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机械社区»论坛 › 行业设备 › 航空航天/军工/船舶/铁路/物流与港口 › 船舶与海洋工程 › 航母舰载机弹射器和着舰拦阻装置的设计方案
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航母舰载机弹射器和着舰拦阻装置的设计方案

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无路车
发表于 2012-1-10 15:59:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
航母舰载机弹射器和着舰拦阻装置的设计方案' P5 L& p) b* k
    航母舰载机起飞弹射器现在已经由蒸气弹射器发展到了电磁弹射器，由于研制发展较晚和技术上的原因航母舰载: b8 S8 X) x- O: ?$ k3 P: V
机起飞弹射器一直还处于研发之中，由于蒸气弹射器在使用中耗能耗水太大、结构原理落后已经淘汰，电磁弹射器的
. Y+ G8 S6 I" T/ e结构原理实际上就是超导磁悬浮直线电机用于航母的弹射器上，研发的重点在电磁弹射器的储能及控制装置上。
6 b$ q0 M3 {( b5 ^2 m    目前在电磁弹射器还未成军之前看看机械结构的常规弹射器也有可以发展的方向，机械结构的弹射器由液压系统0 D6 M: P8 ~" H+ r/ e$ g
、储能器、平行四边型结构用液压缸推动的推力杆系统和控制系统装置组成，平行四边型推力杆结构就像多个
& u' F: G% t* q2 Z% ^IXXXXXXXI组成（平均一个X五个绞结点，两个X就是八个绞结点），液压缸只需推动一个X其余的X就会同步推行到位速( N% ^) t: u0 r6 `/ k( e  L! ^, J1 ]- C
度快行程大，比方说一个X 推行五米十个X就能同步推行五十米，而液压缸的推行行程只需2.5米，效率是很高的。平
0 c! O9 \8 W1 S0 ]5 \+ z9 b+ y行四边型结构的同步推行机采用全程导向槽稳定控制，速度问题取决于液压系统及其结构和控制阀。比如设计一台推
4 d  e; g# ^/ ~行60吨的重物平行四边型结构同步推行机（加上结构重量就是80吨），推行距离70米，推行时间3秒，电机功率660KW
( B$ ]) }! F, B! J# j! ]  }3 I9 c，（一马力=75公斤米/秒，传动效率取0.4）为了提高液压系统的运行效率系统设有储能器装置，另外为了节能着舰拦
1 U) e" C, K- C4 ]1 j9 {阻装置的再生能量也与系统储能器装置相联。这样航母舰载机起飞有这种简单的弹射器运行效率是很高的,小型预警机. b! \4 A! `: L3 c. x9 t+ E) ]
也能借助弹射器起飞。
. Y4 a% `6 q8 v0 Y+ o( H! ~1 v6 Y    目前舰载机在没有弹射器时都采用滑跃减载起飞，要想短距离满载起飞必需要有足够的加速度而必需借助外力弹
& G& R& |! `, p, n: ?8 s射器，如果航母的起飞跑道加长到300米，航母的行驶速度再快一点也能满载滑跃起飞，当然这需要航母的结构和动力7 D& ^8 o4 T9 ^, U; c
也要做相应的改动。
9 p# F: w# n+ p# g& j; k- `4 _7 P: Y% j6 ?4 J) z9 Y% h
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2266998
发表于 2012-1-10 16:14:15 | 显示全部楼层
哈哈，大虾，科幻了，你那个电机功率就比较逗，
( ^% o' O5 s+ F1 W
9 ]0 V2 M  {9 ~9 V" D早年小飞机时用过液压的，后来淘汰了，6 o2 [6 e) A7 ~2 v4 B. t8 l
6 ^* B% W5 V. y  H. t. i
阿拉一辈子的梦想就是玩这个，与米国打一次海战，世界史上只有山本玩过一次，2 \  _4 [3 U. a4 E1 i
* x( v2 Y+ Y$ x; Z4 \- d& o
阿拉现在保有对热力计算这些能力。包括玩厚钢板，大结构，高速缓冲机构，阿拉说的都不是幻想啊，啊哈

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单车居士
喜欢与高手过招 佩服 我喜欢 海战时叫我 死在美国人手里 值  发表于 2012-1-10 16:46
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leftwall
发表于 2012-1-10 16:50:16 | 显示全部楼层
不是说有院士在搞电磁的了么?
* w* \: F; `6 O6 O实在不行或许垂直起降还有改进的空间……

