[發明專利]航母彈射器蓄能飛輪

有效

• 申請號: 201410096412.X
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103910071A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 馬同金
• 申請（專利權）人: 馬同金
• 主分類號: B64F1/06
• 分類號: B64F1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于軍工技術領域，涉及航空母艦彈射器，特別是航母彈射器的蓄能飛輪。

背景技術

目前，航空母艦上使用的蒸汽彈射器，機構極為復雜，被美國一家壟斷，所以技術保密。由于其復雜性，現在美國正在研制電磁彈射器。中國航空母艦彈射器，幾十年來始終沒有研制成功，讓國人困惑，也嚴重影響和威脅到中國的國防。因為遲遲研制不出來蒸汽彈射器，中國的航空母艦晚開建至少十年以上，雖然遼寧艦服役了，因為沒有彈射器，殲15只能在艦上輕裝起飛，現在也只能掛一枚空對地艦載導彈和加少量的油，所以作戰半徑只有250海里。從張召忠教授那里得知，目前我國正在建造的國產航母，因為沒有掌握彈射技術，仍然是仿遼寧艦的滑躍起飛。

超大型蓄能飛輪彈射器，理論上飛輪儲蓄動能功率很大，其功率可以把飛機彈射出去，因為高速離合器高速運轉大功率摩擦生熱易磨壞易燒壞的技術難題得不到解決，而被放棄。

發明內容

本發明的技術方案是：由蒸汽輪機或燃氣輪機帶動大直徑的飛輪轉動，其特征是，在大直徑飛輪的一端面帶有端面矩形螺紋，該端面的矩形螺紋內圈上有內齒，該內齒就是動力輸出齒，該飛輪的圓心處呈“凹”字形，該處沒有端面螺紋，供停放(帶動彈射器運動的)傳動齒輪軸上的從動齒輪。

本發明的工作原理是：該大飛輪帶有端面螺紋，就相當于是一個唱片機的大唱片，傳動齒輪軸上的從動齒輪就相當于是唱片機的唱針，信號就從唱片上通過唱針傳送放大后到揚聲器；同樣的道理，動力能從飛輪上通過齒輪軸傳送到彈射器上。不同的是齒輪軸上的從動齒輪停留在飛輪圓心的凹處，與端面矩形螺紋的內齒不嚙合，當需要彈射起飛時，從動齒輪與飛輪端面矩形螺紋的內齒嚙合(此處飛輪轉動的線速度最小，易嚙合)，嚙合后從動齒輪軸沿著飛輪上的端面螺紋的內齒向外離心運動而勻加速轉動，從而帶動彈射器也勻加速前進，當運動到飛輪最外端時，飛輪此處的線速度最大，勻加速也到了極值，彈射器帶動飛機也勻加速到極值，該值已經達到并超過了飛機起飛的須要值，從而飛機就可起飛了，繼續運轉，從動齒輪便離心運動出了飛輪端面螺紋而不嚙合了。也就停止了輸出動力了，也就可以讓彈射器拖索剎車了。而飛輪繼續運轉，從動機得到能量補充，供下次彈射起飛積蓄動能。

本發明的有益效果是，①不使用高速離合器，從而避開了高速大功率離合器離合時摩擦生熱易磨壞易燒壞離合器的技術難題；②使用該飛輪彈射器起飛時是勻加速，從而避免了突然加速受力造成的飛行員和機械結構過載而發生的事故；③可以讓專家論證實驗后盡快應用到國產航母上，為國人爭氣，提升國威。

具體實施方式

該飛輪為圓盤式鑄鋼件，直徑約為10米，厚度約為0.2米，理論重量約為123噸，實際重量約為100噸，該飛輪的一端面是端面矩形螺紋，該螺紋的螺距為0.1米，在該螺絲內(圈)造有內齒輪牙，該內齒輪牙可為直齒牙，也可為錐齒牙，該飛輪的圓心處為直徑0.1米的凹槽，沒有螺紋。

具體工作情況

該飛輪由蒸汽機或燃氣輪機帶動，轉速為20轉/秒，端面螺紋為49圈，從動齒輪走完這49圈，用時為2.45秒，最外徑運轉線速度為628米/秒，最里徑凹處外的螺紋內齒輪牙處的線速度為0.628米/秒，相差1000倍，也可以理解為從初始起步速度到最后彈射出的速度增大到1000倍，在這期間是勻加速的，也可以理解為當減速器把飛輪最大線速與彈射器前進最大線速度的比值為6比1時，彈射器帶動飛機由初始起步的0.104米/秒，在2.45秒的時間內，勻加速到104米/秒，完全達到并超過了飛機起飛時所需要的速度。由于該飛輪的端面螺紋線展開長度約為769米，設彈射器牽引飛機在甲板上有效用力距離為76.9米，這樣也可以理解為飛輪端面螺紋內齒輪牙上只要輸出十分之一的彈射器牽引力就行了。傳動齒輪軸停放在飛輪中心的凹槽處不嚙合，當需要彈射起飛時，傳動臂徑向轉動，傳動齒輪軸的從動齒輪與飛輪端面螺紋上的內齒輪牙以較低運轉線速嚙合，之后加速2.45米/秒，被彈射牽引的飛機便可加速到104米/秒，便可起飛了，之后傳動齒輪軸上的從動齒輪運轉出飛輪螺紋外，嚙合結束，飛輪輸出動力也結束，軸向移動傳動臂再徑向轉動使傳動齒輪軸的從動齒輪再回到飛輪圓中心的凹槽內不嚙合，與此同時，飛輪從動力機得到能量補充，為下次彈射起飛積蓄動能。

該飛輪重100噸，直徑大且高速轉動，又有動力機持續傳輸動力，加上飛機在被彈射時是開足馬力，合力向前沖，所以用該蓄能飛輪彈射器，飛機是可以起飛的。