一种新型直升机电动鱼叉格栅助降系统的制作方法与工艺

本实用新型涉及航空技术领域，具体地指一种新型直升机电动鱼叉格栅助降系统。

背景技术：
直升机着舰过程是一个复杂的过程，易受外界自然条件影响，存在以下问题：(1)外界自然条件对直升机的影响：直升机接近舰面后产生的紊乱气流及海风等影响，导致直升机着舰时在空中的状态存在不稳定性；(2)外界自然条件对舰船的影响：舰船在海浪和海风等的作用下始终保持运动，导致着舰区域相对直升机始终保持相对运动；(3)着舰后直升机与舰面的相对位移：在无系留设施及系留不牢时，舰船运动及海风等外界因素影响下，直升机与舰船发生相对移动。综上所述，直升机着舰难度较大，因此为保障直升机的起降安全，大多舰载直升机需要借助着舰助降系统来实现安全起降。目前，舰载直升机助降系统大多为鱼叉-格栅着舰助降系统，主要由固定在直升机上的鱼叉和固定在舰船上的格栅组成，从驱动方式上可分为液压驱动、气动驱动和电动驱动，国内常见的驱动方式为液压驱动，该驱动方式的助降系统重量较重，需配备液压辅助系统，且因油液污染、泄露等因素使维护保养起来较为复杂。

