(fā)明使用狀態(tài)圖

圖4為本發(fā)明末端結(jié)構(gòu)剖視圖

圖5為本發(fā)明首端結(jié)構(gòu)剖視圖

圖6為本發(fā)明A位置放大圖、B-B剖視圖

圖7為本發(fā)明C-C剖視圖

圖8為本發(fā)明D-D剖視及安裝滾珠結(jié)構(gòu)示意圖

圖9為本發(fā)明E-E剖視圖

圖10為本發(fā)明正面剖解示意圖

圖11為本發(fā)明D-D位置剖視電磁軌方案示意圖

圖中：1臺板；2滑梭牽引槽；3固定架；4開縫缸軌筒；5開縫缸加強(qiáng)口；6伸縮缸；7導(dǎo)軌支撐盤；8彈射主汽缸；9進(jìn)排氣管；10水剎器；11水剎錐；12滑梭；13缸外導(dǎo)軌；14負(fù)壓回復(fù)主機(jī)；15負(fù)壓回復(fù)閥；16彈射供汽閥；17儲汽罐；18蒸汽主機(jī)；19缸內(nèi)導(dǎo)軌；20牽引活塞；21回復(fù)緩沖墊；22進(jìn)排氣孔；23活塞圈；24壓氣緩沖帶；25活塞環(huán)；26滾珠；701導(dǎo)軌支撐盤；1301缸外導(dǎo)軌；27缸內(nèi)軌槽；28缸外軌槽；29電磁軌

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

由圖1-10給出本發(fā)明包括開縫缸軌筒4、缸外導(dǎo)軌13、彈射主汽缸8、伸縮缸6、缸內(nèi)導(dǎo)軌19、導(dǎo)軌支撐盤7、滾珠26、負(fù)壓回復(fù)主機(jī)14、導(dǎo)軌支撐盤701、缸外導(dǎo)軌1301、電磁軌29，其特征在于內(nèi)部設(shè)有缸外導(dǎo)軌13的開縫缸軌筒4與彈射主汽缸8連為一體，并在其中設(shè)置帶有缸內(nèi)導(dǎo)軌19的伸縮缸6，導(dǎo)軌支撐盤7設(shè)于每節(jié)伸縮缸外端，牽引活塞20設(shè)置于末節(jié)伸縮缸的終端，滾珠26安裝在導(dǎo)軌支撐盤701和缸外導(dǎo)軌1301上，電磁軌29安裝在缸內(nèi)軌槽27和缸外軌槽28內(nèi)，構(gòu)成電磁彈射與蒸汽彈射相結(jié)合的電磁軌伸縮缸結(jié)構(gòu)，負(fù)壓回復(fù)主機(jī)14與負(fù)壓回復(fù)閥15、進(jìn)排氣管9構(gòu)成負(fù)壓回復(fù)系統(tǒng)。

為保證使用效果，所述的開縫缸軌筒4內(nèi)壁以倒三角位置縱向設(shè)置缸外導(dǎo)軌13，構(gòu)成開縫缸軌筒結(jié)構(gòu)。

所述的彈射主汽缸8，呈高壓氣密式缸體與無封閉式開縫缸軌筒4連接為一體。

所述的缸外導(dǎo)軌13設(shè)置為階梯型，與每節(jié)由粗到細(xì)的伸縮缸外徑相契合，并包括對應(yīng)設(shè)置在伸縮缸上的缸內(nèi)導(dǎo)軌19，構(gòu)成大行程伸縮缸內(nèi)、外導(dǎo)軌水平行程結(jié)構(gòu)。

所述的導(dǎo)軌支撐盤7，設(shè)有與缸內(nèi)導(dǎo)軌19和缸外導(dǎo)軌13相契合的軌槽。

所述的牽引活塞20設(shè)有導(dǎo)軌槽，并與所連接的伸縮缸6終端內(nèi)部管道空腔，可使蒸汽壓直接作用于牽引活塞的有效面積結(jié)合伸縮缸承壓的機(jī)械推力，構(gòu)成牽引彈射的連動結(jié)構(gòu)。

