[發明專利]一種同步式艦載機彈射器及分散蓄能集中做功的方法

有效

• 申請號: 201610004329.4
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105584641B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 姜明;楊宏偉;李長紅;王華榮;霍剛
• 申請（專利權）人: 濟南環太機電技術有限公司
• 主分類號: B64F1/06
• 分類號: B64F1/06
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 羅文曌

技術領域

本發明涉及航母裝備技術領域，具體地說是一種同步式艦載機彈射器及分散蓄能集中做功的方法。

背景技術

目前能看到重復運行的航母彈射器主要有二種，一種是美國10個航母戰斗群上公開使用蒸汽彈射器，傳統蒸汽彈射器是兩根開口汽缸，加工精度高，加工難度大，耐用性差，需要經常維修，每彈射500-1000架次就要大修三個月，維修人員500人以上，汽缸活塞摩擦阻力大，能量轉化率低、使用效率低，維修成本高，且蒸汽彈射器需要核反應堆提供高壓蒸汽，還需要兩個200立方米的蒸汽儲罐，占用空間大，系統復雜，制造工藝只有美國掌握。

第二種是美國正在研發的電磁彈射器，存在的不足是結構復雜，成本高，耗能高，電功率10萬千瓦相當于整個上海市的用電量，使用時，10萬千瓦的電能要經過強制蓄能機構轉換成旋轉動能存儲起來，用時將旋轉動能再轉換成電能，轉換成的電能輸送給直線電機中的超導線圈轉換成磁能，磁能驅動動子產生帶動滑梭移動的動能，經過四次能量轉換，10萬千瓦的電能已經損耗掉60%以上，實際做功的電能不足30%。而且轉換過程不僅產生大量的廢熱需要低溫冷卻系統迅速冷卻，每次彈射還要產生超強磁暴，高強度的磁暴會對艦載雷達通訊設備產生嚴重損壞，因此巨大的功耗電磁彈射器只能在美國的福特級超級核動力航母上使用，而且研究者也公開表示，電磁彈射器能否完全代替蒸汽彈射器在未來服役航母上使用，目前仍是未知數，目前只有美國掌握電磁彈射技術，對于那些剛剛起步建造常規動力航母的國家，花巨資去研制具有眾多弊端的電磁彈射器，的確是一種盲目的得不償失的選擇。

蒸汽彈射器采用的兩條開口汽缸和電磁彈射器采用的直線電機，兩種彈射器的3秒內的單體功耗分別是7萬千瓦和10萬千瓦，功耗之大及級制造難度之大是可以想象的。

通過對現有技術的兩種艦載機彈射器研究可以看出，艦載機彈射器就是一種將電能或流體介質勢能瞬間轉換成滑梭在彈射跑道上帶動艦載機高速滑行的動能轉換機構，科學選擇能量轉換機制是艦載機彈射器能否實用、耐用、節能高效和降低加工工藝和成本的關鍵。

發明內容

本發明的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種同步式艦載機彈射器及分散蓄能集中做功的方法。

眾所周知，渦扇發動機和渦軸發動機是迄今為止人們制造出的功率密度最高的動力設備，渦扇發動機目前被廣泛應用在航空航天領域，比如民航飛機發動機，運載火箭發動機，蝸軸發動機被廣泛應用在直升機、燃氣輪機等技術領域，因此渦扇發動機和渦軸發動機可以在艦載機彈射器上應用以減少艦載機在航母上的占用空間和提高彈射艦載機的噸位。

本發明的技術方案是按以下方式實現的，采用若干套單體風動設備并聯或串聯的方式分散蓄能，然后通過控制器統一控制同步做功將動能集中到滑梭上，讓滑梭做功與艦載機的起飛速率相同步，驅動艦載機在短距跑道上起飛。

一種同步式艦載機彈射器，包括風動設備、做功隧道、滑梭牽引車和控制器，控制器控制風動設備將高壓空氣分別引入做功隧道的兩端，驅動位于做功隧道中的滑梭牽引車高速往返運動，帶動滑梭從起點彈射到終點將艦載機彈射升空，然后帶動滑梭自動返回到彈射起點，實現風動設備將動能向艦載機的傳遞，其中：

風動設備包括彈射風動設備和返回風動設備，彈射風動設備和返回風動設備分別設置在做功遂道的兩側或底部，彈射風動設備通過送風管道與做功隧道的右端彈射起點連接，返回風動設備通過送風管道與做功隧道左端彈射終點連接，做功隧道的右端彈射起點和左端返回終點的端部還設置有空氣排放閥，做功隧道的兩端部還設置有緩沖阻尼器、起點傳感器和終點傳感器，起點傳感器和終點傳感器通過數據線與控制器連接，在送風管道上還設置有風速傳感器、風壓傳感器、溫度傳感器和冷卻系統；

做功隧道的上部開口設置有復合甲板，復合甲板中間設置有開縫，復合甲板是由安裝板、密封條和跑道甲板由下向上復合組成，安裝板固定在送風管道的頂部，安裝板和跑道甲板相對水平伸向做功隧道中間并保留開縫，夾在安裝板和跑道甲板之間的兩根密封條的相對邊在開縫處向下彎曲組成唇形密封結構；

滑梭牽引車的兩端設置有與做功隧道截面形狀相吻合的密封板，密封板的外側設置有與做功隧道截面形狀相吻合的彈性密封件，滑梭牽引車的中間頂部設置有滑梭連接板，滑梭連接板的頂邊穿過復合甲板的中間開縫向上伸出與滑梭連接在一起，滑梭牽引車的上下和兩側還設置有導向輪，導向輪與做功隧道的兩側和底部滾動連接，頂部的導向輪與安裝板底部滾動連接；