一种飞机弹射器动力设备与工艺制造技术

一种飞机弹射器动力设备与工艺，更具体地说，是一种以高压气体为推动力，推动气缸中活塞高速运动并通过连杆带动飞机加速，在很短的距离(很短时间)内使飞机达到起飞速度；在活塞运动后程再通过减压气缸减速停止，在活塞两端气压相等的情况下回位并回收动力气体。本发明专利技术能达到的效果：结构简单，工作环境良好，运行与维护费用较低；可以维持推力基本恒定，确保较高的加速度，使飞机载弹量增加；可以采取调整储气气包压力方式，可以让弹射器适应不同机种、不同载弹量飞机弹射起飞的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞机弹射器领域。本专利技术涉及一种飞机弹射器动力设备与工艺，更具体地说，是一种以高压气体为推动力，推动气缸中活塞高速运动并通过连杆带动飞机加速，在很短的距离(很短时间)内使飞机达到起飞速度；在活塞运动后程再通过减压气缸减速停止，在活塞两端气压相等的情况下回位并回收动力气体。
技术介绍
我国首艘航母已经入役了，是对前苏联瓦良格号的改装，采用滑跃起飞。这种起飞方式由于受甲板长度的限制，严重制约了飞机的起飞重量及起飞频率，战斗机的载弹量与燃油携带量也将会收到很大限制，几乎不可能搭载重量超过30吨的预警机、反潜侦察机以及电子对抗机等。而弹射器可以克服滑跃起飞的缺点。弹射器相关专利及文献如下CNlO 1948009A公开了 一种航空母舰舰载飞机蒸汽动力弹射器。它以高压蒸汽式动力弹射器为基础，安装由蒸汽蓄压器、缓冲汽缸、三通阀门、弹射高压汽缸缸体、水缸活塞、传动滑梭及凸起的柄穿过喷汽传动槽连接牵引器与飞机前起落架，动能通过以上顺序串连合传递将飞机弹射起飞。另外，通过在传动滑梭和水缸活塞内径安装水刹杆并且注入占内径容积1/5的注入水，将前者的剩余动能转换成受压水柱喷出，而安全停车。目前世界上服役的航母装备弹射器的都是蒸汽弹射器。这种弹射器存在结构复杂，工作环境恶劣，运行与维护费用高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单，工作环境良好，运行与维护费用较低的飞机起飞的弹射设备。本专利技术的方法是以高压气体作为动力，减压气缸与活塞运动的气缸连成一个整体，弹射活塞的停止采用缓冲气缸和减速汽缸减速，回收大部分高压气体。本专利技术体现在以下几点(I)以高压气体作为动力，高压气体主要指空气(可以是其他气体或蒸汽)，这样避免了高温蒸汽对操作环境的影响，避免了高温下设备保温防护的苛刻要求，避免了高温下对润滑油的较高要求与较大损耗；采取常温操作，改善了工作环境，降低了运行维护成本。(2)结构简单，结构主体为气缸，由弹射气缸、缓冲气缸与减速气缸三段构成一个整体，弹射气缸与减速气缸用缓冲气缸隔开；减速气缸呈喇叭状，气缸的活塞直径也大于弹射活塞；缓冲气缸中设有弹簧，与迎撞活塞和减速气缸活塞相连；弹射气缸的末端与缓冲气缸各设置两个阀，分别与大气连通和转换气包连通。(3)弹射活塞的停止采用缓冲气缸和减速汽缸减速，当高速运动的弹射活塞的子弹头撞击到缓冲气缸的迎撞活塞后，弹簧首先被压缩并推开减速气缸活塞，减速气缸中气体涌入缓冲气缸进一步对弹射活塞缓冲减速，弹射活塞受到的反向作用力逐渐增大，很快运动活塞在巨大的反向力作用下停止；在弹射活塞运动过程中，当活塞体超过大气连通阀位时，连通阀内活塞被顶起，继续保持气缸的密闭状态，在减速气缸中气体被压缩与减速气缸中气体涌入的双重作用下，缓冲气缸与大气连通阀内活塞也被顶起，实现气缸的封闭；与水刹相比，不消耗水，同时可以回收部分动能。