一种定力定位杆及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种定力定位杆，属于航母舰载机弹射技术领域。利用了力学摩擦力定义的基本原理，采用下钩、下钩杆与下钩杆套合筒，下钩杆套合筒套合于上钩杆，上钩杆上连上钩，下钩杆套合筒套合于上钩杆形成摩擦副，由配合过盈量产生定力输出，采用压力传感器控制炸药爆炸模式可靠脱离方式形成定力输出，实现航母与舰载机弹射前的定力固定。本发明专利技术突破国外技术封锁，定力准确、可靠；结构简单，使用、制造成本低；加工方法简单、操作简单。

【技术实现步骤摘要】
(—)
本专利技术涉及，具体涉及一种航空母舰舰载机弹射发射器中的定力定位杆结构及其制造方法。主要用于航空母舰弹射器弹射飞机的定力与位持，属于军工机械装备制造
。(二)
技术介绍
当前，航空母舰舰载机在有三种起飞方式:垂直起飞、短距滑行起飞和蒸汽弹射起飞，蒸汽弹射起飞是在飞机起飞前，由定力定位杆把前起落架向后固定于航母甲板的固定点上，飞机前起落架由牵引杆垂落到一个“滑梭”内，滑梭以挂钩钩住飞机前起落架。飞机下面的甲板下，有两个平行汽缸，每个汽缸至少长45米，汽缸的活塞与所有滑梭相连。飞机起飞时母舰上的锅炉高压蒸汽逐渐通入与滑梭相连活塞的汽缸，汽缸压力逐渐增高达到待弹射飞机需要的弹射压力，飞机开足马力，汽缸内蒸汽作用于活塞的压力与飞机开足马力之和，使飞机产生前行趋势的驱动力，当此驱动力达到舰载机弹射起飞的某一定值，定力定位杆被拉断，飞机前冲被加速，舰载机弹射起飞过程开始。定力定位杆是舰载机弹射起飞的关键部件，要求定力准确，否则，如果定力定位杆强度不足，在此驱动力不足时产生断开，会造成弹射力不足，造成舰载机起飞弹射时速度不足，飞机起飞困难，严重的会造成舰载机机毁人亡；如果定力定位杆强度过大后断开，会造成弹射力超载而破坏飞机结构。此部件貌似一金属材料的强度拉伸试验，实际上强度拉伸试验实验值的确定是三个试件的均值，而且要求每个试件实验值需在一定范围内，由于材料的各向异性和加工方法不同及同一加工方法中操作工艺的偏差，会造成拉伸强度的不确定性，如果采用材料拉伸试验时的杆件作为定力定位杆，就会造成飞机起飞弹时射力不稳定，起飞困难容易坠机或者飞机结构破坏的严重后果。目前，该技术被美俄垄断，而且对我国进行了技术封锁。(三)
技术实现思路
本实专利技术的目的在于克服外部技术封锁，提供，如图1、2、3所示。本专利技术的是这样实现的:航空母舰弹射舰载飞机的方法有蒸汽弹射和电磁弹射。蒸汽弹射是在舰载机就位的同时，高压蒸汽蓄能罐升至弹射该飞机机性相适应的压力，把定力定位杆下端速挂固定于航空母舰甲板的固定锚钩上，上端铰链连接于待弹射舰载机前起落架后端的固定铰链上，待弹射舰载机前起落架前端速扣挂入的弹射汽缸相连的牵引器一滑梭上，然后汽缸阀慢慢打开，已经蓄能的高压蒸汽罐的高压蒸汽与汽缸蒸汽相通连接，汽缸压力逐渐升高至弹射器所需的推力值，定力定位杆断开，舰载机被弹射起飞。电磁弹射机理类似，也需要定力定位杆。舰载机固定于航空母舰甲板的固定锚钩上，定力定位杆断开的断开值要求针对某一机型恒定准确。最大静摩擦力F= μ N, μ为滑动摩擦系数，摩擦系数μ是由材料的物理性能决定的，与材料的硬度、刚度、表面粗糙度等有关，可以对套合面形成摩擦副的内外表面进行适当加工、处理，形成特定表面摩擦副的最大静摩擦系数；Ν为作用与摩擦面上的正压力。本专利技术提供三种结构方式。