一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器制造技术

本发明专利技术提供一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，弹射器包括隧道总成、隧道小车和控制器总成组成，隧道小车设置在隧道总成中，由控制器总成控制隧道总成驱动隧道小车往返运行，带动滑梭从起点弹射到终点将舰载机弹射升空，然后带动滑梭自动返回到弹射起点，实现高能介质能量向舰载机的传递，与现有技术的各种传统弹射器相比，具有结构简单，易于加工，工作可靠，占用空间小，能量利用率高，对环境无污染，易于维修，最主要的是可以使用多种能源和工作介质做功等特点，因此隧道式舰载机弹射器弹射器可以在各种动力形式的航母或陆基机场上列装使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航母装备
，具体地说是一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器。
技术介绍
目前能看到重复运行的航母弹射器主要有二种，一种是美国10个航母战斗群上公开使用蒸汽弹射器，传统蒸汽弹射器是两根开口汽缸，加工精度高，加工难度大，耐用性差，需要经常维修，每弹射500-1000架次就要大修三个月，汽缸活塞摩擦阻力大，能量转化率低、使用效率低，维修成本高，且蒸汽弹射器需要核反应堆提供高压蒸汽，还需要两个200立方米的蒸汽储罐，占用空间大，系统复杂，制造工艺只有美国掌握。第二种是美国正在研发的电磁弹射器，存在的不足是结构复杂，成本高，耗能高，电功率10万千瓦相当于整个上海市的用电量，使用时，10万千瓦的电能要经过强制蓄能机构转换成旋转动能存储起来，用时将旋转动能再转换成电能，转换成的电能输送给直线电机中的超导线圈转换成磁能，磁能驱动动子产生带动滑梭移动的动能，经过四次能量转换，10万千瓦的电能已经损耗掉60％以上，实际做功的电能不足30％。而且转换过程不仅产生大量的废热需要低温冷却系统迅速冷却，每次弹射还要产生超强磁暴，高强度的磁暴会对舰载雷达通讯设备产生严重损坏，因此巨大的功耗电磁弹射器只能在美国的福特级超级核动力航母上使用，而且研究者也公开表示，电磁弹射器能否完全代替蒸汽弹射器在未来服役航母上使用，目前仍是未知数，目前只有美国掌握电磁弹射技术，对于那些刚刚起步建造常规动力航母的国家，花巨资去研制具有众多弊端的电磁弹射器，的确是一种盲目的得不偿失的选择。通过上述研究可以看出，舰载机弹射器就是一种将电能或流体介质势能瞬间转换成滑梭在弹射跑道上带动舰载机高速滑行的动能转换机构，科学选择能量转换机制是舰载机弹射器能否耐用、节能、高效、实用和降低成本的关键。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器。本专利技术的技术方案是按以下方式实现的，将高能介质分别引入做功隧道的两端驱动位于做功隧道中的隧道小车高速往返运动，带动滑梭从起点弹射到终点将舰载机弹射升空，然后带动滑梭自动返回到弹射起点，实现高能介质能量向舰载机的传递。一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，包括弹射器包括隧道总成、隧道小车和控制器总成，其中：隧道总成是由做功遂道、换向阀、弹射介质输送管道、返回介质输送管道、介质排放阀和复合甲板组成，弹射介质输送管道和返回介质输送管道进口设置有换向阀与高能介质供应设备连接，弹射介质输送管道的出口与做功隧道起点连接，返回介质输送管道的出口与做功隧道的终点连接，做功隧道起点和终点的两侧或底部设置有介质排放阀，做功隧道的两端部还设置有缓冲阻尼器、起点传感器和终点传感器，起点传感器和终点传感器通过数据线与控制器总成连接，在弹射介质输送管道和返回介质输送管道上还设置有介质流速传感器、温度压力传感器和冷却系统；做功隧道的上部开口设置有复合甲板，复合甲板中间设置有开缝，复合甲板是由安装板、密封条和跑道甲板由下向上复合组成，安装板固定在弹射介质输送管道和返回介质输送管道顶部的两边，安装板和跑道甲板相对水平伸向做功隧道中间并保留开缝，夹在安装板和跑道甲板之间的两根密封条的相对边在开缝处向下弯曲组成唇形密封结构；隧道小车是由隧道小车本体、滑梭连接板、密封板、缓冲密封垫和导向轮组成，与做功隧道截面形状相吻合的密封板设置在隧道小车本体的两端，密封板的外侧设置有与做功隧道截面形状相吻合的密封缓冲垫，隧道小车本体的中间顶部设置有滑梭连接板，滑梭连接板的顶边穿过复合甲板的中间开缝向上伸出与滑梭连接在一起，隧道小车本体的上下和两侧还设置有导向轮，两侧和底部的导向轮与做功隧道的两侧和底部滚动连接，顶部的导向轮与安装板底部滚动连接；控制器总成是由遥控器、单片机组成，遥控器通过单片机接收终点传感器、起点传感器、介质流速传感器、温度传感器压力传感器、介质供应设备功率控制器的工作参数，并控制高能介质供应设备的功率输出、控制换向阀、介质排放阀的开闭和冷却系统的工作，实现滑梭的弹射、返回和弹射功率输出。