点评

无路车
垂直起飞有何不可，苏33的两台发动机的推力已达25吨，推重比大于一的舰载机加上这种结构的弹射器将舰载机在改装后的航母升降机处垂直弹射到一定高度起飞是完全可行的。  发表于 2012-1-26 14:45
xiaoyetongxu
俺练过散打，但只是娱乐娱乐；散打要有常人2到3倍的体能，练体能不好玩。玩过拳击，把我爹的脸揍晕了。哈哈，哈哈。可是跟别人一玩，就被别人打懵了。人在放松的时候，出拳速度才能快。类似大脚版主，喝好酒才有灵感  发表于 2012-1-12 14:28
2266998
毛子航母就没战斗力，各种配套都不行，预警、反潜、飞机的能力都不行，随便玩玩可以，不能真练，  发表于 2012-1-10 20:40
2266998
УУ  发表于 2012-1-10 20:40
2266998
米、日对轰过，但不是大和，那时没有出来，日本舰炮射程不行，没轰过米，冶金水平差，现在同口径也不行，毛子坦克炮口径大，军迷还赞叹、瞎掰，实则是膛压不够，也是冶金水平不行，只能提高口径弥补，  发表于 2012-1-10 20:37
ying2kangta
袖珍航母，就是拿来看的，没啥意思，真用不到，就像泰国那样，拿来救灾用了。什么“皇家方舟”，耍都没见耍一下，给媒体拍照用的。老苏的就就比较搞，在地板下埋一溜儿大导弹，哈哈。  发表于 2012-1-10 18:51
ying2kangta
非常非常可惜的是，老米为什么不“衣阿华”和“大和”对轰一下，不要用飞机，就最后抡一下拳头，俺做梦都想看这个惨烈的结果，可惜了，没有发生。  发表于 2012-1-10 18:37
ying2kangta
拿人当自动操纵系统用，缺点很大，非常容易受干扰，而且，塞人的大导弹，目标也太大了，活塞式导弹又没有穿甲弹头，没什么贯穿力，撞不到水线以下，没啥作用。  发表于 2012-1-10 18:34
2266998
大海是没有屏障的，你不用化妆，谁就是谁，大家看得清清楚楚，看一下米国与小鼻子的海战，以小鼻子完美谢幕而告终，什么手段都可以耍，看你最后有什么？论自杀攻击，什么拉登，什么塔利班，差的非常远，  发表于 2012-1-10 17:38
everfree
任何取巧的心理，只能在国内玩，拿不到海上去=========强烈赞同！  发表于 2012-1-10 17:07
2266998
没有弹射钩，海战免谈，什么滑跳，什么垂直起降，都是个玩意儿，玩航母，看米国，因为你最终要对付的也是那家伙，任何取巧的心理，只能在国内玩，拿不到海上去，就像拳击，或棒球，大家都在看，你二位打一下看看？  发表于 2012-1-10 16:56
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无路车
 楼主| 发表于 2012-1-10 21:54:13 | 显示全部楼层
电机功率是计算出来的，平行四边型结构同步推行机构用于弹射器是比较先进的，液压缸行程只需要2.5米，系统结构是合理可行。这种结构的弹射器设计制做都很简单，对材质没有过高的要求，结构制做没有太大的难度，整个系统的设计制做费用可以控制在2000万元以内。

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fmdd
兄弟，看来你还没理解可靠性的数学原理，找本可靠性设计方面的书翻翻就能明白了。谁都不希望损坏，但这只是美好期望，你做的再结实，也存在损坏的概率，只是概率小一些，串联系统的可靠性等于各组成部分可靠性的乘积  发表于 2012-10-13 10:02
无路车
为什么要让它损坏呢？结构强度足够好可靠性就好，而且整个系统都在隐蔽性很安全的飞行甲板以下。  发表于 2012-10-9 14:00
fmdd
不行，这结构可靠性很差，多杆件任何一个节点损坏，整个系统就完蛋了，它是串联系统，总可靠性是P=P1*P2*P3*P4......构成部分越多，可靠性越差，这玩意不能用于战争  发表于 2012-10-8 11:54
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无路车
 楼主| 发表于 2012-1-10 21:54:27 | 显示全部楼层
电机功率是计算出来的，平行四边型结构同步推行机构用于弹射器是比较先进的，液压缸行程只需要2.5米，系统结构是合理可行。这种结构的弹射器设计制做都很简单，对材质没有过高的要求，结构制做没有太大的难度，整个系统的设计制做费用可以控制在2000万元以内。

