[发明专利]以葫芦锥加速以棘爪离合的航母弹射器及弹射方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航母弹射器，特别涉及一种以葫芦锥通过棘爪从储能飞轮获取能量的航母弹射器。

背景技术

航空母舰上的蒸汽弹射器，其气缸、活塞、锅炉及其附属设备体积大而复杂，维护量大，且消耗淡水。而电磁弹射器的直线电机在不到2秒钟的时间所消耗能量超过120MJ，需要的瞬间大功率电能供给。其储能、大功率频率变换、漏磁防护、散热等技术水准之高，一般的技术力量难于逾越。

发明内容

本发明避开上述难点，直接从储能飞轮中获取能量弹射舰载机。

本发明的技术特征是，三个带有绕绳沟槽的螺旋变径卷绳筒以钢丝绳卷绕，拖动弹射滑体弹射舰载机。其弹射能量由棘爪离合盘取自于储能飞轮。

本发明主要包括以下几个部分。

1、棘爪离合盘部分：将棘爪超越离合器做成两个盘状单体，就是在圆盘表面凸起一对固定棘爪的固定棘爪离合盘，在圆盘表面装有一对可伸缩棘爪的且棘爪常态被弹簧顶出的伸缩棘爪离合盘。固定棘爪离合盘、伸缩棘爪离合盘统称棘爪离合盘。

2、葫芦锥部分：三个做成葫芦形状的含有圆锥形段的带有螺旋卷绳沟槽的卷绳筒单体，葫芦锥1、葫芦锥2和葫芦锥3；每个葫芦锥上有三段变径，其中葫芦锥1和葫芦锥2在各段的螺旋卷绳沟槽的长度对应相等；葫芦锥2和葫芦锥3在各段的对应螺旋卷绳沟槽圈数比等于葫芦锥2和葫芦锥3的转速比。葫芦锥1、葫芦锥2和葫芦锥3统称葫芦锥。

3、储能飞轮部分：储能飞轮有相同的且相互啮合的带齿飞轮二个，以降低单体重量和抵消陀螺效应，通过减速齿轮带动固定棘爪离合盘转动，以备输出动力。有电动机，以联轴器和飞轮相连为其补充能量。

推拉部件和离合部分：有一段直线电动机，直流激励，动子在滑动杆上移动并可通过推力轴承使离合主轴位移，从而可使固定在离合主轴轴头的伸缩棘爪离合盘与飞轮带动固定棘爪离合盘靠合；动子为固定在导磁铁上的强磁钢，按转轴对称分布，位移仅一个磁极；另有一套机械位移装置是，一个游走模块可在滑动杆上移动并被离合主轴的梯形螺纹带动，其可游走的螺纹数和葫芦锥1的绕绳圈数相同；当完成弹射时其游走被限位，继续转动的离合主轴则负向位移，使棘爪离合盘脱离；离合主轴和动力主轴以齿轮传动，其中二个齿轮可相互滑移。

6、卷绳伺服部分：有直流伺服电动机，通过齿轮驱动葫芦锥1。

7、弹射部分：有弹射滑体，钢丝绳，弹射滑体是嵌位在沿飞行跑道设置的滑槽内且和舰载机匹配的滑动模块，弹射滑体一端连接钢丝绳被葫芦锥卷绕。另一端连接钢丝绳被张力绞车牵引。

8、张力部分：有张力绞车、直流张力电机，钢丝绳，直流张力电机驱动张力绞车卷绕钢丝绳牵引弹射滑体，提供张力。

所有齿轮、飞轮、葫芦锥都在轴上固定。棘爪离合盘在轴头固定。

附图说明

附图1是本发明结构示意图。

附图2是棘爪离合盘示意图。

附图3是推拉部分放大示意图。

附图4是作为实例，本发明葫芦锥绕绳沟槽轨迹示意图。

附图5是作为实例，葫芦锥1绕绳沟槽轨迹详细示意图。

附图6是作为实例，葫芦锥2绕绳沟槽轨迹详细示意图。

附图7是作为实例，葫芦锥3绕绳沟槽轨迹详细示意图。

附图8是作为实例，当开始舰载机以4m/s²的加速度滑行，本发明实例的弹射特性（忽略飞轮输出能量降速的影响）。

附图9是作为实例，当开始舰载机以8m/s²的加速度滑行，本发明实例的弹射特性（忽略飞轮输出能量降速的影响）。

附图标记：1为葫芦锥，2为葫芦锥，3为葫芦锥，4为齿轮，5为齿轮，6为轴上的梯形螺纹段，7为限位制动体，8为滑杆，9为游走模块，10为直线电机定子，11为直线电机定子线圈，12为直线电机定子磁极，13为直线电机动子磁极，14为轴上的限位卡具，15为轴承座套，16为推力轴承，17为轴承座套，18为直流伺服电机，19为轴瓦，20为伸缩棘爪离合盘， 21为固定棘爪离合盘，22为齿轮，23为齿轮，24为电动机，25为钢丝绳，26为张力绞车，27为联轴器，28为直流张力电机，29为钢丝绳，30为缓冲弹簧，31为弹射滑体，32为滑槽，33为滑轮，34为钢丝绳，35为弹射主轴，36为变速主轴，37为动力主轴，38为离合主轴，41、42、43为转速检测部件，50、51、52为齿轮，55为轴瓦，60、61、62为齿轮，98、99为飞轮，S1为舰载机自加速段，S2为飞轮加速弹射段，S3为停车段，win1为棘爪离合盘靠合时间窗口，win2为棘爪离合盘脱离时间窗口。