现代航空母舰阻拦装置

1 为什么要设计舰载机着舰阻拦装置 现代喷气式飞机的着舰速度较大，一般在200—300米／秒左右，在不采取任何拦阻措施的情况下，需要滑行上千米才能停下来。而航空母舰飞行甲板的长度只有200—330米左右，因此，如何使飞机在如此短的距离内停下是航母设计的关键。阻拦装置的作用就是在最短的时间和距离内吸收掉着舰飞机的动能，使其迅速减速并安全停下来。     

MK7-3型阻拦装置定长冲跑控制阀结构特点及控制规律

定长冲跑控制阀是大型航空母舰拦阻索装置的核心部件。本文以美国MK7-3型阻拦索装置为例,分析了其结构组成特点,研究了阻拦力的基本控制原理,并讨论了飞机重量设置不准确时对阻拦力过载的影响。结果表明,重量设置偏小和偏大都可能产生大过载造成飞机损伤或者人员伤亡,甚至导致阻拦作业失败。     

美国航母航空保障系统研究

针对美国现役航母航空保障系统的现状,对其航空保障系统的发展进行探讨,并对美国现役航母的弹射起飞系统、阻拦回收系统、着舰引导系统、舰载机调运系统、航空数据管理与控制系统、航空弹药贮运系统、舰面保障系统、舰载机维护维修保障设施等开展研究,总结美国航母航空保障系统的关键技术,预测其未来发展方向。     

美国海军先进阻拦装置发展情况研究

先进阻拦装置是美国为建造"福特"级航母而专门研发的新一代航母阻拦装置.该装置以水涡轮机、感应电机以及机械制动器为主要吸能部件,具有阻拦能级高、阻拦过载小等性能优势.本文首先简要介绍了美国先进阻拦装置的发展历程,并对先进阻拦装置的工作原理、系统组成以及技术方案进行了详细剖析,总结了主要技术难点.在此基础上,梳理并分析了先进阻拦装置的技术指标体系,针对其中的关键指标分析了指标内涵与设定意义.研究内容可为我国新一代阻拦装置的研发提供借鉴和参考.     

航母关键系统对架次率的影响研究

航母舰载机的出动架次率是衡量航母及其航空联队作战能力的基本标准,是航母重要的战技指标。本文着重探讨了航母关键系统对架次率的影响,分析了弹射装置、着舰引导系统、飞机升降机、航空弹药贮运系统的能力对舰载机出动架次率的直接影响,对比了常规动力航母和核动力航母的加速性能对架次率的间接作用。     

航母关键系统对架次率的影响研究

航母舰载机的出动架次率是衡量航母及其航空联队作战能力的基本标准,是航母重要的战技指标。本文着重探讨了航母关键系统对架次率的影响,分析了弹射装置、着舰引导系统、飞机升降机、航空弹药贮运系统的能力对舰载机出动架次率的直接影响,对比了常规动力航母和核动力航母的加速性能对架次率的间接作用。     

国外航母舰载机出动回收能力指标体系分析

航母舰载机出动回收能力是航母舰机适配性的重要表征指标之一。为研究舰载机出动回收能力指标体系及指标内涵,重点分析了航母舰载机出动回收能力的基本概念及影响航母舰载机出动回收能力的某些约束因素;针对国外衡量航母舰载机出动回收能力中常用指标,讨论其内涵及设定这些指标的意义。通过对美国、英国、法国和俄罗斯几个典型实例的分析结果表明：实战和演习是国外航母舰载机出动回收能力指标体系建立和相应指标值设定的主要依据。     

环境扰动下的舰载机着舰响应分析与建模

航母对一个国家的重要性越来越明显。舰载机是航母上重要的核心武器装备,负责航母的攻击及防御。但是,由于舰尾气流和甲板运动的影响,舰载机的着舰精准性面临非常大的问题,对飞行员的操作水平要求极高。因此,对影响舰载机着舰的环境扰动因素进行充分研究显得非常必要。本文将基于PID算法,着重对以上2个因素进行分析,并建立相应的模型。     

基于AMESim的滑轮缓冲器动力学建模与仿真

[目的]针对传统滑轮缓冲器的缓冲性能不足以及阻拦索张力峰值过大的问题,[方法]采用基于行程可变阻尼的滑轮缓冲器替代传统滑轮缓冲器,应用AMESim软件对2种滑轮缓冲器进行建模与仿真分析。[结结果]结果表明:基于行程可变阻尼的滑轮缓冲器可以有效提高阻拦装置的各项拦截指标,且对舰载机冲击载荷的适应性良好。与传统滑轮缓冲器相比,其阻拦索张力峰值降低25%,舰载机最大加速度降低23%。[结结论]研究结果可为进一步改善舰载机阻拦装置的性能提供理论参考。     

国产舰载机采用前轮拖曳弹射可行性探讨

弹射起飞在工程技术上是一种“以小代大”的做法，它能充分克服舰载机自身动力不足的弱点，使其能以较大的起飞重量起飞离舰，自飞机上舰以来一直是人们解决其短距起飞的“最佳选择”。在出现了滑跃起飞方式后，曾经有观点认为战斗机的陆改舰采用滑跃起飞最为简单，但俄罗斯苏-55的发展实践却说明这种看法并不完全正确。人们现在已经意识到，陆基战机上舰还是采用弹射起飞更能达到改装的目的，只需要适当加强机身和起落架强度、在机身上安装弹射受力和着舰阻拦钩就可以了。当然。这也要看采用什么样的弹射联接方式，如果是拖索弹射，则改装是非常简单的；但如果是要采用前轮拖曳弹射方式，则情况又有所不同。早期的舰载水上侦察机是通过一个弹射滑轮与机身联接的，而在二战前和二战后数年时间中，舰载机从航母上弹射起飞一直采用的是拖索弹射。第二代舰载机上舰后，前轮拖曳弹射逐渐代替了拖索弹射。前轮拖曳弹射方式是把弹射钩设置在前起落架上，以致舰载机的前起落架就显得“与众不同”，并成为舰载机付出结构增重代价的重要原因。最近人们在讨论我国歼-10舰载前途时，就因为其腹部进气方式而被认为是不适合改装成弹射起飞舰载机。     