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无路车
不是报价，是设计制做费用目标。  发表于 2012-1-14 17:59
无路车
只要方案的大方向是正确的就可以继续作下去，细节问题要认真区别对待，对于报价来说整个系统就这点东西做完也就够了，不是很复杂的东西。需说是这种结构是有很多先进之处，但是低调做事做完做好还是有益无憾的吧。  发表于 2012-1-12 18:47
xiaoyetongxu
大项目初步方案都没理清，何来费用报价。就是报价，误差浮动会很大，不确定因素太多。  发表于 2012-1-12 13:55
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无路车
 楼主| 发表于 2012-1-14 17:16:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 无路车 于 2012-1-16 10:43 编辑
, J9 \# `" V4 O8 G+ B9 U* p; K! M( t. h0 e  t
     据一些资料显示，“库舰”最长的跑道为195米，在【苏联航母发展历程】书中发现；苏33从185米跑道起飞，在
1 N* |7 E# k' }2 ?, t9 f# N: N甲板风为22节的情况下起飞重量可以达到32吨。在甲板风为0，空气为标准情况下，起飞重量小于28吨的苏33可以从" {/ m+ r3 a" d% Y" K& H4 _- I
105米长的1号阵位起飞。这种资料虽说是有一些不真实但也是有些情况下是可行的，（有一种可能是刮大风时舰载机1 t" v' E% S2 U6 T" L' W6 n  Y
逆风起飞）适当的增加跑道长度可以增加舰载机的起飞重量，这对舰载机滑跃满载起飞也许是个不错的方式。6 N7 A5 z' Q! P, w
     航母舰载机起飞弹射器安装于滑跃起飞跑道的初段,舰载机在达到一定速度后半段在滑跃平台上就可以达到每小时
/ c9 C6 [8 a$ W* K280公里以上的起飞速度，用这种方式可以使舰载机在较短的跑道上轻易的实现满载起飞。
* m/ p; B, a; W    航母舰载机起飞弹射器系统的装机功率取得偏小是因为要节约能源，是以小马拉大车的方式最大限度的降低能源消耗9 H& C, t% N- J/ I2 y7 q
，并且充分的利用航母在各个工作环节中尽最大可能的降低消耗。也许大家都知道蒸气弹射器的工作介质是高温蒸气
* H: c3 B; V) V  t, G，把大量的淡水加热成高温高压蒸气是需要耗费大量的燃料和一定的时间，而且需要把这种高温高压的能量储存起来- R) Q# C6 _4 Q7 x  `' r, k
待弹射器工作时使用，往往是起飞弹射器根据飞机的机型和负载的多少给弹射器多少蒸气量，以免发生起飞弹力过载4 f" Q0 Q4 b/ O, n& c/ F' I
或起飞时弹力过小飞不起来失败，所以蒸气弹射器的操作都有严格规程和控制。航母着舰拦阻装置系统是一使用次数7 s! E+ o) D7 T# s- M& L( o
最多使用最为频繁的装置，以往大家都把它当着一个着陆装置使用，20多吨重的舰载机以大于每秒120米的速度着舰并6 r% }7 h9 z0 p: k6 @0 A! T$ G
以2秒钟时间在50米的距离内停下来，这种航母舰载机着陆时产生的大量再生能量白白的浪费掉了并没有加以利用，这
. q) I% g% L* U- K- `1 d次在液压起飞弹射器装置中设置了大量的液压储能器加以利用，也得益于极大的减少了系统的装机功率降低了对能源/ V6 `6 U2 @2 o. f; c7 q
的消耗和装机设备资源的浪费。有了大量的液压储能器装置也使得多泵系统中电机油泵不致于长时间不停机工作使用
. T1 `' U& b' ^& p. B6 N; j7 O，这对于设备的使用是很合理的。' E1 h/ u, f1 _! r8 D
    为了验证这种平行四边型结构用液压缸推动的推力杆装置的航母舰载机起飞弹射器系统可行性及可靠性，可以在
$ x8 j. P9 }3 _陆上机场作一试验。试验的方式是将这种起飞弹射器和着舰拦阻装置系统安装在试验平台上，试验在模拟航母出航后
$ D+ H3 S+ ]) F5 c' [" Z开始进入程序工作，弹射器系统的电机油泵工作一定的时间设定液压系统储能器能量的最小需要量后，舰载机上试验
5 x0 Z' Y) ?3 r. a7 e- k航母平台开始着舰一定的架次，液压系统储能器能量储到位。舰载机起飞弹射器系统开始为舰载机起飞准备，然后是: o. d; F/ q5 B
舰载机进人弹射器起飞位置挂上弹射器弹射钩拉杆及起飞负荷拉力杆、起飞自动控制等一系列程序，并着重设定控制
3 @: K. A% t  Y/ J$ b机型和负载的多少给弹射器多少液压油量和压力大小、切入弹射器自动监视控制系统程序模式，舰载机弹射起飞时记
9 S  f7 Z/ d4 g录平台上的各个距离段的时间、速度、起飞离地距离、甲板风的大小情况、液压系统储能器工作状态以及在某时间段内一次
; O0 M, b0 p2 l+ {性的需要完成的弹射起飞架次数，并及时调整弹射器系统的工作装态。反复试验后根据情况对整个系统作出调整及其修改，直到这种弹射器系统符合设计要求为止。  D, X% j% ^$ n
" j3 N7 T/ e# x3 v! `