所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，高能介质供应设备是高压气体储罐、高压水泵机组、空压机组或涡扇发动机机组的一种或多种的复合体，高能介质是空气、蒸汽和液体水的一种或两种以上混合体。所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，终点传感器、起点传感器是红外光电传感器或磁感应式传感器。所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，高能介质供应设备功率控制器是油门控制器或变频器。所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，缓冲阻尼器是弹簧、气压缸或弹性海绵垫中的一种或两种以上的复合体。本专利技术的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器具有以下突出的有益效果是：可以利用各种高功率密度的动力装备产生高能介质流，驱动做功隧道中的隧道小车高速移动，实现舰载机短距弹射起飞的目的，与现有技术的各种传统弹射器相比，具有结构简单，工作可靠，易于加工，占用空间小，能量转化率高，对环境无污染，易于维修，控制高能介质流速和流量实现弹射速度可调，弹射质量可调，最主要的是可以使用多种能源和工作介质等特点，因此隧道式舰载机弹射器弹射器可以在各种动力形式的航母或陆基机场上列装使用。做功隧道的制造工艺与传统蒸汽弹射器的开口汽缸相比，工艺更加简单，更加容易加工和提高加工精度，通过将高能介质分别引入做功隧道的两端实现弹射和返回的全自动化。采用装有导向轮的隧道小车在矩形做功隧道中做功，增加了受力面积，减少了摩擦阻力，提高了能量转换效率。附图说明图1是隧道式航母舰载机弹射器的整体结构示意图；图2是隧道式航母舰载机弹射器的断面结构示意图；图3是隧道小车在做功隧道中的做功示意图；图4是隧道小车的俯视结构示意图；图5是控制器总成工作原理框图。附图中的标记分别表示：弹射介质输送管道1、返回介质输送管道2、换向阀3、介质排放阀4、隧道小车本体5、滑梭6、导向轮7、缓冲阻尼器8、安装板9、开缝10、功隧道11、跑道甲板12、密封条13、密封板14、缓冲密封垫15、滑梭连接板16。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器作进一步详细说明。本专利技术的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，包括隧道总成、隧道小车和控制器总成，其中：隧道总成是由做功遂道11、换向阀3、弹射介质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，其特征在于将高能介质分别引入做功隧道的两端驱动位于做功隧道中的隧道小车高速往返运动，带动滑梭从起点弹射到终点将舰载机弹射升空，然后带动滑梭自动返回到弹射起点，实现高能介质能量向舰载机的传递，弹射器包括隧道总成、隧道小车和控制器总成，其中：隧道总成是由做功遂道、换向阀、弹射介质输送管道、返回介质输送管道、介质排放阀和复合甲板组成，弹射介质输送管道和返回介质输送管道进口设置有换向阀与高能介质供应设备连接，弹射介质输送管道的出口与做功隧道起点连接，返回介质输送管道的出口与做功隧道的终点连接，做功隧道起点和终点的两侧或底部设置有介质排放阀，做功隧道的两端部还设置有缓冲阻尼器、起点传感器和终点传感器，起点传感器和终点传感器通过数据线与控制器总成连接，在弹射介质输送管道和返回介质输送管道上还设置有介质流速传感器、温度压力传感器和冷却系统；做功隧道的上部开口设置有复合甲板，复合甲板中间设置有开缝，复合甲板是由安装板、密封条和跑道甲板由下向上复合组成，安装板固定在弹射介质输送管道和返回介质输送管道顶部的两边，安装板和跑道甲板相对水平伸向做功隧道中间并保留开缝，夹在安装板和跑道甲板之间的两根密封条的相对边在开缝处向下弯曲组成唇形密封结构；隧道小车是由隧道小车本体、滑梭连接板、密封板、缓冲密封垫和导向轮组成，与做功隧道截面形状相吻合的密封板设置在隧道小车本体的两端，密封板的外侧设置有与做功隧道截面形状相吻合的密封缓冲垫，隧道小车本体的中间顶部设置有滑梭连接板，滑梭连接板的顶边穿过复合甲板的中间开缝向上伸出与滑梭连接在一起，隧道小车本体的上下和两侧还设置有导向轮，两侧和底部的导向轮与做功隧道的两侧和底部滚动连接，顶部的导向轮与安装板底部滚动连接；控制器总成是由遥控器、单片机组成，遥控器通过单片机接收终点传感器、起点传感器、介质流速传感器、温度传感器压力传感器、介质供应设备功率控制器的工作参数，并控制高能介质供应设备的功率输出、控制换向阀、介质排放阀的开闭和冷却系统的工作，实现滑梭的弹射、返回和弹射功率输出。...

