專利名稱：帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種彈射起飛艦載飛機(jī)或短距起飛陸基飛機(jī)起落架緩沖器。
背景技術(shù)：
由于艦載飛機(jī)在航空母艦上允許起飛的甲板非常短，目前世界上大型航空母艦?zāi)?夠供起飛使用的甲板最大也只有100 m左右，因此艦載飛機(jī)短距滑跑后離艦速度會(huì)很小， 加上離艦后地面效應(yīng)的喪失，艦載飛機(jī)在離艦后可能會(huì)出現(xiàn)航跡下沉。如果航跡下沉量過 大，很容易墜海，即使不墜海也會(huì)增加飛行員的心理負(fù)擔(dān)。同時(shí)為保證艦載飛機(jī)離艦后的飛 行安全，要求艦載飛機(jī)離艦迎角既不能太大也不能太小。若離艦迎角太小，導(dǎo)致升力不夠， 造成航跡下沉過大，影響飛機(jī)安全；若離艦迎角太大，容易導(dǎo)致艦載飛機(jī)離艦后失速，或者 出現(xiàn)搖晃、抖振等現(xiàn)象。要避免這些不安全因素，前起落架必須設(shè)計(jì)專門的突伸機(jī)構(gòu)或緩沖 器，使飛機(jī)在彈射結(jié)束后能夠迅速抬起前輪，增大離艦迎角，減小航跡下沉，從而改善艦載 飛機(jī)的起飛特性。對(duì)彈射起飛艦載飛機(jī)起落架的研究與應(yīng)用始于20世紀(jì)50年代，發(fā)展迅速，并在美 國、英國等少數(shù)國家得到了應(yīng)用。中國八五期間開始進(jìn)入預(yù)研起步階段，相對(duì)起步較晚，雖 對(duì)彈射起飛取得了一定的研究成果，但是還沒有實(shí)現(xiàn)彈射起飛艦載飛機(jī)前起落架突伸技術(shù) 的應(yīng)用。由于艦載飛機(jī)彈射起飛的特殊性，突伸機(jī)構(gòu)或具有突伸性能的緩沖器必須具有突 伸時(shí)間短、突伸效果好、可靠性高等特性。目前，國外主要通過緩沖器在彈射拉力作用下，利用緩沖器壓縮貯存的勢(shì)能，實(shí)現(xiàn) 前起落架突伸的。如專利“艦載機(jī)突伸緩沖器”(專利號(hào)US4886248)，該緩沖器除低壓氣室、 高壓氣室、油腔外，增加了突伸油腔，通過單向節(jié)流閥控制油腔中油液流向突伸油腔和高壓 氣室的流量。即當(dāng)緩沖器壓縮時(shí)，油液大部分流入突伸油腔中，小部分流向高壓氣室 ’當(dāng)緩 沖器伸長時(shí)，突伸油腔中油液回流入油腔的速度小，高壓氣室外的油液回流到油腔的速度 大。此種緩沖器雖然保證了突伸前緩沖器具有一定的壓縮量，但由于突伸時(shí)，突伸油腔油液 的回流速度小，減緩了緩沖器活塞桿伸長速度，使飛機(jī)在短時(shí)間內(nèi)不能建立足夠的迎角。因 此該種突伸方式突伸時(shí)間長，突伸效果不明顯。同時(shí)該種緩沖器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，增加了起落 架的結(jié)構(gòu)重量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種突伸速度快的用于彈射起飛艦載飛機(jī)前起落架緩沖 器。該緩沖器不僅能夠使前起落架產(chǎn)生突伸作用，而且具有突伸速度快、短時(shí)間內(nèi)使飛機(jī)建 立足夠的迎角、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，同時(shí)該裝置可用于短距起飛的陸基飛機(jī)。一種帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器，其特征在于包括活塞筒、活塞 桿、高壓氣瓶和三位三通電磁閥；上述活塞筒由活塞筒外筒以及活塞筒內(nèi)筒組成，活塞筒內(nèi) 筒由底面具有中心油孔的圓柱筒和環(huán)型上壁面組成，其中活塞筒內(nèi)筒將上述活塞筒外筒分 成T型上腔和凹型下腔；活塞筒內(nèi)筒的上壁面和圓柱筒側(cè)壁設(shè)有通氣孔；上述T型上腔側(cè)壁還設(shè)有氣壓傳感器安裝孔和充氣孔；上述活塞桿由活塞桿外筒、活塞和變截面油針組成， 上述活塞上帶有回油孔；變截面油針安裝于活塞桿外筒內(nèi)并與活塞桿外筒間形成主油腔； 上述活塞桿頭部安裝于活塞筒內(nèi)，其活塞桿外筒與活塞筒外筒內(nèi)壁之間形成回油腔，活塞 桿外筒、活塞分別與活塞筒外筒之間密封，其中變截面油針頭部伸入活塞筒內(nèi)筒的中心油 孔中；還包括安裝于活塞筒的氣壓傳感器安裝孔內(nèi)并與T型上腔氣體直接接觸的氣壓傳感 器；還包括具有電磁閥1號(hào)通道、電磁閥2號(hào)通道，電磁閥3號(hào)通道的三位三通電磁閥，其 中電磁閥1號(hào)通道與高壓氣瓶連接，電磁閥2號(hào)通道與外界大氣連接，電磁閥3號(hào)通道與活 塞筒的充氣孔連接；其中活塞桿外筒壁安裝有用于使回油孔節(jié)流的反彈閥；電磁閥2號(hào)通 道與大氣之間還安裝有消聲器。本發(fā)明的有益效果此裝置可通過控制氣腔壓強(qiáng)大小，改變突伸力的大小，從而調(diào) 節(jié)突伸時(shí)間，控制艦載飛機(jī)離艦迎角，改變艦載飛機(jī)艦艏航跡。本裝置突伸效果可調(diào)，控制 系統(tǒng)簡單，工作可靠，并便于陸基飛機(jī)起落架的艦載改型。


