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1、MK7—3阻攔裝置攔阻特點分析第11卷第9期2011年3月167l一1815(2011)9—2038—05科學(xué)技術(shù)與工程ScienceTechnologyandEngineeringVoL11NO.9Mat.2011⑥2011Sci.Tech.Engng.MK7—3阻攔裝置攔阻特點分析王海東畢玉泉楊炳恒黃奎(海軍航空工程學(xué)院青島分院,青島266041)摘要攔阻裝置是輔助固定翼艦載機(jī)著艦的重要裝備,其功能是使不同著艦重量的艦載機(jī)在相同的距離內(nèi)停止在飛行甲板上.通過分析美國現(xiàn)役航母上MK7_3型液壓緩沖式攔阻裝置的工作原理,研究了攔阻參數(shù)調(diào)整,鋼索振顫的消除以及如何減小鋼索拉力峰值等阻攔特點
2、.關(guān)鍵詞攔阻裝置固定翼艦載機(jī)行甲板中圖法分類號V271.492;文獻(xiàn)標(biāo)志碼A現(xiàn)代固定翼艦載機(jī)的著艦速度約為200—300km/h,如果不經(jīng)過阻攔,飛機(jī)著艦后至少要滑行數(shù)千米才能停下來,而一般航空母艦的飛行甲板長度只有200—300m,所以需配置阻攔裝置.航母阻攔裝置是實現(xiàn)艦載機(jī)在飛行甲板有限長度內(nèi)安全著艦的重要特種設(shè)備.阻攔裝置又分為阻攔索裝置和阻攔網(wǎng)裝置.在國外搭載固定翼艦載機(jī)的現(xiàn)役航母飛行甲板上,著艦區(qū)布置著3—4臺液壓緩沖式阻攔索裝置,其中艦尾向第一根阻攔索距艦尾約55m左右,然后向艦首方向每隔約14m布置1部阻攔索裝置;一般在第3與第4根阻攔索之間設(shè)置1部阻攔網(wǎng)裝置,阻攔網(wǎng)裝置僅
3、應(yīng)用于當(dāng)艦載機(jī)尾鉤放不下,尾鉤損傷或艦載機(jī)受傷,燃油不多而無法復(fù)飛及其他非正常著艦情況下的應(yīng)急措施設(shè)備.阻攔網(wǎng)裝置的工作網(wǎng)帶只能使用一次,并且在阻攔過程中會對艦載機(jī)造成一定損傷;而阻攔索可重復(fù)使用幾十次[1--3].1阻攔索裝置的工作原理艦載機(jī)尾鉤掛上跨過飛行甲板著艦區(qū)的阻攔索后,飛機(jī)向前的沖跑力通過滑輪鋼索傳遞到阻攔2010年11月22日收到,12月2日修改第一作者簡介:王海東(1974一),男,漢族,山東安丘人,講師,研究方向:機(jī)械設(shè)計及理論.E.mail:whd58833058@sina.con.cn.機(jī)中連接主油缸柱塞上的動滑輪組鋼索上,動滑輪組便向阻攔機(jī)中固定滑輪組的方向運(yùn)動,
4、同時柱塞推動油缸中乙烯基乙二醇油液通過定長沖跑控制閥流向蓄能器.定長沖跑控制閥是一個流量可調(diào)整的節(jié)流閥,液體通過該閥時會產(chǎn)生壓力損失,對液壓油缸中的流動液體產(chǎn)生阻尼,對飛機(jī)產(chǎn)生阻攔力;同時在動滑輪組運(yùn)動的過程中,與其相連的滑輪通過鋼索系統(tǒng)使得定長沖跑控制閥的凸輪旋轉(zhuǎn),控制閥杠桿系統(tǒng)的支點位置發(fā)生改變.控制閥的開度會越來越小,在沖跑的末端,開口完全封閉,柱塞和其相連的運(yùn)動滑輪組停止下來,進(jìn)而控制飛機(jī)停止向前沖跑.蓄能器與阻攔裝置的膨脹空氣瓶相連,其初始壓力為2.76MPa(400PSi).當(dāng)液壓缸中的油液進(jìn)入蓄能器中,推動蓄能器中的浮動活塞壓縮空氣使其壓力達(dá)到4.48MPa(650PSi)
5、,壓縮空氣便推動浮動活塞使蓄能器中的油液進(jìn)人油液冷卻器,將液體溫度降低.當(dāng)甲板邊緣控制站操作人員通過操作控制杠桿,復(fù)位閥便打開.油液經(jīng)冷卻器回到阻攔機(jī)主液壓缸,推動柱塞帶動動滑輪組回到初始位置,準(zhǔn)備下一架飛機(jī)的阻攔.MK7_3型攔阻裝置工作原理如圖1所示l4J.9期王海東,等:MK7—3阻攔裝置攔阻特點分析20391一滑輪緩沖裝置,2一定長沖跑控制閥,3一定滑輪組,4一復(fù)位閥,5一主液壓缸,6—柱塞,7一濾油器,8一動滑輪組9—鋼索末端緩沖裝置,1O一膨脹空氣瓶,11一油液冷卻器,12一蓄能器圖1MK7—3型攔阻裝置工作原理2MK—7裝置的攔阻特點2.1攔阻參數(shù)的改變MK7_3型阻攔裝置
6、為適應(yīng)不同著艦重量的艦載機(jī)在相同的距離內(nèi)將飛機(jī)阻攔住,通過飛機(jī)重量選擇器可調(diào)整定長沖跑控制閥的初始開口大小,以吸收不同重量的飛機(jī)著艦動能].當(dāng)一定質(zhì)量的飛機(jī)要求降落時,使用飛機(jī)重量選擇器設(shè)定飛機(jī)質(zhì)量,飛機(jī)重量選擇器絲桿推動上搖塊水平移動,通過改變搖塊機(jī)構(gòu)的臂長比調(diào)節(jié)閥芯的初始預(yù)開度,如圖2所示.降落的飛機(jī)質(zhì)量增大,搖塊機(jī)構(gòu)的臂長比應(yīng)隨之增大,閥芯的初始預(yù)開口減小.定長沖跑控制閥驅(qū)動系統(tǒng)通過自身機(jī)械閉環(huán)傳動,將主液壓缸柱塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)為凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,凸輪的旋轉(zhuǎn)推動柱塞和搖塊向下運(yùn)動,最終驅(qū)動閥套和閥芯逐漸關(guān)閉.當(dāng)主液壓缸達(dá)到工作行程后,閥口完全關(guān)閉,從而對阻攔過程進(jìn)行有效控制.定長沖跑控
7、制閥通過凸輪型線的變化控制閥口的關(guān)閉規(guī)律,保證阻攔機(jī)主液壓缸的壓力變化滿足使用要求J.圖2阻攔裝置定長沖跑控制閥圖3飛機(jī)重量選擇器調(diào)整搖塊機(jī)構(gòu)的臂長比定長沖跑控制閥在動滑輪組移動過程中引起凸輪旋轉(zhuǎn)使凸輪柱塞移動為,搖塊機(jī)構(gòu)的臂長比(臂長比最小為1,最大為2)為/7,,定長沖跑控制閥閥芯位移為Y,如圖3所示.則有:Y=x/n=△:p)/n=p(0)-p0)/n(1)式(1)中,P.為凸輪初始極徑,為凸輪型面曲線極徑變化量,0為凸輪軸轉(zhuǎn)
