本實用新型屬于于艦載機起飛技術領域,具體涉及一種二級彈簧聯(lián)合彈射艦載機的裝置。
背景技術:
艦載機的離艦方式主要包括滑躍起飛和彈射,彈射與滑躍起飛相比具有明顯的作戰(zhàn)優(yōu)勢,目前的航空母艦上主要采用蒸汽彈射和電磁彈射,蒸汽彈射使用成本高、對密封件材料高溫高壓下的性能要求高,目前我國還沒有完全掌握該技術。電磁彈射技術復雜,雖然在海軍工程大學馬偉明院士主導的模型試驗中已取得初步成功,但實艦實機效果還有待驗證。與蒸汽彈射相比,彈簧彈射具有使用成本低、對設備工藝和材料性能要求不高的優(yōu)點,與電磁彈射相比,彈簧彈射具有技術簡單、造價低、用電量小、性能穩(wěn)定的優(yōu)點。彈簧彈射最主要的問題在于彈射初期加速度太高,飛行員會出現(xiàn)暈厥,后期加速度太低,艦載機離艦速度不滿足要求。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服目前艦載機彈射方式的不足,提供一種二級彈簧聯(lián)合彈射艦載機的裝置,運用本實用新型裝置,通過二級分階段彈射艦載機,既能限定彈射加速度峰值,保證飛行員的身體安全,又可以保證艦載機離艦速度滿足飛行要求;同時,本實用新型裝置結構簡單,彈射行程短,性能穩(wěn)定,可以實現(xiàn)快速連續(xù)彈射,使用成本和維護成本低。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種二級彈簧聯(lián)合彈射艦載機的裝置,包括反彈梁、制動器,反彈梁、制動器之間設置垂直于反彈梁的彈簧槽,彈簧槽內(nèi)安裝可軸向滑動的彈射彈簧,所述制動器用于對彈射彈簧制動,所述彈射彈簧包括一根一級彈射彈簧以及對稱設于一級彈射彈簧兩側的兩根二級彈射彈簧,所述一級彈射彈簧與兩根二級彈射彈簧之間通過聯(lián)動架形成聯(lián)動,所述聯(lián)動架包括第一凹形部以及兩第二凹形部,所述第一凹形部嵌套在一級彈射彈簧底部,所述兩第二凹形部分別嵌套在兩根二級彈射彈簧的頂部,所述一級彈射彈簧的頂部設置頂板,所述頂板與反彈梁之間連接第一鋼索,所述第一鋼索上設置第一電磁鐵斷接器,所述聯(lián)動架的兩第二凹形部與反彈梁之間連接第二鋼索,所述第二鋼索上設置第二電磁鐵斷接器,所述反彈梁上設置第一卷揚機、第二卷揚機,所述第一卷揚機與第一鋼索連接,所述第二卷揚機與第二鋼索連接。
進一步地,所述彈簧槽包括一個一級彈簧槽以及兩個二級彈簧槽,所述一級彈簧槽用于安裝一級彈簧,所述兩個二級彈簧槽用于安裝兩個二級彈簧,所述一級彈簧槽以及兩個二級彈簧槽的橫截面為向下凹陷的半圓形,所述聯(lián)動架位于一級彈簧槽、二級彈簧槽上。
進一步地,所述一級彈簧、二級彈簧均采用中空彈簧。
進一步地,所述制動器采用油剎器,所述制動器用于對一級彈射彈簧制動。
由于采用了上述技術方案,本實用新型具有如下有益效果:
彈射彈簧由一級、二級共三根彈簧組成,一級彈簧為一根較大的彈簧,二級彈簧包含兩根較小的彈簧,分列一級彈簧兩側,一級彈簧的底面與二級彈簧的頂面由聯(lián)動架相連。分別采用卷揚機通過鋼索壓縮彈簧,彈射時,先由一級彈簧提供反彈力,當一級彈簧反彈力釋放到一定階段,二級彈簧繼續(xù)提供反彈力。本實用新型通過兩級彈簧彈射艦載機,限制了艦載機彈射初期的加速度,防止飛行員出現(xiàn)暈厥,同時又保證了后期加速度,使艦載機離艦速度滿足要求。
附圖說明
圖1為本實用新型待彈射時的平面圖;
圖2為本實用新型彈射完畢時的平面圖;
圖3為本實用新型各個彈射狀態(tài)的剖面圖;
附圖標記
1一級彈簧,2二級彈簧,3一級彈簧槽,4一級彈簧頂板,5第一電磁鐵斷接器,6第一鋼索,7反彈梁,8第一卷揚機,9二級彈簧槽,10聯(lián)動架,11第二電磁鐵斷接器,12第二鋼索,13第二卷揚機,14制動器。
具體實施方式
參見圖1至圖3,為一種二級彈簧聯(lián)合彈射艦載機的裝置,包括反彈梁、制動器,反彈梁、制動器之間設置垂直于反彈梁的彈簧槽,彈簧槽內(nèi)安裝可軸向滑動的彈射彈簧,所述制動器用于對彈射彈簧制動,所述彈射彈簧包括一根一級彈射彈簧以及對稱設于一級彈射彈簧兩側的兩根二級彈射彈簧,一、二級彈簧底面位置均非固定,反彈力釋放完畢可以離開反彈梁。經(jīng)過計算對比,所述一級彈簧、二級彈簧均采用中空彈簧,即彈簧由一定壁厚的鋼管繞制而成,這樣做不僅可以減小40%左右的彈簧質(zhì)量,還能增加艦載機的推動速度。所述一級彈射彈簧與兩根二級彈射彈簧之間通過聯(lián)動架形成聯(lián)動。
