[发明专利]一种大功率轴向超强推力发动机、利用该发动机的超音速弹射器及弹射控制方法

说明书

本发明公开了一种大功率轴向超强推力发动机、利用该发动机的超音速弹射器及弹射控制方法，属于航空母舰的舰载机弹射技术领域。本发明的超音速弹射器包括发动机和主体弹射架，所述的主体弹射架中部贯穿有气缸，供气系统喷出的气体轴向推动气缸内部的活塞杆运动，所述气缸的外围设置滚球套管轨道，该滚球套管轨道包括外套筒、传动滚球和内套筒，传动滚球置于外套筒和内套筒之间；活塞杆推动滚球套管轨道运动，用于承载舰载机的顶板铺设于滚球套管轨道上。本发明的弹射器占地面积小、弹射方向灵活可调节，在航母上同时设置多组弹射器的情况下，可同步弹射在空中超前形成战斗机群，应用本发明提供的弹射器能够很好的展现中国海军的威力。

技术领域

本发明涉及航空母舰的舰载机弹射装置，更具体地说，涉及一种大功率轴向超强推力发动机、利用该发动机的超音速弹射器及弹射控制方法。

背景技术

为了响应国家号召的强军梦，我国自行建造航母在某种程度上是我国海军将来发展的一个方向。随着我国科学技术的不断发展，国产航母的加速研发，中国海军战斗力将大幅提升。然而，从世界范围来看，打造一支强有力的航母战斗群是极其挑战性的。航母上必备的弹射器、舰载机、拦阻索、大型升降机等技术均掌握在欧美乃至美国一家手里，而国外也不可能有任何国家卖给中国先进军事技术，中国海军未来建造航母需要解决弹射器的问题，如果这个问题中国海军不下大力气解决和处理好，那麽将直接影响中国海军未来航母建造的进度和中国海军蓝水舰队的成军时间。

目前国际上的航母弹射器主要分为以下几种：势能弹射器、蒸汽弹射器、电磁弹射器、火箭助推弹射器等。而上述弹射器均存在着一些不可避免的缺陷，如蒸汽弹射器，是目前大型直通式航母的主流弹射器，舰载机能够依靠蒸汽弹射器来获得一个初始加速度，从而在滑跑距离有限的条件下达到足够的起飞速度，拥有高可靠性。但是蒸汽弹射器由外围设备和弹射机及控制系统组成，外围设备包括：海水淡化设备、蓄水池、高压水泵、高压气泵、高压储气罐、导气管、气动阀门、安全阀、弹射阀、输气管道和锅炉等装置；弹射机包括：开口汽缸、活塞、密封装置、密封刀、传动臂、拖索、往复钢索、固定滑轮、导向滑轨等；控制系统有：压力传感器、温度传感器、位置传感器以及计算机系统等构成完整的弹射器系统。可见蒸汽弹射器的短板在于占地面积大、吨位重，配套设施多，建造成本高，对各个环节的操作要求高、系统繁琐、维护成本大；且蒸汽弹射器急升急降的飞行方式也是飞行员生理难以承受的。

而电磁线圈弹射器与普通大型平板型直线电机不同，它不仅有复杂的强制冷却系统，而且在每一段的功能都不相同，因此其非常消耗能源、跑道长、弹射间断时间长，形成机群慢；火箭助推弹射器在助推中会产生大量的污染物，而且成本高，用一次性的助推弹射器会让经济不强的国家畏而却步，多次重复使用必须配快速打捞艇、验伤设备，最重要的是其安全性一直受到质疑。势能弹射器缺点是需要建一个很大的坡面，运行时航母风阻力增大，隐形效果不好，更重要的是起飞频率低，影响其它设备使用，还需要配套大功率的升降机等。

经检索，现有技术中也公开了一些新结构设计的舰载机弹射装置。如中国专利申请号200910118815.9，申请日为2009年3月2日，发明创造名称为：航母弹射器；该申请案的航母弹射器包括气缸，气缸包括具有开口的气缸壳体和活塞，以及密封装置，活塞具有从气缸壳体开口处的密封装置中伸出，用于推动甲板上飞机的活塞凸起，在气缸壳体内具有前缸室和后缸室，气缸壳体的前部具有可连通前缸室和大气的放气口及用于使活塞回位的回位进气口，气缸壳体的后部具有可连通后缸室和大气的出气口，放气口、回位进气口、出气口各自均具有开关；该航母弹射器还包括与活塞连接的具有进气口的进气装置，进气装置具有与进气口连通的进气通道，活塞具有连通后缸室和进气通道的活塞气道，进气口具有开关；该申请案注入气缸中的高压气体通过活塞喷入，活塞即能向火箭或导弹那样在气体喷出时获得一个推力，还能够获得在密闭缸室内的由已喷出高压气体构成的压力，因此该申请案依靠活塞获得的力来实现舰载机的弹射，但可想而知，在该申请案完全依靠活塞获得的高压气体压力弹射舰载机的条件下，其所需消耗的能源是非常巨大的，且能否使舰载机获得起飞所需的加速度仍是一个未知数。