蒸汽彈射器是航空母艦上的飛機騰飛裝置,一般通過核動力裝置發(fā)生的熱能發(fā)生蒸汽,推進(jìn)飛機短距騰飛,下面我們一起來看看蒸汽彈射器的發(fā)展過程以及原理。 蒸汽彈射器的發(fā)展過程以及原理 創(chuàng)造進(jìn)程 彈射器重要有三種:液壓彈射器、蒸汽彈射器和內(nèi)燃彈射器。世界上最早的彈射器是由美國西奧多·埃利森海軍上尉于1911年研制勝利的。這種原始的彈射器由三條繩索和一塊法碼組成,但這種彈射器太原始,幾乎沒起到什么作用。后來,埃利森又對這種原始的彈射器進(jìn)行改良,研制勝利緊縮空氣式彈射器,于1912年11月12日進(jìn)行了人類史上第一次彈射騰飛。 不過,埃利森的創(chuàng)造并沒有引起人們的注意。因為當(dāng)時的艦載飛機重量輕、速度低,不須要彈射也可從航空母艦的飛翔甲板上騰飛。直至噴氣式飛機出生后,彈射器才變得日漸主要起來。而第二次世界大戰(zhàn)停止時,航空母艦上所設(shè)備的彈射器都是液壓的,彈射能量極小,基本無法滿足噴氣式飛機的須要。1951年,英國海軍航空兵后備隊司令米切爾率先提出研制蒸汽彈射器的假想。他當(dāng)年就將其研制勝利,并設(shè)備在海軍“莫仙座”號航空母艦上。后來,美國人又于1960年研制勝利了內(nèi)燃彈射器,并將這種彈射器安裝在“企業(yè)”號核動力航空母艦上。不過,這種內(nèi)燃式彈射器至今仍不能令人滿意,所以“企業(yè)”號上除了設(shè)備內(nèi)燃彈射器之外,還設(shè)備有蒸汽彈射器。 用處原理 重型飛機要想從航空母艦上騰飛,必需有蒸汽彈射器。在飛機騰飛前,由位持器鋼圈把尾部扣在一個牢固點上,飛機前輪鄰近的牽引桿垂落到一個“滑梭”內(nèi),滑梭以掛鉤鉤住飛機?;笫钦羝麖椛淦魑ㄒ宦对陲w翔甲板上的零件。飛機前面的甲板下,有兩個平行圓筒,每個至少長45米,筒中的活塞與所有滑梭相連。蒸汽由母艦上的鍋爐輸出,增壓后輸入滑梭。飛機騰飛時開足馬力,但被位持器扣住。蒸汽彈射器一啟動,飛機引擎的動力加上蒸汽壓力,使鋼圈斷開,飛機前沖,在45米距離內(nèi)到達(dá)時速250千米/小時。飛機彈射騰飛脫離滑梭后,活塞前端的注管就落入水池,在幾米的距離內(nèi)停頓,滑梭移回原位,推進(jìn)另一架飛機騰飛。母艦上每個蒸汽彈射器每分鐘可推進(jìn)兩架飛機騰飛。通常航空母艦最多裝設(shè)4個蒸汽彈射器。據(jù)已公開資料顯示,在役蒸汽彈射器總重量接近500噸,每次彈射最大輸出能量可到達(dá)95兆焦耳,最短工作周期為45秒,平均每次耗用近700公斤蒸汽。 蒸汽彈射器是一項龐雜的體系工程,除了彈射器本身的裝備,還有海水淡化裝備、貯水池、高壓水泵、鍋爐、加熱裝置等諸多從屬設(shè)施。 蒸汽彈射器根本工作進(jìn)程 概念上蒸汽彈射器只是一個大型蒸汽汽缸和一個蒸汽掌握體系。將高壓蒸汽能量轉(zhuǎn)化為動能進(jìn)行彈射。然而由于飛機構(gòu)造強度上的限制,彈射器不但要有足夠的輸出功率,而且要把輸出功率精確掌握在飛機可以接收的水平以內(nèi)。 