专利名称：一种航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种舰载飞机弹射器，尤其是涉及一种航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器。
背景技术：
当今世界军事大国的航空母舰是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇。 据有关资料显示，英美舰载机的飞机弹射器多为开口式管形蒸汽弹射装置。在弹射的过程中，为保证其动力蒸汽压强，特别设置了一套结构较复杂的活动密封系统。且为抵抗20Mpa 的蒸汽压强，其开口蒸汽管需要的厚度可想而知。现有弹射器不仅结构复杂，且故障率高， 安全性能低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，故障率低，安全性能高的航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器。本发明对技术方案是其包括不完全开口管形轨道、气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞和由至少两个不同直径的气缸相套而成的复合气缸，所述不完全开口管形轨道开口管段设有开口槽，复合气缸通过其最外级气缸固定在不完全开口管形轨道上，复合气缸与蒸汽装置连接，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞设于复合气缸内，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞上设有弹射挂钩，复合气缸、气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞、不完全开口管形轨道开口管段和弹射挂钩组成弹射运动部，不完全开口管形轨道的不开口管段内设有二级减速缓冲活塞，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞与二级减速缓冲活塞之间的空腔为一级消能气缸室，二级减速缓冲活塞与不完全开口管形轨道底部之间的空腔为二级消能气缸室，不完全开口管形轨道底部设有复位补气门，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞、二级减速缓冲活塞、一级消能气缸室、二级消能气缸室和复位补气门组成减速消能部。所述不完全开口管形轨道与气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞之间的空隙中装有润滑油，供气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞高速运动的润滑之用。所述二级消能气缸室内壁设有活塞复位弹簧。所述二级减速缓冲活塞与不完全开口管形轨道底部之间还可设置减速缓冲活塞。本发明的发明原理是帕斯卡原理，涉及到的力学公式有=F1 = ma, F2 = ps, a = (vt-v0) /t，式中，F1为运动力，m为运动质量，a为运动加速度，F2为蒸气压力，ρ为蒸气压强， S为顶杆蒸气受力面积，Vt为物体运动末速度，V0为物体运动初速度，t为物体运动的时间。设蒸汽压强ρ为IOMpa (即lOOkgf/cm2)(美军航母蒸汽弹射器蒸汽压强为 20Mpa)，被弹射物体质量Hi1为40吨(美军舰载机“大黄蜂”满载弹重量是35-37吨)，运动时间t为3秒(美军航母舰载机起跑时间为6秒)，气动弹射顶杆质量m2为20吨，气动弹射顶杆直径D为500mm (半径R = 250mm)。则气动弹射顶杆蒸气受力面积S= π R2 = 1962. 5 (cm2)；
蒸气压力 F2 = ps = 100 X 1962. 5 = 196250 (kgf) = 196250 X 9. 8 = 1923250 (N)蒸气压力F2 =运动力 F1, F1 = ma = (Hi^m2) a,则a = F1Ai = F1/ 0 + ) = F2/ Oii1+m2) = 1923250/ (40+20) X IO3 = 32. 05 (m/s2)vt = at = 32. 05X3 = 96 (m/s) = 345. 6 (km/h)(注计算中未考虑飞机起飞的动力)本发明结构简单，设计合理，造价低廉，实用性强，故障率低，安全性能高，维修成本低，操作简单。
图1为本发明实施例结构示意图；图2为图1所示实施例不完全开口管形轨道的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参照附图，本实施例包括不完全开口管形轨道3、气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2和由四个不同直径的气缸相套而成的复合气缸1，所述不完全开口管形轨道3开口管段设有开口槽10，复合气缸1通过其最外级气缸固定在不完全开口管形轨道3上，复合气缸1 与蒸汽装置(图中未示出)连接，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2设于复合气缸1内， 气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2上设有弹射挂钩4，复合气缸1、气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2、不完全开口管形轨道3开口管段和弹射挂钩4组成弹射运动部，不完全开口管形轨道3的不开口管段内设有二级减速缓冲活塞6，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2与二级减速缓冲活塞6之间的空腔为一级消能气缸室7，二级减速缓冲活塞6与不完全开口管形轨道3底部之间的空腔为二级消能气缸室8，不完全开口管形轨道3底部设有复位补气门9，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2、二级减速缓冲活塞6、一级消能气缸室7、二级消能气缸室8和复位补气门9组成减速消能部。所述不完全开口管形轨道3与气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2之间的空隙中装有润滑油11，供气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2高速运动的润滑之用。所述二级消能气缸室8内壁设有活塞复位弹簧12。所述二级减速缓冲活塞6与不完全开口管形轨道3底部之间还可设置减速缓冲活
O将本发明安装于飞机跑道下面，飞机跑道上设有与不完全开口管形轨道3开口段的开口槽在同一竖直平面的弹射挂钩运动槽；蒸汽从蒸汽装置输入复合气缸1，作用于气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2内端面，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2沿不完全开口管形轨道3作高速运动，同时，弹射挂钩4通过飞机跑道上的弹射挂钩运动槽牵引飞机作高速运动；当飞机达到起飞速度后，蒸汽装置关闭供汽，并释放缸体内蒸汽。此时，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2进入不完全开口管形轨道3的不开口管段，压缩一级消能气缸室7的空气，同时驱动二级减速缓冲活塞6运动，压缩二级消能气缸室8内的空气，直至气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2完全消能，完成一次弹射运动后气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞2的消能减速制动。
权利要求
1.一种航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器，其特征在于，包括不完全开口管形轨道、气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞和由至少两个不同直径的气缸相套而成的复合气缸，所述不完全开口管形轨道开口管段设有开口槽，复合气缸通过其最外级气缸固定在不完全开口管形轨道上，复合气缸与蒸汽装置连接，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞设于复合气缸内，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞上设有弹射挂钩，复合气缸、气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞、不完全开口管形轨道开口管段和弹射挂钩组成弹射运动部，不完全开口管形轨道的不开口管段内设有二级减速缓冲活塞，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞与二级减速缓冲活塞之间的空腔为一级消能气缸室，二级减速缓冲活塞与不完全开口管形轨道底部之间的空腔为二级消能气缸室，不完全开口管形轨道底部设有复位补气门，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞、二级减速缓冲活塞、一级消能气缸室、二级消能气缸室和复位补气门组成减速消能部。
2.根据权利要求1所述的航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器，其特征在于，所述不完全开口管形轨道与气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞之间的空隙中装有润滑油。
3.根据权利要求1或2所述的航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器，其特征在于， 所述二级消能气缸室内壁设有活塞复位弹簧。
4.根据权利要求1或2所述的航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器，其特征在于， 所述二级减速缓冲活塞与不完全开口管形轨道底部之间设置有减速缓冲活塞。
全文摘要
一种航空母舰舰载飞机复合式气缸顶杆弹射器，其包括不完全开口管形轨道、气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞和由至少两个不同直径的气缸相套而成的复合气缸，所述不完全开口管形轨道开口管段设有开口槽，复合气缸通过其最外级气缸固定在不完全开口管形轨道上，复合气缸与蒸汽装置连接，设于复合气缸内的气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞上设有弹射挂钩，不完全开口管形轨道的不开口管段内设有二级减速缓冲活塞，气动弹射顶杆兼一级减速缓冲活塞与二级减速缓冲活塞之间的空腔为一级消能气缸室，二级减速缓冲活塞与不完全开口管形轨道底部之间的空腔为二级消能气缸室，不完全开口管形轨道底部设有复位补气门。本发明结构简单，故障率低，安全性能高。
文档编号B64F1/06GK102336277SQ20101023083
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者王悦 申请人:王悦