实施例一:如图一所述定力定位杆，包括有下钩、下钩杆与下钩杆套合筒构成的一体下杆主体，下钩杆套合筒套合于上钩杆形成定力摩擦副，上钩杆上连有上钩，所述制造方法是套合筒与上钩杆过盈配合，为了套合筒与上钩杆过盈配合的压力在配合面上均匀，套合筒与上钩杆的配合面加工成与压力产生的应变值相当的锥度，制造时将套合筒升温至适量温度，上钩杆冷却至适量温度，迅速压合至合适深度形成过盈配合配合面形成摩擦副。摩擦副的最大静摩擦力:为汽缸内蒸汽作用于活塞的压力与飞机开足马力之和，形成使飞机产生前行趋势的驱动力。最大静摩擦力F= μ N中的N，由套合配合的过盈量的配合面提供恒定压力，适当的μ则是通过固定材料及其适当工艺，即工材料的硬度、刚度、工艺表面粗糙度和其他表面处理状态等实现定值。为避免套合配合拉脱过程在下钩杆套合筒底部出现负压形成吸力，在上钩杆配合面上开出沟槽以平衡内外气压，保证恒力输出。实施例二如图二所示，在实施例一取消其平衡气孔的基础上，为保证所述位持杆定力输出，不被材料粘连造成输出力加大，在下定力定位杆下钩与航母甲板锚固钩相接处的配合面上，钻一沉孔，孔内装一纵向滚珠轴承，轴承内装一承压件，其孔底部放置一压力传感器，在定力定位杆套合筒底部装有适量炸药，内置引爆雷管，雷管由压力传感控制器控制，当输出力等于汽缸与舰载机起飞前驱动力时，带有电源传感器控制器触发雷管，引爆炸药，炸药将上杆炸出，炸出的上杆炸出后会带有冲击能量，此时外层铝合金套盒与内压紧弹簧以消除上杆炸出后所带有的冲击能量，同时也使外层铝合金套盒脱离下杆，保证弹射定力输出。当下定力定位杆下钩与航母甲板锚固钩为丁字形结构时，丁字两接触面对称布置压力传感器。当下定力定位杆下钩与航母甲板锚固钩为其他结构时，压力传感器布置可以根据接触面的形状，采用与接触面的形状相应的布置方式。实施例三如图三所示定力定位杆，原理与实施例二相同所述压力传感器定力输出的措施置于定力定位杆上钩与舰载机前起落架铰接的接触配合面上。本专利技术的显著优点是:I)突破国外技术封锁，定力准确、可靠。2)结构简单，使用、制造成本低。3)加工方法简单、操作简单。(四)【附图说明】图1实施例一定力定位杆示意图图2实施例二定力定位杆示意图图3实施例三定力定位杆示意图1、下钩，2、下钩杆，3、下钩杆套合筒，4、上钩杆，5、上钩，6、压力传感器，7、纵向滚珠轴承，8、承压件，9、受力点，10、电缆线，11、装有电源的变送控制器，12、触发开关，13、弓丨爆雷管引线，14、引爆雷管，15、定位靠肩，16、弹簧，17、铝制压盖，18、沟槽，19、引线横孔，20、弹簧挡圈。(五)【具体实施方式】本专利技术涉及实施例一:所述定力定位杆可以由下钩1、下钩杆2与下钩杆套合筒3构成一体下杆主体，下钩杆套合筒3过盈套合于上钩杆4形成摩擦副，摩擦副的最大静摩擦力即为定力定位杆断开的输出力，最大静摩擦力F = μ N, μ为静摩擦系数，摩擦系数μ由材料的物理性能决定，与材料的硬度、刚度、表面粗糙度和表面处理状态等有关；N为作用于摩擦面上的正压力。制造时将下钩杆套合筒3加热热涨、而将上钩杆4套合面内过盈配合部分加适量余量低温冷却收缩，然后用压机快速压入套合面，压入的套合深度由上杆定位靠肩15控制，恢复常温后，下钩杆套合筒3冷却收缩形成过盈配合摩擦副的正压力N，固定工艺加工的特定材料的表面质量确定了其摩擦系数μ ,正压力N与摩擦系数μ的特定决定了其最大静摩擦力的输出，为避免套合筒3刚性在过盈上钩杆4插入是形成外端扩口现象而导致配合面正压力的不均匀，在下钩套合筒3与上钩杆4设计一个相互配合的微小锥度；为确保最大静摩擦力的输出，套合筒3底部空间在上钩杆4抽出过程中真空负压而导致输出力的降低，在上钩杆4的配合面上开有沟槽18。