彈射的時候,蓄壓罐內(nèi)的蒸汽由彈射閥門釋放到彈射汽缸內(nèi),缸內(nèi)壓力上升推進(jìn)活塞前進(jìn)。彈射閥門的另外一個更主要的作用是準(zhǔn)確掌握蒸汽進(jìn)入彈射汽缸的流量變更,以此掌握推力和彈射的加速度,以保證飛機構(gòu)造不會超負(fù)荷。飛機升空后,蒸汽排放閥打開,讓汽缸內(nèi)蒸汽排出。同時,活塞和飛機牽引器被水剎器減速后停下,然后由歸位體系拉回起跑點。 蒸汽彈射器的重要構(gòu)造 從內(nèi)部構(gòu)造上看,一臺蒸汽動力彈射器按功效可以分成7個重要體系。 1、騰飛體系 2、蒸汽體系 3、歸位體系 4、液壓體系 5、預(yù)力體系 6、潤滑體系 7、掌握體系 (注:蒸汽鍋爐和回收蒸汽裝置在構(gòu)造上屬于船的動力體系,不屬于彈射器的內(nèi)部構(gòu)造。) 騰飛體系的功效是發(fā)生動力和驅(qū)動飛機,這個體系由7個部分組成。 ·彈射槽蓋/甲板軌道·動力彈射汽缸·汽缸縫蓋和密封條·飛機牽引器·推動活塞·速度感應(yīng)器·水剎器 推動活塞在進(jìn)行防銹處置 蒸汽體系的功效是儲存蒸汽,而且掌握蒸汽在各管道和汽缸內(nèi)的排入,流動和排放。這個體系重要有6個部分組成。 ·蒸汽蓄壓器/儲氣罐·蒸汽注入閥門·彈射閥門·排放閥門·減壓曲管·蒸汽管道 歸位體系的作用,是為彈射活塞和牽引器歸位供給動力和驅(qū)動。重要的部分有 ·液壓動員機·滑輪鋼纜體系·歸位牽引器 歸位液壓驅(qū)動器 蒸汽彈射器的液壓體系的功效重要是供給掌握動力。重要的部件有 ·液壓泵·排放泵·液壓泵·液壓管道和閥門·蓄壓器 預(yù)力系留體系位于飛翔甲板的起跑點。進(jìn)行起跑之前,將飛機固定在彈射滑動器上,并且對施加預(yù)應(yīng)力,以避免突然加速受力造成構(gòu)造過載。這個體系的重要部件有 ·張力瓶和活塞·電控氣壓閥 潤滑體系散布在全部彈射器構(gòu)造上,重要部分有 ·潤滑油缸·潤滑油泵·電控油閥·流量感應(yīng)器·潤滑器 掌握體系是包含所有掌握彈射器的運行的部件。重要組成部分為: ·主掌握臺·甲板掌握臺·飛翔掌握板·鍋爐狀況顯示板 彈射器的動力構(gòu)造 開縫汽缸和活塞直接驅(qū)動裝置是米切爾式蒸汽彈射器的一個比擬奇特的構(gòu)造。通過一些公開的圖片,我們可以看到它們的根本構(gòu)造 C-13彈射器的彈射氣缸 彈射氣缸是彈射器最大的一個部件,全部氣缸是分段制作,最后銜接而成的。每段氣缸長約4米,接口處有密封槽,全部汽缸是通過底座固定在彈射器槽的氣缸軌上而連成一體。這種多截銜接氣缸構(gòu)造有利于下降生產(chǎn),運輸和維修的成本,而且可以更靈巧地敷衍整體上的熱變形。 汽缸縫蓋和密封條的最主要作用是在氣缸縫外形成密封,另外,密封條和汽缸縫蓋在氣缸縫的外部形成一個完全的鉤型構(gòu)造,可以夾住汽缸縫以防氣缸內(nèi)部壓力增大的時汽缸縫擴展。 |
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