所述聯(lián)動架包括第一凹形部以及兩第二凹形部,所述第一凹形部嵌套在一級彈射彈簧底部,所述兩第二凹形部分別嵌套在兩根二級彈射彈簧的頂部,所述彈簧槽包括一個一級彈簧槽以及兩個二級彈簧槽,所述一級彈簧槽用于安裝一級彈簧,所述兩個二級彈簧槽用于安裝兩個二級彈簧,所述一級彈簧槽以及兩個二級彈簧槽的橫截面為向下凹陷的半圓形,所述聯(lián)動架位于一級彈簧槽、二級彈簧槽上。
所述一級彈射彈簧的頂部設置頂板,所述頂板與反彈梁之間連接第一鋼索,所述第一鋼索上設置第一電磁鐵斷接器,所述聯(lián)動架的兩第二凹形部與反彈梁之間連接第二鋼索,所述第二鋼索上設置第二電磁鐵斷接器,電磁鐵斷接器利用電磁原理,通電時連接,停電時斷開。本實施例中,各電磁鐵斷接器的一個磁吸附端固定在對應鋼索上,另一磁吸附端固定在頂板或聯(lián)動架上。所述反彈梁上設置第一卷揚機、第二卷揚機,所述第一卷揚機與第一鋼索連接,所述第二卷揚機與第二鋼索連接。所述制動器采用油剎器,所述制動器用于對一級彈射彈簧制動,以油剎器代替常規(guī)水剎器,即剎速容器內(nèi)裝的是液壓油。
優(yōu)選地,所述反彈梁上設有向制動器延伸的可伸縮的托架(圖上未示出),所述第一、第二鋼索放置在托架上,可以保證一級、二級彈簧的軸向孔內(nèi)不會纏繞對應鋼索。
一種二級彈簧聯(lián)合彈射艦載機的方法,將第二電磁鐵斷接器通電,聯(lián)動架通過第二鋼索與第二卷揚機相連,啟動第二卷揚機,當聯(lián)動架被拉至第一凹形部與反彈梁接觸時,使第二卷揚機停止轉動,保持拉力狀態(tài),將第一電磁鐵斷接器通電,頂板通過第一鋼索與第一卷揚機相連,啟動第一卷揚機,當一級彈簧被壓縮至設計壓力時,使第一卷揚機停止轉動,保持拉力狀態(tài),形成待彈射狀態(tài),此時各級彈簧均處于壓縮狀態(tài);
當艦載機就位后,同時斷開第一電磁鐵斷接器和第一卷揚機的電源,一級彈簧釋放反彈力,推動艦載機最大加速度可設計在10g以內(nèi),使艦載機獲得一個150km/h左右的最大速度,接著同時斷開第二電磁鐵斷接器和第二卷揚機的電源,二級彈簧釋放反彈力,反彈力通過聯(lián)動架和一級彈簧作用于艦載機,繼續(xù)向前推動艦載機,使艦載機最大速度增加至250-270km/h,使艦載機速度增加至離艦速度水平,完成艦載機彈射,完成艦載機彈射后,一級彈簧沖向制動器,在制動器的阻力作用下停止,此時各級彈簧均處于受力平衡狀態(tài)。
將第二電磁鐵斷接器和第一電磁鐵斷接器分別引至半凹字形聯(lián)動架和頂板后,可開始另一架艦載機的彈射。
圖3中由上至下依次為以下狀態(tài):
(1)待彈射時各級彈簧均處于壓縮狀態(tài);
(2)一級彈簧反彈力全部釋放,二級彈簧均處于壓縮狀態(tài);
(3)二級彈簧反彈力全部釋放,彈射完畢;
(4)艦載機已離艦,一級彈簧開始沖入油剎器。
實施例:
一級彈簧線徑0.235m,外徑1.2m,繞圈數(shù)84,總長39.5m,壓縮20m,壓縮后長度19.5m,彈簧內(nèi)空徑取0.235m×0.6=0.141m,一級彈簧質(zhì)量60.8T,與實心彈簧相比,質(zhì)量可減少36%,考慮艦載機質(zhì)量為50T,最大推動加速度99m/s^2,最大速度160km/h。二級彈簧線徑0.15m,外徑0.7m,繞圈數(shù)93,總長27m,壓縮13m,壓縮后長度14m,彈簧內(nèi)空徑取0.15m×0.7=0.105m,單根二級彈簧質(zhì)量12.5T,與實心彈簧相比,質(zhì)量可減少49%,兩根二級彈簧同時推動艦載機與一級彈簧,最大加速度60.5m/s^2,最大推動速度101km/h。最終,可使艦載機獲得160+101=261km/h的離艦速度。根據(jù)一、二級彈簧的總壓縮量計算出彈射總行程20+13=33m,油剎器按7m考慮,彈簧槽總長7+33+14=54m。
最后說明的是,以上優(yōu)選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制,盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本實用新型進行了詳細的描述,但本領域技術人員應當理解,可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變,而不偏離本實用新型權利要求書所限定的范圍。