蒸汽弹射过程是:舰载机就位，先用定力定位杆下端速挂固定于航空母舰甲板的固定锚钩上，上端铰链连接待弹射舰载机前起落架后端的固定铰链上，待弹射舰载机前起落架前端速扣挂入的弹射汽缸相连的牵引器上，汽缸阀慢慢打开，已经蓄能的高压蒸汽罐的高压蒸汽与汽缸蒸汽相通连接，汽缸压力逐渐升高至弹射器所需的推力值，定力定位杆断开，舰载机被牵引器牵引弹射起飞。电磁弹射机理类似。定力定位杆下钩I可以随航空母舰甲板的固定锚钩的形状变化，而作相应设计。实施例二:如实施例一所述定力定位杆可以由下钩1、下钩杆2与下钩杆套合筒3构成一体下杆主体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定力定位杆及其制造方法，所述定力定位杆由下钩(1)、下钩杆(2)与下钩杆套合筒(3)构成一体下杆主体，下钩杆套合筒(3)套合于上钩杆(4)，上钩杆(4)上连有上钩(5)，下构件(1)挂于航空母舰弹射器后端固定钩上，定力定位杆上钩(5)挂着于舰载机前起落架后端固定钩销上，所述下钩套合筒(3)套合于上钩杆(4)，其特征是下钩套合筒(3)与上钩杆(4)有一个相互配合的微小锥度，其配合为过盈配合，其过盈量以输出力的大小来定，上钩件(4)于配合面外有定位靠肩(15)，所述上钩杆(4)的配合面，其特征是配合面上开有沟槽(18)，所述下构件(1)，其特征是可以根据航母弹射器后端固定钩的形状进行相应的调整。

【技术特征摘要】
1.一种定力定位杆及其制造方法，所述定力定位杆由下钩(I)、下钩杆(2)与下钩杆套合筒(3)构成一体下杆主体，下钩杆套合筒(3)套合于上钩杆(4)，上钩杆(4)上连有上钩(5)，下构件(I)挂于航空母舰弹射器后端固定钩上，定力定位杆上钩(5)挂着于舰载机前起落架后端固定钩销上，所述下钩套合筒(3)套合于上钩杆(4)，其特征是下钩套合筒(3)与上钩杆(4)有一个相互配合的微小锥度，其配合为过盈配合，其过盈量以输出力的大小来定，上钩件(4)于配合面外有定位靠肩(15)，所述上钩杆(4)的配合面，其特征是配合面上开有沟槽(18)，所述下构件(I)，其特征是可以根据航母弹射器后端固定钩的形状进行相应的调整。2.如权利I所述定力定位杆，其特征是下钩(I)与航母弹射器后端固定钩配合面处有一钻孔，孔内装有纵向滚珠轴承(7)、承压件(8)装于纵向滚珠轴承(7)内，承压件(8)底部装有压力传感器(6)，压力传感器(6)引线有下钩(I)与航母弹射器后端固定钩配合面处孔的侧面，钻有压力传感器(6)引线横孔(19)，传感器(6)引电缆线(10)由引线横孔(19)引出后，连接装有电源的变送控制器(11);所述下钩杆套合筒(3)套合于上钩杆(4)，其特征为套合筒(3)套合于上钩杆(4)之间的底部空间装有适量的炸药，炸药内有引爆雷管(14)，引爆雷管引线(13)由下钩杆套合筒(3)侧向孔(19)引出，连接于触发开关(12)，触发开关(12)另一端连接于装有电源的变送控制器(11);所述下钩杆套合筒(3)与钩杆⑷的套合，其特征为配合的两构件为过盈配合，且具有微量锥度；所述下构件(I)挂于航空母舰弹射器后端固定钩上，其特征为下钩(I)可以根据航空母舰弹射器后端固定钩的结构分为丁字形或与固定钩相配合的其他形状，下钩(I)为丁字形时，其压力传感器(6)等关联构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛京鹏，葛霖，
申请(专利权)人：葛京鹏，葛霖，
类型：发明
国别省市：江苏;32