[发明专利]一种飞轮动力安全发射方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力发射系统，特别涉及一种飞轮动力安全发射方法及装置。

技术背景

动力系统是用于发射汽车用于汽车碰撞试验以及飞机的常用装置，但由于汽车及飞机的质量大速度快，所以对动力系统的功率要求高，从而使发射装置的体积和重量增大，试验和使用成本增加。现在虽然也有相关技术对动力发射装置进行了一些改进，如中国专利局于1997.04.02公告的申请号94115859.4发明名称《飞机弹射及回收系统》，通过采用钢丝绳与活塞直接环连接的方式来发射，该发明虽然可靠实用，速度快，效率高，适于国产化等特点，但从工艺上难以做到发射飞机所需要的功率。又如中国专利局于2003.05.21公告的专利申请号为01807253.4发明名称《一种加速系统》也同样存在着功率达不到发射飞机所需要的要求。而美国海军所使用的是采用直径1米的蒸汽开口缸推动飞机的，每次使用的蒸汽量高达1吨，但该设备制造工艺复杂体积大，重量大，不利于安装使用，同时占据了船的大量空间和载重量。现在急需解决一种本身动力小，重量轻，体积小，而发射动力大的动力安全发射方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种本身动力小，重量轻，体积小，而发射动力大的一种飞轮动力安全发射方法及装置。

为此，本发明提供了一种飞轮动力安全发射方法及装置，所述方法是通过将作圆周动力的动力系统与一个质量大于发射体的飞轮惯性储能装置相连，动力系统将能量不断地输入给飞轮，飞轮能将动力系统输入的能量以转动惯量的形式将能量累积储存起来，从而变成一个巨大的转动惯量，通过离合器瞬间传递给发射体，使发射体在瞬间获得足够能量，从而被加速到预先设定的速度；达到将发射体发射出去的目的。所述装置包括动力系统、飞轮、离合器、动能输出装置、发射体，其中所述的动力系统与飞轮惯性储能装置相连，动力系统将能源不断地输入给飞轮惯性储能装置，飞轮惯性储能装置能将动力系统输入的能量以转动惯量的形式将能量累积储存起来；所述离合器与飞轮惯性储能装置的位置相对应，当不相接触时离合器不起作用，两者之间不发生能量传递作用；当接触时离合器起作用，离合器将飞轮惯性储能装置的能量通过摩擦力的方式传递给连接在一起动能输出装置，所述动能输出装置与发射体相连，发射体获得动能后被发射出去。如将一个小功率的电动机与一个大重量的飞轮相连，飞轮的重量大于要发射的发射体的重量，通过电动机的不断地旋转带动与之相连的飞轮旋转，最后使飞轮的转速达到了与电动机所带动的转速，由于飞轮是作圆周运动，飞轮的线速度可以远大于发射体的速度，飞轮所贮存的能量已经远大于发射体发射时所需要的能量，当飞轮通过离合器将能量传递给发射体时，由于发射所需要的能量只是飞轮的很小一部分，所以飞轮在受到离合器的作用时并不会因为带动了发射体而停止旋转，仍然以比原来稍低的速度旋转，而发射体从飞轮获得能量后被发射出去。本发明通过飞轮的旋转速度的不断提高来累积获得能量，而在瞬间释放，从而有效地降低了发射所需要的功率。

在本发明提供的另一种飞轮动力安全发射方法及装置中，在所述飞轮的周围安装一个或一个以上的滚轮，滚轮的外沿与飞轮相接触，防止飞轮在旋转过程中偏离飞轮的轴心。因为当飞轮高速旋转时，飞轮所贮存的能量非常巨大，如果飞轮在旋转过程中偏离中心轴特别是在发射时，由于带动发射体旋转会受到外力的作用，这时如果产生偏离旋转运动将产生安全事故。现在在飞轮的周围如在飞轮的外沿对称安装一定数量的滚轮，由于滚轮本身是处于固定状态，所以当飞轮产生偏离旋转时就会对滚轮产生偏心的推力，滚轮受到飞轮的推力后会产生相反的力将飞轮推回到中心轴的位置。当然，滚轮除安装在飞轮的外沿外也可以安装在飞轮的其它部位，如安装在飞轮的下部或上部起到支撑或保持飞轮稳定的作用。

在本发明提供的另一种飞轮动力安全发射方法及装置中，所述离合器是摩擦式离合器，摩擦式离合方式比较容易制造和控制。当然，根据不同情况和需求，也可以采用离心式离合器或其它离合器。在所述摩擦式离合器上安装有摩擦力控制系统，摩擦力控制系统能准确控制摩擦力的大小。通过准确控制摩擦力的大小就可以准确控制给予发射体的动力的大小，准确控制了给予发射体的动力大小就能准确控制发射体的速度。所述摩擦力控制系统可以是液压伺服系统，液压伺服系统容易控制和操作。为了减少其它不定因素对摩擦力的干扰，在摩擦力控制系统与摩擦片之间安装平面轴承，通过平面轴承将摩擦力传递离合器。