[发明专利]闭式气缸结构弹射器

说明书

技术领域

本发明涉及气缸结构弹射技术，特别是一种闭式气缸结构弹射器。

背景技术

气缸结构弹射器用于固定机翼飞行器弹射，使其从静止状态加速到起飞速度以上。目前，世界上实用的、可靠的、高能量的弹射器仅有美国制造的蒸汽弹射器。蒸汽弹射器能达到将高压蒸汽能转换成重载固定翼飞行器的动能。

每部蒸汽弹射器设有两排平行安装的左、右弹射汽缸。每排弹射汽缸由多节两端由法兰联接的弹射汽缸组成。弹射汽缸的节数由蒸汽弹射器的总长度确定。

蒸汽弹射器采用的是开口汽缸。弹射汽缸在缸壁上从起始端至结束端，沿着纵向开槽。槽的上方设有横截面为扇形的汽缸盖，汽缸盖作为一块密封压板，用于防止弹射汽缸内高压蒸汽压力径向散布。汽缸盖下方与弹射汽缸的开槽的上缘留有一定的空间，用于安装由柔软金属制成的汽缸密封条，防止高压蒸汽从弹射汽缸中泄漏。

左、右两排弹射汽缸内各有相互平行的活塞组件。左、右活塞组件的上部拴接有连接梁和密封条导向装置。连接梁是通过弹射汽缸上的开槽来连接左、右活塞组件的，随活塞沿着开槽向前运动。高压蒸汽作用在活塞上的推动力是通过左、右活塞之间的连接梁来传递到往复车以及飞行器的。当活塞组件在弹射汽缸内运动时，密封条导向器先将密封条抬起，活塞连接梁从密封条下通过后，密封条导向器再使密封条回复到密封条座上。这样在弹射过程中活塞前进时可减少蒸汽的泄漏。

左、右活塞之间的连接梁与往复车相连，而往复车的拖挂架又与飞行器前起落架上的弹射杆相啮合。在弹射过程中，沿弹射汽缸向前运动的活塞，通过连接梁和往复车拖动飞行器。

现有蒸汽弹射器存在如下缺陷：

1、开口式弹射汽缸结构重量大，可靠性差。开口式弹射汽缸工作时承受的周向应力很大，如缸径为457mm的弹射汽缸在70bar蒸汽的作用下，每米汽缸侧向涨开力达3150KN，使弹射汽缸在开口处会产生较大的外胀变形。为保证汽缸有足够的结构强度，开口式气缸必须具有足够大的结构重量；此外，开口式弹射汽缸沿整个汽缸长度上开槽，用于活塞在汽缸内滑动时，让连接活塞的杆(或梁)通过开槽来传递推动力。为了使受力平衡，不得不采用双排、平行布置的开口汽缸，从而增加了结构重量，降低了可靠性。

2、开口式弹射汽缸密封困难，安全性差。由于开口式弹射汽缸在整个汽缸长度上开槽，在开槽处存在着高压动力气体径向压力的作用，使汽缸产生较大的变形，因而需要用难度很高的静密封技术来保证开口汽缸最基本的密封要求。特别是当左、右活塞组件之间的连接梁通过弹射汽缸开槽，顶开汽缸开槽的密封条向前运动时，汽缸开口的动密封对密封技术的要求更高；

发明内容

本发明的目的是提供一种新的气缸结构弹射装置，该装置密封结构简单，安全可靠，重量轻。

本发明因此提出一种闭式气缸结构弹射器。该弹射器由弹射气缸、活塞、气缸盖、伸缩式密封装置、高强度钢索和往复车组成。所述弹射气缸为封闭式管状结构，由多节气缸组成，被此用法兰联接，在弹射气缸的内壁上开有滑油布油孔，用于注入滑油，以降低活塞与气缸壁之间摩擦阻力；所述气缸盖安置在所述弹射气缸起始端，其上设置有进气阀和钢索孔；伸缩式密封装置由多节内径由小到大、可伸缩的套接在一起的套管构成，最内层套管首端通过法兰与活塞固定相连，最外层套管尾端通过气缸盖上的钢索孔伸出气缸；高强度钢索一端通过气缸盖上的钢索孔，穿过伸缩式密封装置与弹射气缸内的活塞相连，另一端与往复车相接，钢索在套管的保护下，不会接触到高温高压的弹射动力气体。所述伸缩式密封装置各级套管首端均设置有法兰，尾端外圆面上均设置有外衬套，除第一级套管外，首端管内均设置有内衬套、轴向密封及环形弹簧。

为了抑制伸缩式密封装置套管和钢索因重力的下垂和横向振荡，在弹射气缸内、伸缩式密封装置下方，设置有从气缸盖延至弹射气缸尾端固定的导向托架，套管的法兰外圆可被限制在导向托架内滑动。在导向托架的约束下，套管和钢索不会产生严重的下垂和横向振荡。活塞上装有与导向托架横截面形状相匹配的密封填料函，活塞向前运动时，活塞与导向托架的摩擦副能保持良好的密封，作用在活塞动力面的高温高压气体不会从此密封中向活塞的非动力面泄漏。