一种智能弹簧弹射器 |
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| 申请号 | CN201510879633.9 | 申请日 | 2015-12-05 | 公开(公告)号 | CN105416606A | 公开(公告)日 | 2016-03-23 |
| 申请人 | 银世德; | 发明人 | 银世德; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种智能 弹簧 弹射器，其特征在于：所述的弹射器是利用机械弹性 势能 的转换原理进行设计，用弹簧的扩张 力 和巨型 电动机 的助推力，使飞机 起飞 时能得到巨大的前进动力，弹射器的聚能和弹射飞机的整个过程全部用电脑来操作，通过 刹车 装置和巨型电动机 扭矩 力，控制弹簧的扩张速度，使飞机起飞时有理想的初速度和较高的 加速 度，确保飞机安全平稳地起飞，本发明结构简单，工作周期短，制造和使用成本低，占用空间少，使用寿命长，节能环保。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种智能弹簧弹射器，其特征在于：减速弹簧(1)放入弹射器外壳(21)内的前端，钢索(5) 的一端与活塞(3)链接，并一同放入弹射器外壳(21)内，弹射弹簧(4)放在活塞(3)后端，钢索(5)从弹射弹簧(4)中间穿过，主轴(15)用轴承固定在弹射器外壳(21)后端，钢索(5)的另一端固定在主轴(15)中间，活塞(3)上部安装牵引器(2)，主轴(15)右侧安装主轴齿轮(14)，主轴齿轮(14)与电动机齿轮(13)啮合，主轴(15)左侧安装刹车轮(16)和电动刹车装置(17)，电动刹车装置(17)用导线(12)连接电源开关(18)、巨型电动机(11)、电动刹车装置断电器(19)、电流调节器(20)和上止点断电器(22)；下止点断电器(7)，用导线(8)连接活塞返回时电流调节器(10)、电源和巨型电动机(11)；将弹射器平行安装在航空母舰飞行甲板下面，甲板牵引槽(24)和弹射器牵引槽(6) 重合，牵引器(2)穿过甲板牵引槽(24)直到甲板(25)上面；在刹车装置线圈(32)靠近摩擦片底座(27)的一侧，安装托板(28)，摩擦片底座(27)中的铁芯，插入刹车装置线圈(32)内，在摩擦片底座(27)和托板(28)之间放置多个弹簧，电动刹车装置(17)用螺丝固定在弹射器外壳(21)上，使摩擦片(26)与刹车轮(16)结合； |
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| 说明书全文 | 一种智能弹簧弹射器技术领域[0001] 本发明提供一种航空母舰弹射器，尤其是一种智能弹簧弹射器，属武器领域。 背景技术[0002] 目前，世界上拥有航母的多数国家，一般都采用蒸汽式弹射器，这种弹射器必须长期保持有足够的蒸汽，它的气缸、活塞必须有较高的密封性能，否则会使弹射器动力不足，使飞机起飞时的安全得不到根本保证。现在少数国家正在研究、试用的电磁弹射器用电量很大，技术性也很强。因此，在我国不便使用。 几十年来，很多国家对弹簧式弹射器，都进行了认真研究，难题是弹簧压缩至最大压缩量时，会产生接近原长时近80倍的力，这种力很难控制，很可能使飞机散架或使飞行员昏厥，另一个问题是随着弹簧的扩张，弹簧的弹性逐渐降低，使飞机达不到起飞的加速度。因此，到目前还没有一个国家真正掌握或使用该技术。最近本人已授权的“旋转活塞式组合弹射器，专利号：“ 201210587367.9”和 “航空母舰组合弹射器，专利号：201210144750.7”， “一种节能弹射器，专利号：2014200106285”等。