(4)活塞运动停止后，减速气缸的活塞回位，弹射活塞被推回弹射汽缸的尾部；关闭弹射阀，打开弹射气缸前后的连通阀，实现弹射活塞前后压力的平衡，再打开缓冲气缸与转换气包连通阀，开通与压缩机吸入缸之间的连通阀，回收大部高压气体，与此同时，牵引活塞归位。本专利技术还在弹射汽缸底部设置补压管道(与储气气包相连)，间隔地设置补压阀，由程序自动控制阀的开启，及时补压，在弹射条件相同的情况下可以增加载弹量。本专利技术还采取调整储气气包压力方式，可以让弹射器适应不同机种、不同载弹量飞机弹射起飞的要求。本专利技术的具体实现过程弹射操作员启动弹射阀，高压气体进入气缸，对活塞产生推力并传递给飞机牵引杆(弹射活塞与飞机的连接方式及甲板上的操作参见现有航母弹射器，关于很多设备部件现有航母弹射器存在较大改进空间，细节参见相关组成设备的技术)，拖拽杆释放，飞机便开始加速滑行，高压气体源源不断地进入气缸，持续产生弹射力，飞机滑行越来越快，达到起飞速度时，牵引杆与滑梭脱离，飞机便如离弦之箭飞速而去。在弹射行程末端，当高速运动的弹射活塞的子弹头撞击到缓冲气缸的迎撞活塞后，弹簧首先被压缩并推开减速气缸活塞，减速气缸中气体涌入缓冲气缸进一步对弹射活塞缓冲减速，弹射活塞受到的反向作用力逐渐增大，很快运动活塞在巨大的反向力作用下停止；在弹射活塞运动过程中，当活塞体超过大气连通阀位时，连通阀内活塞被顶起，继续保持气缸的密闭状态，在减速气缸中气体被压缩与减速气缸中气体涌入的双重作用下，缓冲气缸与大气连通阀内活塞也被顶起，实现气缸的封闭。活塞运动停止后，减速气缸的活塞回位，弹射活塞被推回弹射汽缸的尾部；关闭弹射阀，打开弹射气缸前后的连通阀，实现弹射活塞前后压力的平衡，再打开缓冲气缸与转换气包连通阀，开通与压缩机吸入缸之间的连通阀，回收大部高压气体，与此同时，牵引活塞归位。设置补压阀时，当弹射活塞经过阀位时，压力作用于补压阀活塞，活塞打开，实现补压；当弹射行程结束后，关闭阀门，当弹射活塞归位超过补压阀阀位时，补压阀活塞在气压作用下复位。调整储气气包压力，采取的方式可以是多设一个高压储气包，通过节流阀调整压力；可以是在储气气包中设置加热器，通过换热调温调整压力。附图说明附图1是专利技术实施例1的工艺流程示意图附图2是专利技术实施例2的工艺流程示意图具体实施例方式实施例1图1中气源气包I，弹射气缸2，弹射活塞3，减速气缸4，缓冲气缸5，转换气包6，压缩机7，大气连通阀8。设计参数弹射汽缸长80m与缓冲汽缸长2m，缸径450mm，减速气缸长3m，两个一组，活塞、连杆、滑梭重量500KG，滑块滑动摩擦系数取O.1，飞机推力40000N，空气绝热指数1.29，单个储气包体积110m3，压力35atm。经简单计算，起飞飞机质量22500KG。弹射活塞由连杠连接滑梭，再用牵引杆与飞机前起落架相连，滑梭由拖拽杆固定。弹射操作员启动弹射阀，高压气体由气源气包I进入弹射气缸2前端，对弹射活塞3产生推力并传递给牵引杆，拖拽杆释放，飞机便开始加速滑行，高压气体源源不断地进入弹射气缸2，持续产生弹射力，飞机滑行越来越快，滑行加速度平均约42m/s2，到达76m处，用时约1.9s，飞机达到起飞速度时，牵引杆与滑梭脱离，飞机便如离弦之箭飞速而去。