[发明专利]液压弹射高速阻尼缓冲系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压弹射高速阻尼缓冲系统。特别是无人机液压弹射高速阻尼缓冲 系统。

背景技术

在现代无人机技术领域中，无人机液压弹射与传统的火箭助推、以及其它发射相 比有明显的优点，它没有火工品的保存与运输问题，在发射过程中没有热源，不易被红外设 备监测。具有安全隐蔽性好、经济性好、适应性好等优点,不会产生光、声、热、烟、雾等 信号,便于起飞场地的隐蔽,不存在火控器材的存储、运输和管理。无人机在发射时，必须达 到起飞速度，否则无法保证发射安全。在发射过程中，单靠发动机的推力很难满足这一要求， 因此必须对无人机施加额外的辅助推力，以使无人机获得足够的动能达到起飞速度。以滑行 小车为运动载体在弹射架上进行加速至无人机安全起飞速度，当滑行小车与无人机的运动速 度达到起飞速度时，卸荷控制机构切断动力源，滑行小车被缓冲吸能系统阻挡而急剧减速， 滑行小车的动能由液压阻力装置吸收，无人机与滑行小车分离，在惯性和发动机推力的作用 下以起飞速度从滑行小车上起飞。液压阻力装置由刹车阻尼系统、拦阻绳、定滑轮、滑行小 车、导轨组成；刹车阻尼系统又由减速器、刹车盘、刹车片、轮盘、油缸活塞、偏心轴组成， 依靠油缸活塞在压力油的作用下推动刹车片与刹车盘摩擦，吸收滑行小车的动能，缓冲时滑 行小车在拦阻绳作用下，带动轮盘转动，轮盘与刹车盘用偏心轴连接，滑行小车动能转换为 刹车盘与刹车片摩擦热能。发射时载着无人机的滑行小车在液压马达的牵引下，沿着导轨高 速滑动，当快滑到导轨端部时，在导轨的端部安装有一拦阻绳，拦阻绳一端固定在道轨上， 另一端与液压阻力装置中的刹车阻尼系统输出轴上的轮盘相连，调节刹车阻尼系统的输入油 压大小，即可调节刹车阻尼系统输出轴上轮盘止动力矩；滑行小车撞上拦阻绳，滑行小车的 动能被液压阻力装置吸收并在很短时间停止运动，无人机与滑动小车分离，在惯性的作用下 起飞。由于无人机质量较大，起飞速度高，滑行小车的动能比较大，要保证滑行小车在发射 时不会越过安全保护系统飞离，其主要能量传到发射架上，必须设计合理的缓冲、吸能装置 快速地吸收滑行小车的动能。

现有技术中的缓冲结构一般由缓冲活塞、活塞和复位弹簧组成,活塞与活塞杆刚性 连接。缓冲活塞首先进入缓冲区,部分遮盖回油口,提高回油腔压力,起到辅助缓冲作用。当缓 冲活塞与液压缸缸盖接触,缓冲活塞停止运动,活塞继续推动活塞杆向前运动,活塞与缓冲活塞 之间的容腔(称为缓冲腔)在活塞的挤压作用下,油液压力(称为缓冲腔压力)急剧升高,阻碍活 塞运动。由于缓冲活塞带有锥型凸缘,缓冲腔的油液受挤压流动的截面积是逐渐变小的,缓冲 效果比较平稳。缓冲过程结束后,由复位弹簧使缓冲活塞与活塞分离复位。还必须解决滑行 小车自身重量和其强度、刚度之间的矛盾关系，同时使其设计符合缓冲吸能分系统的设计指 标，尽可能达到小车的重量尽量轻，这是因为对缓冲吸能分系统来说，需缓冲减速的物体越 重，缓冲时间和距离就越长，这样弹射架就必需更长，反之则可以缩短缓冲时间和距离，发 射架也可以做的更短。摩擦片减速摩擦片是应用最广泛的一种摩擦元件。当弹射托架与摩 擦片接触时，产生滑动摩擦，最终在摩擦片中停下来。弹射托架的动能转变为摩擦产生热 能。但是，在这一过程中很容易产生烧片――摩擦材料与主体脱落。原因是摩擦片不能承受 过大的载荷造成摩擦片烧蚀，主要表现为摩擦材料全部脱落、外观炭化并有烧焦的味道。 而且在摩擦片中运动停止后，弹射托架卡在摩擦片中，取出相当困难。因此为实现无人机安 全发射，滑行小车在很短的时间内从高速运动到停止状态，需设计一种安全可靠、操作简单、 性能稳定的高速阻尼缓冲系统。

发明内容

本发明的任务是提供一种相比于现有技术更具安全可靠、操作简单、性能稳定的液 压弹射高速阻尼缓冲系统。