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1、MK7—3阻拦装置拦阻特点分析第11卷第9期2011年3月167l一1815(2011)9—2038—05科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringVoL11NO.9Mat.2011⑥2011Sci.Tech.Engng.MK7—3阻拦装置拦阻特点分析王海东毕玉泉杨炳恒黄奎(海军航空工程学院青岛分院,青岛266041)摘要拦阻装置是辅助固定翼舰载机着舰的重要装备,其功能是使不同着舰重量的舰载机在相同的距离内停止在飞行甲板上.通过分析美国现役航母上MK7_3型液压缓冲式拦阻装置的工作原理,研究了拦阻参数调整,钢索振颤的消除以及如何减小钢索拉力峰值等阻拦特点
2、.关键词拦阻装置固定翼舰载机行甲板中图法分类号V271.492;文献标志码A现代固定翼舰载机的着舰速度约为200—300km/h,如果不经过阻拦,飞机着舰后至少要滑行数千米才能停下来,而一般航空母舰的飞行甲板长度只有200—300m,所以需配置阻拦装置.航母阻拦装置是实现舰载机在飞行甲板有限长度内安全着舰的重要特种设备.阻拦装置又分为阻拦索装置和阻拦网装置.在国外搭载固定翼舰载机的现役航母飞行甲板上,着舰区布置着3—4台液压缓冲式阻拦索装置,其中舰尾向第一根阻拦索距舰尾约55m左右,然后向舰首方向每隔约14m布置1部阻拦索装置;一般在第3与第4根阻拦索之间设置1部阻拦网装置,阻拦网装置仅
3、应用于当舰载机尾钩放不下,尾钩损伤或舰载机受伤,燃油不多而无法复飞及其他非正常着舰情况下的应急措施设备.阻拦网装置的工作网带只能使用一次,并且在阻拦过程中会对舰载机造成一定损伤;而阻拦索可重复使用几十次[1--3].1阻拦索装置的工作原理舰载机尾钩挂上跨过飞行甲板着舰区的阻拦索后,飞机向前的冲跑力通过滑轮钢索传递到阻拦2010年11月22日收到,12月2日修改第一作者简介:王海东(1974一),男,汉族,山东安丘人,讲师,研究方向:机械设计及理论.E.mail:whd58833058@sina.con.cn.机中连接主油缸柱塞上的动滑轮组钢索上,动滑轮组便向阻拦机中固定滑轮组的方向运动,
4、同时柱塞推动油缸中乙烯基乙二醇油液通过定长冲跑控制阀流向蓄能器.定长冲跑控制阀是一个流量可调整的节流阀,液体通过该阀时会产生压力损失,对液压油缸中的流动液体产生阻尼,对飞机产生阻拦力;同时在动滑轮组运动的过程中,与其相连的滑轮通过钢索系统使得定长冲跑控制阀的凸轮旋转,控制阀杠杆系统的支点位置发生改变.控制阀的开度会越来越小,在冲跑的末端,开口完全封闭,柱塞和其相连的运动滑轮组停止下来,进而控制飞机停止向前冲跑.蓄能器与阻拦装置的膨胀空气瓶相连,其初始压力为2.76MPa(400PSi).当液压缸中的油液进入蓄能器中,推动蓄能器中的浮动活塞压缩空气使其压力达到4.48MPa(650PSi)
5、,压缩空气便推动浮动活塞使蓄能器中的油液进人油液冷却器,将液体温度降低.当甲板边缘控制站操作人员通过操作控制杠杆,复位阀便打开.油液经冷却器回到阻拦机主液压缸,推动柱塞带动动滑轮组回到初始位置,准备下一架飞机的阻拦.MK7_3型拦阻装置工作原理如图1所示l4J.9期王海东,等:MK7—3阻拦装置拦阻特点分析20391一滑轮缓冲装置,2一定长冲跑控制阀,3一定滑轮组,4一复位阀,5一主液压缸,6—柱塞,7一滤油器,8一动滑轮组9—钢索末端缓冲装置,1O一膨胀空气瓶,11一油液冷却器,12一蓄能器图1MK7—3型拦阻装置工作原理2MK—7装置的拦阻特点2.1拦阻参数的改变MK7_3型阻拦装置
6、为适应不同着舰重量的舰载机在相同的距离内将飞机阻拦住,通过飞机重量选择器可调整定长冲跑控制阀的初始开口大小,以吸收不同重量的飞机着舰动能].当一定质量的飞机要求降落时,使用飞机重量选择器设定飞机质量,飞机重量选择器丝杆推动上摇块水平移动,通过改变摇块机构的臂长比调节阀芯的初始预开度,如图2所示.降落的飞机质量增大,摇块机构的臂长比应随之增大,阀芯的初始预开口减小.定长冲跑控制阀驱动系统通过自身机械闭环传动,将主液压缸柱塞的直线运动转为凸轮的旋转运动,凸轮的旋转推动柱塞和摇块向下运动,最终驱动阀套和阀芯逐渐关闭.当主液压缸达到工作行程后,阀口完全关闭,从而对阻拦过程进行有效控制.定长冲跑控
7、制阀通过凸轮型线的变化控制阀口的关闭规律,保证阻拦机主液压缸的压力变化满足使用要求J.图2阻拦装置定长冲跑控制阀图3飞机重量选择器调整摇块机构的臂长比定长冲跑控制阀在动滑轮组移动过程中引起凸轮旋转使凸轮柱塞移动为,摇块机构的臂长比(臂长比最小为1,最大为2)为/7,,定长冲跑控制阀阀芯位移为Y,如图3所示.则有:Y=x/n=△:p)/n=p(0)-p0)/n(1)式(1)中,P.为凸轮初始极径,为凸轮型面曲线极径变化量,0为凸轮轴转