所述的滾珠26，安裝在導(dǎo)軌支撐盤701承重的下半部和排列安裝在缸外導(dǎo)軌1301內(nèi)，構(gòu)成滾珠導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。

所述的負(fù)壓回復(fù)主機(jī)14與負(fù)壓回復(fù)閥15、進(jìn)排氣管9，構(gòu)成回復(fù)系統(tǒng)，使伸縮缸按相反順序由細(xì)到粗依次回復(fù)。

本發(fā)明使用時，可采用多種方式消減伸縮缸機(jī)械自重的摩擦阻力：①伸縮缸體可采用輕質(zhì)合金材料；②縮減其摩擦面積，即：在缸內(nèi)、外導(dǎo)軌和導(dǎo)軌支撐盤的摩擦面上開設(shè)若干條縱向溝槽，形成多條更加窄細(xì)的線軌摩擦面；③采用圖8給出的滾珠導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)效果更佳；④直線導(dǎo)軌行程結(jié)構(gòu)已大幅消減其機(jī)械自重的摩擦阻力；⑤伸縮缸的分段做功節(jié)律也會形成機(jī)械自重的遞減過程；實則對于強(qiáng)大的蒸汽彈力而言將必要的機(jī)械自重納入牽引總量，可忽略不計。

開縫缸軌筒連接彈射主汽缸總長度，若以現(xiàn)有技術(shù)50-60米設(shè)置，伸縮缸可分為4-5節(jié)，首節(jié)缸徑應(yīng)在500-600毫米，以保證牽引活塞所連接的末節(jié)伸縮缸內(nèi)部管道空腔直徑不小于300毫米，以求蒸汽壓直接作用于牽引活塞的最大有效面積。

伸縮缸、導(dǎo)軌、軌筒的結(jié)構(gòu)形態(tài)，提供了利用電磁能的載體和條件，電磁能對伸縮缸所產(chǎn)生的懸浮力，可使伸縮缸機(jī)械自重的摩擦阻力消減到幾乎為零的程度，同時還會產(chǎn)生對伸縮缸的輔助推力，該結(jié)構(gòu)方案以求耗用最小的電能、最低的汽量達(dá)到最佳的彈射效果。為減弱初始彈射的超強(qiáng)沖擊力，主汽缸內(nèi)不設(shè)置電磁軌輔助。電磁軌的使用可使伸縮缸的設(shè)置長度不受限制。為達(dá)到最佳的節(jié)能效果，可根據(jù)伸縮缸的彈出節(jié)律分階段供能。

本發(fā)明將蒸汽彈射功率大、彈力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)巧妙的結(jié)合成熟的伸縮缸技術(shù)和直線導(dǎo)軌技術(shù)，使伸縮缸形成的良好氣密管道空腔既保持了蒸汽壓直接作用于牽引活塞的做功原理，又結(jié)合了伸縮缸的機(jī)械推動力，有效規(guī)避了開縫缸的制作難度和繁雜的閉鎖環(huán)節(jié)，以及相關(guān)的技術(shù)封鎖問題，特別是所包括的電磁軌方案又將電磁彈射與蒸汽彈射技術(shù)有機(jī)的結(jié)合為一體，是蒸汽彈射主體質(zhì)的創(chuàng)新，有效克服了單純電磁彈射技術(shù)耗能大和單純蒸汽彈射技術(shù)體系龐雜的各自缺點(diǎn)，同時構(gòu)成集中發(fā)揮二者優(yōu)點(diǎn)的組合結(jié)構(gòu)；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、機(jī)械性能穩(wěn)定可靠、氣密性好、利用率高、耗能倍減、維護(hù)方便、易生產(chǎn)、低成本、效果好，是一種可與滑躍甲板相結(jié)合的理想助飛裝置。