CN101920785A

CN101920785A - 电动磨擦牵引带式弹射器

Info

Publication number: CN101920785A
Application number: CN2009103031392A
Authority: CN
Inventors: 马世强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2010-12-22

Abstract

本发明涉及到一种地面或甲板上飞机助起飞加速装置。本发明的目的是为了解决电磁弹射器能量密度低、价格高昂的缺陷，为各种需要弹射起飞的飞机和无人机提供一种更为简单、轻便、造价低、体积小、维修简单的电磁机械式弹射器，这种弹射器同时还具有电磁弹射器加速平稳的优点。本发明的目的是这样实现的，使用两排成对并列安装的旋转电机作为弹射动力，这些旋转电机带动同样数量的磨擦轮相向高速转动，在两排磨擦轮之间设置有磨擦牵引带，只要这两排电动机相向转动，牵引带就会被磨擦轮产生的磨擦力不断地向前拉动，连接在牵引带上的弹射滑车也就被牵引加速，就可以使弹射滑车拖动飞机起飞，达到弹射飞机的目的。与电磁弹射器相比，电机磨擦带式牵引弹射器具有体积小、重量轻、结构简单、弹射能量转化率高的优势.

Description

电动磨擦牵引带式弹射器

本发明涉及到一种地面或甲板上飞机助起飞加速装置。

弹射器是帮助飞机在短距离起飞的装置，到前为止，已经出现了各种形式的弹射器，这其中有被广泛使用的液压弹射器和蒸汽弹射器，也包括现在正在实用化的电磁弹射器。电磁弹射器利用直线电机原理达到加速推动飞机起飞，具有加速性能好、容易维修等优点，电磁飞机弹射***由储能装置、大功率电力控制设备、中央微机工控控制及直线感应电机等组成。储能***要求在弹射周期内迅速充满所需要的能量，在弹射时要能够在几毫秒内迅速流过定子线圈中对应动子的那部分线圈，这样就造成短时间内流过这部分线圈的电流很大，产生过热现象，在弹射过程中所有的定子线圈都要在短时间内被加热一次，而每个定子线圈工作的时间非常短，这样一来用弹射的能量有一半都被转化为热能，弹射能量的转化损失非常大。与液压弹射器和蒸汽弹射器相比，电磁弹射器具有机械能量密度低、造价高昂、弹射产生的热量太大等缺点。相比蒸汽弹射器电磁弹射器的体积大和重量据说可以降低40％以上，但从美国电磁弹射器的发展现状看，电磁弹射器的重量并不比蒸汽弹射器低多少。

本发明的目的就是为了解决电磁弹射器能量密度低、价格高昂的缺陷，为各种需要弹射起飞的飞机和无人机提供一种更为简单、轻便、造价低、体积小、维修简单的电动机械式弹射器，这种弹射器同时还具有电磁弹射器加速平稳的优点。

本发明的目的是这样实现的，使用两排成对并列安装的旋转电机作为弹射动力，这些旋转电机带动同样数量的磨擦轮相向高速转动，在两排磨擦轮之间设置有磨擦牵引带，只要这两排电动机相向转动，牵引带就会被磨擦轮产生的磨擦力不断地向前拉动，连接在牵引带上的弹射滑车也就被牵引加速，就可以使弹射滑车拖动飞机起飞，达到弹射飞机的目的。

与已经出现的电磁弹射器相比，电机磨擦牵引带式弹射器具有体积小、重量轻、结构简单、弹射能量转化率高的优势、没有线圈发热及电流烧蚀问题，不存在电流分配问题，功率峰值比较低，降低了对弹射能量装置的要求。由于在牵引过程中磨擦牵引带被加速的部分是不断缩短，因此在弹射结束后需要制动的部分质量也非常小，几乎只剩下弹射滑车需要制动减速，这就为简化制动创造了条件。弹射行程可以根据需要加长，这只需增加牵引带长度就可达到目的，弹射功率加大可以通过增加电机单位功率实现，也可以通过增加电动机数量达到目的，还可以利用多台并列的形式实现弹射功率成倍数增加。

附图为电动磨擦带式牵引弹射器立体示意图。图1为电动磨擦带式牵引弹射器磨擦轮间隔距离调整结构，图2为电动磨擦带式牵引弹射器的牵引带收放盒工作示意图。图3为组合式电动磨擦带式牵引弹射器。