虽然解决了以上部分问题，但使用起来确实有美中不足，存在的主要缺点是，这些弹射器中都安装有推杆和牵引绳，所述的弹射器总长就有一百多米，如果再加上90多米长的推杆，占用面积太多，制造成本太高，推杆前行的惯性也太大，造成制动困难。另外，牵引绳在甲板上拉来拉去，用起来费时费力很不方便，工作周期太长，还会贻误战机。弹射器在使用过程中都用人工操作，对飞机起飞的初速度和加速度很难掌握。 发明内容[0003] 针对上述不足，需要研制一种新型航空母舰弹射器，使其节约能源，降低成本，并且使用方便。有鉴于此，本发明提供了一种智能弹簧弹射器，所述的弹射器是利用机械弹性势能的转换原理进行设计，用弹簧的扩张力和巨型电动机助推力，使飞机得到巨大的前进动力。 [0004] 根据所述的一种智能弹簧弹射器，采取的技术方案是在活塞上部安装牵引器，牵引器通过牵引槽，直接伸出到飞行甲板上方，使牵引器直接牵引飞机前行，取消了原来的牵引绳。 [0005] 所述的弹射器，还取消了原来的推杆齿条及与推杆齿条啮合的主轴中间齿轮，用钢索来代替，它不但减少了占用面积，而且节省了成本，使活塞到达上止点后前行的惯性减小。同时，钢索在主轴和电动机的旋转惯性下能将活塞拉回，使用钢索能起到刹车作用。 [0006] 所述的弹射器，为了控制弹射弹簧的扩张速度，弹射时使用电脑对电动刹车装置进行控制。在弹射刚开始时巨型电动机暂不通电，利用巨型电动机的扭矩力，使弹射弹簧扩张的速度减慢。在飞机前行的同时，迅速开启巨型电动机的电源，并通过电脑控制电流调节器，逐渐加大电流强度，使巨型电动机的旋转速度逐渐加快，使飞机的加速度逐渐提高。 [0007] 所述的弹射器，特设置了上止点断电器，在活塞快要到达上止点时，自动切断巨型电动机电源和电动刹车装置电源，使巨型电动机自动停止转动。 [0008] 所述的弹射器，在活塞后移到位时，为了使巨型电动机自动停止转动，防止损坏机件，特设置了上止点断电器和电动刹车装置断电器。 [0009] 所述的弹射器，为了使电动刹车装置在刹车时刹地紧，又增加了弹簧的数量和弹簧的弹力。在摩擦片底座后面设置铁芯，铁芯直接插入线圈内侧的铜管内，有效地增强了线圈对摩擦片底座的吸引力，也可将刹车轮加大或增加刹车轮和刹车装置。 [0011] 所述的弹射器，也可采用大弹簧内套小弹簧的技术方案，此技术部件小好制作，两个弹簧的长度一样，扩张压缩的的速度一样，所以两个弹簧之间摩擦很小。 [0012] 本发明的优点是：结构简单、维修保养方便、使用寿命长、占用空间少，节能环保、是一种最理想的舰载机弹射器。 [0013] 钢棒直径为80mm弹簧外径为800mm 弹射器总长度110米 弹簧最大负荷18.5吨时 最大形变模量52米 有效做功行程81米 飞机起飞速度60米/秒 其加速度为18米/秒^2 最大推力约为50.72吨/秒 最短工作周期35秒。 [0014] 为了克服弹簧多次弹射的疲劳问题，特采用一种60CrMnMoA特除弹簧钢，这种60CrMnMoA特除弹簧钢，主要用于负荷较重、应力较大、直径较大的螺旋弹簧，耐腐蚀、耐磨性好能，抗疲劳度大于五十万次。 [0015] 60CrMnMoA弹簧钢的特性：抗拉强度 σb (MPa)：≥1225(125) 弹性模量为E=210GPA 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥1078(110) 伸长率 δ5 (%)：≥9(供参考) 断面收缩率 ψ (%)：≥20 硬度 ：热轧,≤321HB;冷拉+热处理,≤321HB。 [0016] 为了克服弹簧的疲劳问题(1)采用先进的冶金热处理技术，从根本上改进弹簧材料的表面及内部质量； (2)采用灵敏度高的NDE技术，控制并减少弹簧表面的缺陷； (3)采用有效的喷丸技术，获得有益的表层产流应压力； (4)减少弹簧圈的节距。 [0017] 本发明包括：减速弹簧、牵引器、活塞、弹射弹簧、钢索、弹射器牵引槽、下止点断电器、活塞返回时电动机导线、弹簧座、活塞返回时电流调节器、巨型电动机、导线、电动机齿轮、主轴齿轮、主轴、刹车轮、电动刹车装置、 电源开关、电动刹车装置断电器、弹射用电流调节器、弹射器外壳、上止点断电器、飞机、甲板牵引槽、甲板、摩擦片、摩擦片底座、托板、刹车装置弹簧、刹车装置外壳、螺旋杆孔、刹车装置线圈。附图说明 [0018] 下面结合附图对本发明作详细的说明：图1为一种智能弹簧弹射器的结构示意图； 图2为一种智能弹簧弹射器的结构正视图； 图3为电动刹车装置的示意图。 [0019] 附图标志：减速弹簧(1)、牵引器 (2)、活塞(3)、弹射弹簧(4)、钢索(5)、弹射器牵引槽(6)、下止点断电器(7)、活塞返回时电动机导线(8)、弹簧座(9)、活塞返回时电流调节器(10)、巨型电动机(11)、导线(12)、电动机齿轮(13)、主轴齿轮(14)、主轴(15)、刹车轮(16)、电动刹车装置(17)、 电源开关(18)、电动刹车装置断电器(19)、弹射用电流调节器(20)、弹射器外壳(21)、上止点断电器(22)、飞机(23)、甲板牵引槽(24)、甲板(25)、摩擦片(26)、摩擦片底座(27)、托板(28)、刹车装置弹簧(29)、刹车装置外壳(30)、螺旋杆孔(31)、刹车装置线圈(32)。 具体实施方式[0020] 根据附图1所示，先将减速弹簧(1)放入弹射器外壳(21)内的前端，将钢索(5) 的一端与活塞(3)链接，然后一同放入弹射器外壳(21)内，接着放入弹射弹簧(4)，钢索(5)从弹射弹簧(4)中间穿过，主轴(15)用轴承固定在弹射器外壳(21)后端，钢索(5)的另一端固定在主轴(15)中间，在活塞(3)上部安装牵引器 (2)，主轴(15)右侧安装主轴齿轮(14)，主轴齿轮(14)与电动机齿轮(13)啮合，主轴(15)左侧安装刹车轮(16)和电动刹车装置(17)，电动刹车装置(17)用导线(12)连接电源开关(18)、电动刹车装置断电器(19)、电流调节器(20)和上止点断电器(22)。下止点断电器(7)，用导线(8)连接活塞返回时电流调节器(10) 、电源和巨型电动机(11)。 [0021] 根据附图2所示，将弹射器外壳(21)内的部件安装完毕后，将弹射器平行安装在航空母舰飞行甲板下面，甲板牵引槽(24)和弹射器牵引槽(6) 重合，牵引器(2)穿过甲板牵引槽(24)直到甲板(25)上面。 [0022] 根据附图3所示，在刹车装置线圈(32)靠近摩擦片底座(27)的一侧，安装托板(28)，摩擦片底座(27)中的铁芯，插入刹车装置线圈(32)内，在摩擦片底座(27)和托板(28)之间放置多个弹簧，将电动刹车装置(17)用螺丝固定在弹射器外壳(21)上，使摩擦片(26)与刹车轮(16)结合。 [0023] 将所有部件安装完毕后，关闭巨型电动机正向电源开关，接通巨型电动机反向电源，打开刹车装置，利用电流调节器，选好合适的转速，使巨型电动机做反向转动，巨型电动机带动主轴齿轮和主轴转动，主轴通过钢索带动活塞和牵引器后移，这时弹射弹簧被逐渐压缩，当牵引器到达最后位置时，下止点断电器自动切断巨型电动机的电源和刹车装置电源，使刹车轮和巨型电动机同时停止转动。需要弹射飞机时，通过电脑打开巨型电动机正向电源开关，接通电动刹车装置电源和巨型电动机正向电源，通过电流调节器逐渐提高电流强度，使飞机得到合理的初速度和较高的加速度，保证飞机安全平稳地起飞。活塞快要到达上止点断电器位置时，断电器自动切断巨型电动机和电动刹车装置电源，使巨型电动机和大轴逐渐停止转动，在活塞到达上止点的同时，钢索在巨型电动机和大轴旋转的惯性下被拉紧，钢索和减速弹簧使活塞停止前行。 |
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