附圖1為帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器組成結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器結(jié)構(gòu)A向放大圖；圖中標(biāo)號(hào)名稱1、活塞桿，2、主油腔，3、變截面油針，4下軸套，5、密封圈，6、回油腔，7、 反彈閥，8、中心油孔，9、上軸套，10、回油孔，11、活塞，12、凹型下腔，13、通氣孔，14、活塞筒 內(nèi)筒，15、氣壓傳感器，16、緊固螺母，17、氣壓傳感器安裝孔，18、活塞筒，19,T型上腔，20、力 傳感器，21、充氣孔，22、電磁閥3號(hào)通道，23、三位三通電磁閥，24、電磁閥2號(hào)通道，25、電 磁閥1號(hào)通道，26、消聲器，27、氣瓶螺栓塞，28、壓環(huán)，29、墊片，30、高壓氣瓶，31、高壓氣體， 32、氣腔，33、活塞筒外筒，34、活塞桿外筒。
具體實(shí)施例方式如附圖1為帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器組成結(jié)構(gòu)示意圖?；钊?18由活塞筒外筒33以及活塞筒內(nèi)筒14組成?；钊矁?nèi)筒14由底面具有中心油孔8的圓 柱筒和環(huán)型上壁面組成，其中活塞筒內(nèi)筒14將上述活塞筒外筒33分成T型上腔19和凹型 下腔12 ；活塞筒內(nèi)筒14的上壁面和圓柱筒側(cè)壁設(shè)有通氣孔13 ； T型上腔19側(cè)壁還設(shè)有 氣壓傳感器安裝孔17和充氣孔21 ；活塞桿1由活塞桿外筒34、活塞11和變截面油針3組 成，活塞11上帶有回油孔10 ；變截面油針3安裝于活塞桿外筒34內(nèi)并與活塞桿外筒34間 形成主油腔2 ；活塞桿1頭部安裝于活塞筒18內(nèi)，其活塞桿外筒34與活塞筒外筒33內(nèi)壁 之間形成回油腔6，活塞桿外筒34與活塞筒外筒33之間通過密封圈5密封，活塞桿1通過 上軸套9和下軸套4在活塞筒外筒33內(nèi)做軸向運(yùn)動(dòng)，其中變截面油針3頭部伸入活塞筒內(nèi) 筒14的中心油孔8中；安裝于活塞筒18的氣壓傳感器安裝孔17內(nèi)并與T型上腔19氣體 直接接觸的氣壓傳感器15;三位三通電磁閥23具有電磁閥1號(hào)通道25、電磁閥2號(hào)通道 24和電磁閥3號(hào)通道22，其中電磁閥1號(hào)通道25與高壓氣瓶30連接，電磁閥2號(hào)通道M 通過消聲器沈與外界大氣連接，電磁閥3號(hào)通道22與活塞筒的充氣孔21連接。消聲器沈 用于減噪。上述活塞桿外筒34外壁安裝有用于使回油孔10節(jié)流的反彈閥7，反彈閥7遮擋 了部分回油孔10，使回油孔10進(jìn)油速度快，出油速度慢。
這里將利用附圖1來具體說明帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器的工作原理。艦載飛機(jī)彈射滑跑過程中，緩沖器受到彈射載荷和艦載飛機(jī)重量作用產(chǎn)生壓縮。 當(dāng)彈射桿與彈射器滑塊脫離時(shí)，彈射桿的載荷減小到零，其上的力傳感器20傳遞信號(hào)給三 位三通電磁閥23，電磁閥1號(hào)通道25和電磁閥3號(hào)通道22接通，高壓氣瓶30的高壓氣體 31通過電磁閥的1、3號(hào)通道進(jìn)入緩沖器的氣腔32，使氣腔32壓強(qiáng)迅速增加，使活塞筒18 與活塞桿1迅速伸展(突伸過程)。在此過程中，活塞筒內(nèi)筒14不會(huì)影響氣腔的高壓建立 過程，因此充氣時(shí)間非常短。當(dāng)氣壓傳感器15探測(cè)到氣腔32壓強(qiáng)增加到一定值Pg時(shí)，氣壓傳感器15通過控 制單元傳遞訊號(hào)給三位三通電磁閥23，使電磁閥1號(hào)通道25和電磁閥3號(hào)通道22關(guān)閉， 充氣結(jié)束。當(dāng)緩沖器全伸長時(shí)，氣腔32壓強(qiáng)達(dá)到P,，氣壓傳感器15通過控制單元傳遞訊號(hào) 給三位三通電磁閥23，使電磁閥2號(hào)通道M和電磁閥3號(hào)通道22開啟，氣腔32排氣。