参照附图1；电动磨擦带式牵引弹射器由弹射用电动机1、由电动机带动的磨擦轮2、磨擦牵引带3、弹射滑车4、弹射轨道5、弹射能量电源6、制动装置7和牵引带收放电机8等部分组成。弹射用电机分成两排垂直并列设置，磨擦轮安装在电机轴的同心位置上，或者干脆与电机同轴，与处在磨擦牵引带另一面的磨擦轮有相当于磨擦牵引带厚度的距离。磨擦牵引带截面呈偏平矩形，用高强度纤维材料编织9而成，两侧磨擦面上涂有增加磨擦系数的耐磨涂料10。磨擦牵引带的一头固定在牵引带收放电机的轴11上，另一头固定在弹射滑车下面联接套12中，靠近弹射滑车的一段牵引带两侧面13不涂耐磨涂料，厚度有所减少，并且涂有耐磨润滑材料，为减少磨擦牵引带下垂，其下部设置数个托带轮14。考虑到电机在刚起动时功率增加较慢，还可设置数个小直径的起动加速电机15，牵引带收放电机也可以在弹射开始时起到加速作用，为应付卷扬受力，牵引带收放电机的卷筒轴需要把轴承座加强。

参照附图2：电动磨擦带式牵引弹射器的磨擦轮连同弹射电机共同安装在刚性的轮架上，为提高弹射过程中磨擦力的均衡和有效性，防止打滑，在牵引带一侧的磨擦轮2及弹射电机1通过刚性轮架16固定安装在航母结构17上或地面基座上，另一侧的磨擦轮刚性轮架则设置在可左右调整位置的滑动基座18上，这个基座固定在航母结构或地面基座上，在这个轮架与滑动基座之间设置用来调整两磨擦轮间隙的调整螺栓19，在具体实施时，调整轮间隙的结构可以有最优化的结构，调整间隙用编制好的电脑程序来完成，采用带有自动控制反馈闭环的控制***来确定两轮相对于磨擦牵引带的压力，可以根据电机功率、转速、磨擦牵引带的牵引速度自动确定压力的变化。

参照附图3；对于弹射无人机的小型弹射器来说，牵引带的收放也可以通过一个收放盒槽20来完成，整个弹射装置在工作过程中，磨擦牵引带3通过高速旋转的磨擦轮2被带进牵引带收放盒21中，受到制动的牵引带22部分就依靠惯性左右摆动，自动折叠成“S”状，在牵引带收放盒的两壁上设置有助折叠机构23，可压紧呈“S”状的牵引带24部分。弹射完毕后，弹射滑车上的回愎牵引索带动滑车返回弹射起始点，牵引带也就再次被拉出牵引带收放盒，并被拉紧，进入下一次弹射状态。

在具体实施中，电动磨擦牵引带式弹射器可以被设计成各种功率的型号，也可以将两台弹射器组合在一起形成功率增大一倍的装置。一对磨擦轮之间的间隙可通过撞击机械或电子开启装置在瞬间离开磨擦牵引带。弹射能量电源可以是自备电源，也可以用电缆传输舰船上电流。制动形式可以根据整个弹射器功率的大小及尺寸、用途进行优化选择，可以是水刹车装置，也可以是液压装置，小型的弹射器则可使用简单的弹簧机构。为在有限距离内尽量增加弹射加速距离，磨擦轮组可以考虑采用能在瞬间快速改变两轮之间隙的设计，以便能让弹射滑车上的牵引带联接套顺利通过。为顺利收拢磨擦牵引带，也可以把电机卷扬收放与“S”形收拢两种方法结合起来使用。对于弹射无人机的车架式小型弹射器来说，通常弹射轨道是向上倾斜，如果把电动磨擦装置设置在轨道的顶端，就会使得弹射器头重脚轻，为了达到弹射器总体上的优化设计，可是也可以把电动磨擦牵引带动装置25设计在弹射器的起始端，通过联接一个牵引索和改变方向的定滑轮拉动无人机，这样有利于弹射器的总体设计，还可以考虑将电动磨擦牵引原理与滑轮加速装置结合在一起，利用电动磨擦牵引带拉动弹射器的滑轮组。

Claims

1.一种帮助飞机加速起飞弹射用的电动磨擦牵引带式弹射器，其特征是该装置由成对的电动磨擦轮和磨擦牵引带组成，成对的磨擦轮通过磨擦带动两磨擦轮之间的磨擦牵引带达到把电机的旋转加速变成弹射滑车的直线加速，牵引带截面呈矩形，两侧表面涂有增加磨擦力的涂料。

2.按权利要求1规定的电动磨擦牵引带式弹射器，其特征是在牵引带被磨擦轮挤出的一头设置有牵引带收放装置。

3.按权利要求1和2规定的电动磨擦牵引带式弹射器，其特征是设置数个小直径磨擦轮，牵引带的电动卷扬机功率远超过收带需要。