技术实现要素：
本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种不仅能够实现助降系统的主要功能和作用，而且具有重量较轻、结构简单、维护保养方便特点的新型直升机电动鱼叉格栅助降系统。本实用新型的技术方案为：一种新型直升机电动鱼叉格栅助降系统，它包括鱼叉及格栅，所述鱼叉安装在直升机上，所述格栅安装在舰船上，其特征在于：所述鱼叉包括安装板，所述安装板下部设置有与无刷直流电机连接的齿轮箱，所述齿轮箱输出端与滚珠丝杆一端连接，所述滚珠丝杆沿竖向向下延伸，所述滚珠丝杆上设置有与其配合的丝杆螺母，所述丝杆螺母与同所述滚珠丝杆同轴布置的内筒一端连接，所述内筒另一端与同所述格栅配合的锁定解除机构连接；所述内筒另一端与所述锁定解除机构之间设置有用于控制所述锁定解除机构锁定解除功能的电磁铁组件；所述电磁铁组件及所述无刷直流电机由控制器控制。进一步地，所述安装板与所述齿轮箱顶部通过缓冲橡胶套连接，所述缓冲橡胶套内设置有将所述安装板与所述齿轮箱连接并由所述控制器控制的拉压力传感器。进一步地，所述齿轮箱内设置有由所述控制器控制的增量编码器。进一步地，所述齿轮箱底部设置有将所述内筒包裹在内并同轴布置的外筒，上位置开关布置在所述外筒下部外侧，下位置开关布置在所述锁定解除机构上部，所述上位置开关及所述下位置开关由所述控制器控制。进一步地，所述内筒另一端与所述滚珠丝杆之间设置有导向套。进一步地，所述锁定解除机构包括锁块及锁杆，所述锁杆一端与所述电磁铁组件输出部连接，所述锁杆沿竖向向下延伸，所述锁杆另一端滑动插设在所述锁块沿竖向设置的插接孔中，所述锁杆侧壁上设置有定位槽，所述锁块沿水平方向从上至下设置有止动孔和锁定孔，所述止动孔一端开口，所述止动孔内滑动设置有可伸出所述止动孔一端的止动销，所述止动销与所述止动孔另一端之间设置有弹性件，所述止动销上设置有与所述定位槽相配合的定位块；所述锁定孔一端开口，所述锁定孔另一端与所述插接孔连通，所述锁定孔内滑动设置有锁定销。本实用新型主要采用电力进行驱动，使格栅与鱼叉相互配合，达到直升机着舰的目的，确保着舰过程和着舰后直升机的安全，并引导直升机在着舰区域正确着舰，保证在一定海况条件下直升机的安全起降和系留，具有结构简单、重量轻、维护保养方便、速度快、无污染、低电耗等优点，解决了背景技术中因液压驱动带来的各种问题。附图说明图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型中锁定解除机构未锁定时的结构示意图；图3为本实用新型中锁定解除机构处于锁定状态时的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。参考图1，本实施例提供了一种新型直升机电动鱼叉格栅助降系统，它包括鱼叉及格栅1，鱼叉安装在直升机上，而格栅1安装在舰船上，通过鱼叉和格栅1的相互配合，达到使直升机安全着舰的目的。本实施例的鱼叉包括安装板11，安装板11下部设置有与无刷直流电机7连接的齿轮箱8，齿轮箱8输出端与滚珠丝杆14一端连接，滚珠丝杆14沿竖向向下延伸，滚珠丝杆14上设置有与其配合的丝杆螺母13，丝杆螺母13与同滚珠丝杆14同轴布置的内筒16一端连接，内筒16另一端通过电磁铁组件4与同格栅1配合的锁定解除机构2连接；本实施例将鱼叉的驱动源选用为具有正反转、刹车等功能的无刷直流电机7，无刷直流电机7通过齿轮箱8将电力转换为齿轮的旋转运动，并将齿轮的旋转运动通过滚珠丝杆副(由丝杆螺母13与滚珠丝杆14配合组成)转换为伸缩机构(内筒16)的直线运动，以实现伸缩机构的伸出收回进而完成锁定解除机构2与格栅1的锁定解除动作，本实施例的锁定解除机构2的锁定解除功能由电磁铁组件4控制，该电磁铁组件4设置在内筒16另一端与锁定解除机构2之间。本实施的安装板11与齿轮箱8顶部通过缓冲橡胶套10连接，以使鱼叉格栅助降系统在一定偏摆角内能正常工作。本实施例还包括内设置有将安装板11与齿轮箱8连接的拉压力传感器12，以用于实时检测系统的受力情况。本实施例的齿轮箱8内设置有增量编码器9，用于实现伸缩机构伸出收回的位移、速度等控制。本实施例的齿轮箱8底部设置有将内筒16包裹在内并同轴布置的外筒15，以保证外筒15内部机构清洁，内筒16另一端与滚珠丝杆14之间设置有导向套17，在外筒15下部外侧设置有上位置开关5，在锁定解除机构2上部布置有下位置开关3，用于检测锁定解除机构2的工作状况。参考图2及图3，本实用新型实施例的锁定解除机构2包括锁块2.1及锁杆2.2，锁杆2.2一端与电磁铁组件4输出部连接，锁杆2.2沿竖向向下延伸，锁杆2.2另一端滑动插设在锁块2.1沿竖向设置的插接孔2.3中，锁杆2.2侧壁上设置有定位槽2.10，锁块2.1沿水平方向从上至下设置有止动孔2.4和锁定孔2.8，止动孔2.4一端开口，止动孔2.4内滑动设置有可伸出止动孔2.4一端的止动销2.5，止动销2.5与止动孔2.4另一端之间设置有弹性件2.6，止动销2.5上设置有与定位槽2.10相配合的定位块2.7；锁定孔2.8一端开口，锁定孔2.8另一端与插接孔2.3连通，锁定孔2.8内滑动设置有锁定销2.9。锁定解除机构2的工作原理为：结合图2，未锁定时，定位块2.7卡设在定位槽2.10中，止动销2.5一端伸出止动孔2.4，锁定销2.9内端处于锁杆2.2正下方，锁块2.1及锁杆2.2保持相对静止解锁状态；结合图3，锁定时，格栅1推动止动销2.5向止动孔2.4内端移动，弹性件2.6被压缩，定位块2.7从定位槽2.10中脱出，锁杆2.2在电磁铁组件4输出部驱动下向下运动，迫使锁定销2.9向外移动一定长度，锁定销2.9与格栅1相互配合，即可达到锁定状态。本实施例的电磁铁组件4、无刷直流电机7、拉压力传感器12、增量编码器9、上位置开关5及下位置开关3均由布置在直升机上的控制器6控制。本实施例的电动鱼叉格栅助降系统的工作原理为：着舰程序：根据直升机着舰助降系统的功能和作用，在舰面导航系统引导下直升机接近舰面格栅，舰面飞控室根据海况、直升机、舰船的实际状态给出着舰指令，当距离舰面指定高度后着舰程序启动，控制器6上电，进入自检程序；自检完成后等待飞控室给出着舰信号；飞控室根据实际情况判断是否满足着舰条件，不满足情况下给出信号，直升机继续等待着舰指令，满足条件情况下给控制器6发送着舰信号，控制器6通过程序控制无刷直流电机7转动，通过齿轮箱8、滚珠丝杆副使内筒16伸长，并通过增量编码器9检测其伸出的速度和位移，锁定解除机构2快速插入格栅1，锁定解除机构2工作，锁定系统；缓冲橡胶套10使鱼叉-格栅助降系统在一定偏摆角内正常工作；通过拉压力传感器12、上位置开关5及下位置开关3检测是否插入，当未插入时，控制器6控制无刷直流电机7换向，内筒16带动锁定解除机构2收回，重新等待着舰信号；当检测到插入并且位置开关检测锁定状态后，控制器6控制无刷直流电机7换向，固定直升机，拉压力传感器12检测压力值，达到指定压力后无刷直流电机7刹车并发送状态到飞控室，关闭系统，完成整个着舰流程；离舰程序：根据直升机着舰助降系统的功能和作用，当直升机需要离舰时，舰面飞控室根据海况、直升机、舰船的实际状态给出离舰指令，控制器6上电，进入自检程序，自检完成后等待飞控室给出离舰信号，飞控室根据实际情况判断是否满足离舰条件。不满足情况下给出信号，直升机重新等待离舰信号，满足条件情况下给控制器6离舰信号，无刷直流电机7启动，通过齿轮箱8、滚珠丝杆副使内筒16伸长，增量编码器9检测伸出位移，电磁铁组件4通电，下位置开关3检测锁定解除机构2是否解锁，当其完成解锁后，无刷直流电机7刹车反转，内筒16收回，上位置开关5检测收回状态，直升机离舰飞行，无刷直流电机7刹车并发送状态信息给飞控室，关闭系统，完成整个离舰流程。本实用新型主要采用电力进行驱动，使格栅与鱼叉相互配合，达到直升机着舰的目的，确保着舰过程和着舰后直升机的安全，并引导直升机在着舰区域正确着舰，保证在一定海况条件下直升机的安全起降和系留，具有结构简单、重量轻、维护保养方便、速度快、无污染、低电耗等优点，解决了背景技术中因液压驱动带来的各种问题。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。