當(dāng)氣腔32壓強(qiáng)達(dá)到Ps時(shí)，氣壓傳感器15通過控制單元傳遞訊號(hào)給三位三通電磁 閥23，使電磁閥2號(hào)通道對(duì)和電磁閥3號(hào)通道22關(guān)閉，氣腔32排氣過程結(jié)束。氣腔32 壓力恢復(fù)到未充氣前的正常值，以備艦載機(jī)著艦時(shí)使用。綜上所述，緩沖器突伸能量主要由兩部分組成。一部分是利用高壓氣瓶向緩沖器 氣腔充入高壓氣體，使氣腔壓強(qiáng)迅速增大而產(chǎn)生的能量，這是本裝置突伸能量的主要來源； 另一部分是緩沖器在彈射拉力作用下壓縮貯存的勢(shì)能。在兩部分突伸能量的作用下，緩沖 器外筒和活塞桿伸展的速度更快，緩沖器外筒向上伸展使飛機(jī)產(chǎn)生一個(gè)“抬頭”力矩，即使 飛機(jī)迅速建立所需迎角，增大飛機(jī)升力，減少飛機(jī)離艦下沉量。同時(shí)可以通過改變氣腔充氣 壓強(qiáng)，來調(diào)節(jié)突伸力的大小，從而達(dá)到控制艦載飛機(jī)離艦迎角的作用。
權(quán)利要求
1.一種帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器，其特征在于包括活塞筒(18 )、活塞桿(1)、高壓氣瓶(30 )和三位三通電磁閥(23 )；上述活塞筒(18)由活塞筒外筒(33)以及活塞筒內(nèi)筒(14)組成，活塞筒內(nèi)筒(14)由底 面具有中心油孔(8)的圓柱筒和環(huán)型上壁面組成，其中活塞筒內(nèi)筒(14)將上述活塞筒外筒 (33)分成T型上腔(19)和凹型下腔(12)；活塞筒內(nèi)筒(14)的上壁面和圓柱筒側(cè)壁設(shè)有通 氣孔(13)；上述T型上腔(19)側(cè)壁還設(shè)有氣壓傳感器安裝孔(17)和充氣孔(21)；上述活塞桿(1)由活塞桿外筒(34)、活塞(11)和變截面油針(3)組成，上述活塞(11) 上帶有回油孔(10)；變截面油針(3)安裝于活塞桿外筒(34)內(nèi)并與活塞桿外筒(34)間形 成主油腔(2)；上述活塞桿(1)頭部安裝于活塞筒(18)內(nèi)，其活塞桿外筒(34)與活塞筒外 筒(33)內(nèi)壁之間形成回油腔(6)，活塞桿外筒(34)、活塞(11)分別與活塞筒外筒(33)之間 密封，其中變截面油針(3)頭部伸入活塞筒內(nèi)筒(14)的中心油孔(8)中；還包括安裝于活塞筒(18)的氣壓傳感器安裝孔(17)內(nèi)并與T型上腔(19)氣體直接接 觸的氣壓傳感器(15);還包括具有電磁閥1號(hào)通道(25)、電磁閥2號(hào)通道(24)，電磁閥3號(hào)通道(22)的三位 三通電磁閥(23)，其中電磁閥1號(hào)通道(25)與高壓氣瓶(30)連接，電磁閥2號(hào)通道(24)與 外界大氣連接，電磁閥3號(hào)通道(22)與活塞筒的充氣孔(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器，其特征在于 上述電磁閥2號(hào)通道(24)與上述大氣之間還安裝有消聲器(26)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器，其特征在于 上述活塞桿外筒(34)外壁安裝有用于使回油孔(10)節(jié)流的反彈閥(7)。
全文摘要
一種帶有高壓充氣式突伸機(jī)構(gòu)的前起落架緩沖器，屬飛機(jī)起落架緩沖器。該裝置包括活塞筒(18)、活塞桿(1)、高壓氣瓶(30)和三位三通電磁閥(23)；其中活塞筒(18)和活塞桿(1)構(gòu)成了緩沖器外部結(jié)構(gòu)，三位三通電磁閥(23)具有電磁閥1號(hào)通道(25)、電磁閥2號(hào)通道(24)和電磁閥3號(hào)通道(22)，并分別與高壓氣瓶(25)、外界大氣和充氣孔(21)相連接；還包括安裝于活塞筒(18)的氣壓傳感器安裝孔(17)內(nèi)并與T型上腔(19)氣體直接接觸的氣壓傳感器(15)。該緩沖器具有突伸時(shí)間短，突伸效果好，突伸力可控，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠的特點(diǎn)，并可用于短距起飛的陸基飛機(jī)。
文檔編號(hào)F16F9/32GK102052422SQ201010579188
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者崔俊華, 張明, 段萍萍, 聶宏 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)