【技术特征摘要】
1.一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，其特征在于将高能介质分
别引入做功隧道的两端驱动位于做功隧道中的隧道小车高速往返运动，带动滑梭
从起点弹射到终点将舰载机弹射升空，然后带动滑梭自动返回到弹射起点，实现
高能介质能量向舰载机的传递，弹射器包括隧道总成、隧道小车和控制器总成，
其中：
隧道总成是由做功遂道、换向阀、弹射介质输送管道、返回介质输送管道、
介质排放阀和复合甲板组成，弹射介质输送管道和返回介质输送管道进口设置有
换向阀与高能介质供应设备连接，弹射介质输送管道的出口与做功隧道起点连接，
返回介质输送管道的出口与做功隧道的终点连接，做功隧道起点和终点的两侧或
底部设置有介质排放阀，做功隧道的两端部还设置有缓冲阻尼器、起点传感器和
终点传感器，起点传感器和终点传感器通过数据线与控制器总成连接，在弹射介
质输送管道和返回介质输送管道上还设置有介质流速传感器、温度压力传感器和
冷却系统；
做功隧道的上部开口设置有复合甲板，复合甲板中间设置有开缝，复合甲板
是由安装板、密封条和跑道甲板由下向上复合组成，安装板固定在弹射介质输送
管道和返回介质输送管道顶部的两边，安装板和跑道甲板相对水平伸向做功隧道
中间并保留开缝，夹在安装板和跑道甲板之间的两根密封条的相对边在开缝处向
下弯曲组成唇形密封结构；
隧道小车是由隧道小车本体、滑梭连接板、密封板、缓冲密封垫和导向轮组
成，与做功隧道截面形状相吻合的密封板设置在隧道小车本体的两端，密封板的
外侧设置有与做功隧道截面形状相吻合的密封缓冲垫，隧道小车本体的中间顶部
设置有滑梭连接板，滑梭连接板的顶边穿过复合甲板的中间开缝向上伸出与滑梭
连接在一起，隧道小车本体的上下和两侧还设置有导向轮，两侧和底部的导向轮
与做功隧道的两侧和底部滚动连接，顶部的导向轮与安装板底部滚动连接；
控制器总成是由遥控器、单片机组成，遥控器通过单片机接收终点传感器、
起点传感器、介质流速传感器、温度传感器压力传感器、介质供应设备功率控制
器的工作参数，并控制高能介质供应设备的功率输出、控制换向阀、介质排放阀
的开闭和冷却系统的工作，实现滑梭的弹射、返回和弹射功率输出。
2.根据权利要求1所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，其
特征在于，高能介质供应设备是高压气体储罐、高压水泵机组、空压机组或涡扇
发动机机组的一种或多种的复合体，高能介质是空气、蒸汽和液体水的一种或两
种以上混合体。
3.根据权利要求1所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，其

\t特征在于，终点传感器、起点传感器是红外光电传感器或磁感应式传感器。
4.根据权利要求1所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，其
特征在于，高能介质供应设备功率控制器是油门控制器或变频器。
5.根据权利要求1所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器，其
特征在于，缓冲阻尼器是弹簧、气压缸或弹性海绵垫中的一种或两种以上的复合
体。
6.根据权利要求1所述的一种可以使用多种能源的隧道式舰载机弹射器弹射
方法，其特征在于，具体弹射步骤如下：
设定做功隧道的右端为弹射器点，左端为弹射终点，用航空涡扇发动机作高
能介质供应设备；
准备弹射舰载机时，做功隧道两端的介质排放阀打开，控制器总成启动航空
涡扇发动机高速运转处于蓄能状态，航空涡扇发动机尾喷处的高能介质流通过弹
射介质输送管道进入做功隧道的起点，涡喷发动机喷出的气流，不仅有高流量和
高风压，还具有2000℃以上的高温，高温气流将弹射介质输送管加热形成蓄热锅
炉，废气对从做功隧道起点的介质排放阀排空，此时隧道小车位于做功隧道的起
点，滑梭位于复合甲板开缝的右端，舰载机前起落架的牵引杆与滑梭钩挂连接在
一起，舰载机处于起飞准备阶段；
当飞行塔台发出舰载机弹射起飞命令后，控制器总成控制关闭做功隧道起点
处的介质排放阀，高能介质通过弹射介质输送管道进入做功隧道的起点的同时，
冷却系统从涡喷发动机尾喷口处注入水雾和低压水蒸气，水雾和低压水蒸气在弹
射介质输送管道内与高温介质流混合立即汽化膨胀，在降低尾喷气体温度的同时，
产生高于原来体积数倍的高温高压混合气体作用在隧道小车的右端，驱动隧道小
车高速向做功隧道...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜明，杨宏伟，李长红，王华荣，霍刚，
申请(专利权)人：济南环太机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37