在弹射行程末端，当高速运动的弹射活塞3的子弹头撞击到缓冲气缸5的迎撞活塞后，弹簧首先被压缩并推开减速气缸4的活塞，减速气缸4中气体涌入缓冲气缸5进一步对弹射活塞3缓冲减速,弹射活塞3受到的反向作用力逐渐增大,很快弹射活塞3在巨大的反向力作用下停止；在弹射活塞3运动过程中，当活塞体超过大气连通阀8阀位时，连通阀内活塞被顶起，继续保持气缸的密闭状态，在减速气缸中气体被压缩与减速气缸中气体涌入的双重作用下，缓冲气缸与大气连通阀8内活塞也被顶起，实现气缸的封闭。弹射活塞3运动停止后，减速气缸4的活塞回位，弹射活塞3被推回弹射汽缸2的尾部；关闭弹射阀，打开弹射气缸前后的连通阀，实现弹射活塞3前后压力的平衡，再打开缓冲气缸5与转换气包6连通阀，开通与压缩机7吸入缸之间的连通阀，回收大部高压气体，与此同时，牵引弹射活塞3归位；当弹射缸及缓冲缸内压力降低至设定值，与之相连的大气连通阀8活塞在重力作用下复位。本专利技术例I事实的效果是结构简单，工作环境良好，运行与维护费用较低。实施例2图2中储气包1，弹射气缸2，弹射活塞3，减速气缸4，缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机弹射器动力设备与工艺，其特征在于：(1)以高压气体作为动力，高压气体主要指空气(可以是其他气体或蒸汽)，采取常温操作，改善了工作环境，降低了运行维护成本；(2)结构主体为气缸，由弹射气缸、缓冲气缸与减速气缸三段构成一个整体，弹射气缸与减速气缸用缓冲气缸隔开，减速气缸呈喇叭状，气缸的活塞直径也大于弹射活塞，缓冲气缸中设有弹簧，与迎撞活塞和减速气缸活塞相连，弹射气缸的末端与缓冲气缸各设置两个阀，分别与大气连通和转换气包连通；(3)弹射活塞的停止采用缓冲气缸和减速汽缸减速，当高速运动的弹射活塞的子弹头撞击到缓冲气缸的迎撞活塞后，弹簧首先被压缩并推开减速气缸活塞，减速气缸中气体涌入缓冲气缸进一步对弹射活塞缓冲减速，弹射活塞受到的反向作用力逐渐增大，很快运动活塞在巨大的反向力作用下停止，在弹射活塞运动过程中，当活塞体超过大气连通阀位时，连通阀内活塞被顶起，继续保持气缸的密闭状态，在减速气缸中气体被压缩与减速气缸中气体涌入的双重作用下，缓冲气缸与大气连通阀内活塞也被顶起，实现气缸的封闭；(4)活塞运动停止后，减速气缸的活塞回位，弹射活塞被推回弹射汽缸的尾部，关闭弹射阀，打开弹射气缸前后的连通阀，实现弹射活塞前后压力的平衡，再打开缓冲气缸与转换气包连通阀，开通与压缩机吸入缸之间的连通阀，回收大部高压气体，与此同时，牵引活塞归位。...

【技术特征摘要】
1.一种飞机弹射器动力设备与工艺，其特征在于(1)以高压气体作为动力，高压气体主要指空气(可以是其他气体或蒸汽)，采取常温操作，改善了工作环境，降低了运行维护成本；(2)结构主体为气缸，由弹射气缸、缓冲气缸与减速气缸三段构成一个整体，弹射气缸与减速气缸用缓冲气缸隔开，减速气缸呈喇叭状，气缸的活塞直径也大于弹射活塞，缓冲气缸中设有弹簧，与迎撞活塞和减速气缸活塞相连，弹射气缸的末端与缓冲气缸各设置两个阀，分别与大气连通和转换气包连通；(3)弹射活塞的停止采用缓冲气缸和减速汽缸减速，当高速运动的弹射活塞的子弹头撞击到缓冲气缸的迎撞活塞后，弹簧首先被压缩并推开减速气缸活塞，减速气缸中气体涌入缓冲气缸进一步对弹射活塞缓冲减速，弹射活塞受到的反向作用力逐渐增大，很快运动活塞在巨大的反向力作用下停止，在弹射活塞运动过程中，当活塞体超过大气连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶俊，徐继红，
申请(专利权)人：淮南市明月环保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：