一種航母艦載機的海水彈射裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬航母艦載機彈射技術領域,具體涉及一種航母艦載機的海水彈射裝置。
【背景技術】
[0002]航空母艦(Aircraft carrier)是一種以艦載機為主要作戰武器的大型水面平臺。依靠航母,一個國家可以在遠離其國土的地方對敵人施加軍事壓力和進行作戰,將打擊范圍擴展到世界各個角落。目前,航空母艦已是現代海軍不可或缺的利器,也成為了一個國家綜合國力的象征。
[0003]航空母艦的軍事與戰略價值,只有通過發揮艦載機的作戰效能才能充分體現出來。搭配了先進艦載機的航空母艦,通過不同種類艦載機的配置,完成包括對地攻擊、海域封鎖、武裝威懾、反潛、反艦等幾乎所有作戰任務。航母與艦載機的配合形成了一個不可分割的作戰整體.新型航母的設計制造基本上都是圍繞艦載機的性能來開展的,而對于已經服役的航母,新型艦載機的研發也需要考慮航母的結構特點。
[0004]艦載機的升空作戰與返航著艦是航母艦隊作戰過程中最頻繁也是最重要的動作,然而,航母的甲板相對于陸地機場要小得多,跑道長度很有限,一般在100-300米,必須使用一些特殊裝備與手段,才能確保艦載機的正常起飛、降落、且攜帶盡可能多的燃料和掛載彈藥。目前,航母艦載機起飛方式主要有兩種,滑躍起飛與彈射起飛,如果加上特殊設計制造的艦載機,則還有垂直起飛方式。
[0005]滑躍式起飛是指艦載機沿著12°左右的滑躍式甲板迎風起飛,是通過飛機發動機全速推進獲得的速度、迎風提供的初速及甲板末端上揚角度提供的額外升力共同完成的.目前英國、中國和俄羅斯的航母采用滑躍起飛方式。蒸汽彈射起飛則是在水平甲板上借助蒸汽在氣缸里推動活塞產生的巨大推力外加飛機發動機的推力完成的,美國及法國采用蒸汽彈射起飛技術。近年,美國雖然已開發成功電磁彈射技術并裝配在新型核動力航母上,但美國并未放棄蒸汽彈射技術而是不斷升級改良,說明該技術的穩定性與可靠性是其它彈射方式尚不及的.垂直起飛則是不借助航母跑道而直接升空的,只局限于專門設計的艦載機如英國的鷂式飛機、俄羅斯的雅克飛機、美國的F-35B及V22魚鷹飛機。
[0006]以上幾種起飛方式各有特點。滑躍起飛的優點是技術簡單,維護保養費用低,艦上人員編制少,不消耗淡水等。而最大的缺點是不能起飛大型的作戰飛機如預警機、運輸機等,即使普通艦載機,一般也要限制起飛重量,故載油量、載彈量少,作戰半徑小,對地攻擊能力不足。彈射起飛方式則克服了滑躍起飛的弱點,它對起飛的條件要求低,可以全天候起飛,不會偏航,跑道長度短,最大的優勢在于可以起飛重型飛機如預警機、運輸機等,作戰效能大,但這種起飛方式也有諸多的的不足:技術復雜,維護難度大,維修人員編制多,尤其是彈射裝置的核心組件一一開口汽缸的檢修及密封材料的更換等非常麻煩,對操作人員的要求很高,專門針對蒸汽彈射裝置的維護保養人員占了整個航母后勤保障團隊很大比例。還有,該方式起飛時消耗大量的蒸汽(淡水制成),且能量利用率很低.另外,彈射起飛裝置包含一個巨型蒸汽罐(200立方米左右),占用航母上寶貴的空間,而且戰時一旦蒸汽彈射裝置遭到破壞,修復難度比滑躍甲板困難。垂直起飛方式,僅適合特殊的艦載機,這里不再贅述。
[0007]近年來,中國面臨的周邊形勢越來越嚴峻,美日等國在東海,南海的挑釁活動日趨頻繁,為捍衛國家的領土、領海和領空,亟需提升航空母艦的作戰及威懾能力。除了加大力度研發制造新的航母以外,首先應著眼于現有航母的升級換代,尤其是增加艦載機的作戰能力。通過前面分析,國產航母“遼寧號”由于采用滑躍起飛方式,存在艦載機攜油攜彈少,航程短,不能起飛大型預警機及運輸機的缺點。
[0008]為此,本人發明了一種利用高壓海水彈射起飛各型號艦載機包括重型艦載機的技術。其原理是利用高壓海水的壓力能推動活塞在活塞缸中高速運動從而帶動艦載機向前加速,在短時間內(三秒左右)使飛機達到約100m/S的速度而順利起飛。本發明的技術原理簡單,所用到的設備包括活塞缸、活塞、滑塊、耐高壓海水罐、高壓給水栗、高壓空氣壓縮機等均有成熟的技術,毋需從基礎理論研究做起,經過短期的試驗探索即能投入實戰,形成戰力。
【發明內容】
[0009]本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低、體積小、能滿足各類型艦載機彈射需求的彈射裝置。
[0010]—種航母艦載機的海水彈射裝置,至少由如下部分組成:高壓海水罐、高壓給水栗、高壓空氣罐、高壓空氣壓縮機、高壓活塞腔體、活塞、傳動構件、常壓滑動腔體、滑塊(含錐體)、滑索、水剎器及輔助系統如預力系統、歸位液壓驅動系統、海水排放系統及自動控制系統。
[0011]所述的利用高壓海水彈射航母艦載機的裝置,艦載機彈射前,飛機固定在位持器上,飛機前輪的牽引桿接在滑索的一端,滑索的另一端通過常壓滑動腔體頂部的槽口與滑塊相連;接到起飛指令后,飛機引擎啟動并達到足夠功率,同時高壓海水罐的底閥解鎖并自動打開,海水立刻進入高壓活塞腔體并推動活塞向前運動,與活塞相連的傳動構件及與傳動構件相連的滑塊也隨之向前運動,最終滑塊向前的推力及飛機引擎的推力使位持器的鋼圈斷開,飛機加速向前滑行,直到達到起飛速度而脫離滑索順利起飛;滑塊前端的錐體刺入水剎器使滑塊、傳動構件及活塞減速并停止;輔助系統則排除腔體內的海水并使活塞、傳動構件及滑塊歸位,準備下一次彈射。
[0012]所述的高壓海水罐為臥式或立式罐,耐壓強度不低于35MPa,由高強度金屬材料或合金制成,與海水接觸表面均做防腐處理。
[0013]所述的高壓空氣罐為臥式或立式罐,耐壓強度高于高壓海水罐,由高強度金屬材料或合金制成。
[0014]所述的高壓活塞腔體采用耐高壓無縫鋼管制成,耐壓強度不低于20MPa;腔體內壁做防腐及拋光處理。
[0015]所述的常壓滑動腔體采用頂部沿縱向開槽口的管式結構,由耐磨、耐沖擊的金屬材料制成;直徑不低于高壓活塞腔體,內表面須進行拋光處理。
[0016]所述的傳動構件可由輕質耐沖擊剛性材料制成,可以是光滑的球體或圓柱體;球體或圓柱體用高強度柔性纜繩串在一起。
[0017]進一步的,所述的傳動構件可以采用金屬材料也可以采用非金屬材料;采用金屬材料時,可采用空心球體、空心圓柱體或其它形狀以減輕重量。
[0018]所述的高壓海水罐的壓力可由高壓空氣罐提供,也可由高壓給水栗產生或由兩者共同提供。
[0019]進