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无路车
更正为“20多吨重的舰载机以大于每秒64米的速度着舰并以2秒钟时间在50米的距离内停下来，”  发表于 2012-1-16 23:16
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无路车
 楼主| 发表于 2012-1-26 14:19:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 无路车 于 2012-1-27 09:31 编辑 5 @1 S$ |; l3 v/ T: @( K+ H
. V: S! q+ \$ I
    各位网友新年好！龙年吉祥！2 ]1 c3 ?$ ]# I1 A
    大家都知道美国航母蒸汽弹射器的瞬间弹射暴发力可以到100多吨以上，而液压弹射器要在瞬间出力必需要积聚巨6 T5 a8 S! S$ F! a  Q  o
大的能量，弹射力才能把舰载机在一定的时间和距离内推上到一定的速度，因此，积聚力量瞬间出力可以在这种平行0 x/ _' H  Y2 j! o! R1 G# N2 ^
四边型结构用液压缸推动的推力杆装置的航母舰载机起飞弹射器系统的液压缸旁再并数个大型压力弹簧，利用液压缸5 P# O* b( k: d+ M; W- E0 W2 ?
回程力加上辅助液压缸力压缩弹簧到初始位置，脱开辅助液压缸作用，待起飞弹射器工作时再释放出力，这样起飞弹
9 I& w+ q- ~# c5 _6 b射器力量倍增后对舰载机满载短距离起飞也能起到事办功倍的作用。（瞬间弹射暴发力和速度利用液压缸作用可控）
4 O. P9 ~6 f1 d: Z
' Y* t- H* b! k) D- _6 [   苏33的两台Lyulka AL-35F涡轮风扇发动机，单台推力14800公斤，歼15如果能换装两台WS-15全称涡扇15“峨眉”
* u( F. I" X4 \4 P9 p涡扇发动机，单台最大加力推力：16186.5daN，（目前的歼-15采用的依然是引进的俄制AL-31F发动机）这种推重比大+ y: p: G+ y2 h' p
于一的舰载机加上这种结构的弹射器将舰载机在改装后的航母升降机处转动90度垂直弹射到一定高度起飞是完全可行
7 E: I/ A- o1 Q的。
% f; A. q2 Z3 f' T, A4 `" T3 ?/ f5 O- e9 _  G+ P: {

0 z1 y% K4 f' E5 v& {. h: {' ~) k' l2 _
- I- k" _, J% C) C
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无路车
 楼主| 发表于 2012-1-28 11:48:07 | 显示全部楼层
经过改装后的瓦良格号航母就有2个升降弹射器（航母的左、右侧带升降机的弹射器),2个滑跃式起飞带弹射器，4个舰载机弹射器对航母舰载机起飞效率有很大的提升。
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情比毒更浓
发表于 2012-8-12 21:27:12 | 显示全部楼层
专业性很强的东西！希望我们的航母会用到更好的！

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无路车
科技就是力量！关注国防就是关注自己的家园。  发表于 2012-8-13 21:28
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无路车
 楼主| 发表于 2012-10-9 14:07:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 无路车 于 2012-10-9 14:26 编辑
4 F( b2 [1 V4 ?: C  h4 c6 {9 e: J1 {9 C1 i) b; D: J
航母升降机处的垂直弹射器好处多，可直接在机库引出弹射各种型号的舰载机。开发出这种弹射器将增大航母舰载机的出航能力及舰载机数量。机库内的舰载机和返航后的舰载机都可以通过其它航母升降机平台进入机库后经加油、载弹及检查再次进入垂直弹射器的起飞程序，这相当于一艘航母当两艘或三艘航母使用。

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fmdd
飞机的机身气动外形是用于向前飞的，不是用来垂直飞的，你要垂直弹射升空，空气阻力会相当大，需要的弹射能量比前向弹射大得多，同时飞机机身也无法承受这样的过载而散架，要垂直弹射需要特殊结构，比如球形飞机  发表于 2012-10-13 10:22
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