MK7-3型拦阻装置滑轮运动特性分析

根据动滑轮和定滑轮的运动特点,研究了MK7-3型拦阻装置中滑轮组索在动滑轮组和定滑轮组中的缠绕方式,建立了拦阻装置动滑轮组和定滑轮组中各滑轮钢索拉出长度数学模型,分析了各滑轮的转速运动特点和滑轮轴承的磨损特点。研究发现:MK7-3型拦阻装置的钢索缠绕比是18∶1,阻拦机中靠近阻拦索的滑轮转速最快,与钢索末端缓冲装置相连的滑轮转速最慢。     

大型船闸主动式安全拦阻方案研究

针对现有防撞拦阻系统与船舶大型化发展不相适应的问题,进行主动式安全拦阻方案的相关研究。通过机械臂自主套缆,阻拦索上的拉力通过刹车带、导带轮传递至摩擦吸能单元,由摩擦吸能单元上的摩擦制动器在制动距离内逐渐吸收船队的动能等系列方法,保障船队过闸期间安全停靠,消除船舶失速、超速撞击船闸人字门的安全风险。同时通过数值模拟仿真验证拦阻方案的可行性和有效性。结果表明：该方案可满足8 750 t（空载）~3万t（满载）载质量排水量范围的成组过闸船队,0.5 ms进闸航行速度,在20 m制动距离内减速制动,安全停船,有效保证船闸人字门和成组过闸船队安全。     

舰载飞机的阻拦着舰动力学建模

舰载飞机在海上军事体系中占有至关重要的地位,随着我国大型航空母舰的自行研发成功,舰载飞机的弹射起飞和阻拦着舰等技术的研究也进一步展开。与地面起飞和降落不同,舰载飞机受到复杂的海上气候环境的影响,同时,航空母舰始终处于运动中,给舰载飞机的起飞和着舰提高了难度。舰载飞机在进行着舰时会产生很大的冲击载荷,为了保证飞机在最短滑行距离内安全着陆,航空母舰配备了阻拦挂索等装置。本研究针对某一型号的舰载飞机,利用仿真软件Matlab-Simulink和数值模拟方法,对该型号飞机的阻拦着舰过程进行了力学模型和运动学模型的建立,并在此基础上完成了阻拦着舰系统的力学仿真。     

船用齿轮箱多级行星齿轮传动系统设计

为实现船舶齿轮箱的精准运转,进而完成多级行星齿轮的稳定传动,设计一种新型的船用齿轮箱多级行星齿轮传动系统。遵照齿轮箱转台结构的传动需求,连接多级行星驱动齿轮和传动汇流环,完成新型齿轮传动系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,计算船用齿轮的称重结果,在满足轻量化标准的前提下,连接齿轮传动接口,实现新型齿轮传动系统的软件运行环境搭建,联合相关硬件设备结构,完成新型船用齿轮箱多级行星齿轮传动系统设计。对比实验结果表明,与普通传动系统相比,应用新型船用齿轮传动系统后,船舶齿轮箱运转精准度最大值超过95%、最小值达到60%,有效促进了多级行星齿轮的稳定传动。     

斜齿轮齿面摩擦力对动力学的弯曲效应

文章利用能量最小原理计算斜齿轮时变接触线上的载荷分布,在考虑齿面摩擦的情况下计算轮齿接触点的变形,通过对比有无摩擦两种情况的计算结果后可知,齿面摩擦对齿轮弯曲特性的影响较为明显,节点处的变形突变较大势必将引起较大的刚度变化从而带来振动和噪音。在考虑齿面摩擦的情况下构建齿轮的动力学模型,给出了主、从动齿轮绕旋转中心的振动位移轨迹。     

电缆托盘表的编制和电缆预切割工艺的运用

介绍了主干电缆托盘表编制的要领,指出了主干电缆托盘表的编制与电缆预切割不仅是加快电气施工速度的要求,更是实现中间产品成品化,缩短造船周期,建立现代造船模式的要求,阐述了在主干电缆托盘表的编制与电缆预切割过程中的设计方法和设计思路。     

MK7-3型拦阻装置缓冲系统动力学分析

分析了MK7-3型拦阻装置的工作原理,采用牛顿定律建立了滑轮缓冲装置和钢索末端缓冲装置的动力学模型.研究发现,滑轮缓冲装置可以有效地减小阻拦初期发生的钢索张力峰值;钢索末端缓冲系统可以减小动滑轮组和定滑轮组之间钢索的松弛,从而防止拦阻装置在阻拦过程中钢索出现颤动.     

行星齿轮传动齿根动应力计算

针对功率分流行星齿轮传动齿轮重合度大,齿根应力计算工作量大的问题,对齿根动应力的计算问题进行了详细的研究。并以功率分流差动级太阳轮为例,对模型的建立方法、网格的划分方法、载荷的施加方法进行了详细的分析。利用Ansys中的APDL语言形成载荷文件,来控制在1个啮合周期内若干对接触线位置上载荷的施加。本文的计算方法可以精确、快速地得到1个齿在啮合过程中齿根的动应力。     

海流条件下中性缆缆形及张力的理论研究

文章考虑缆绳经受的法向与切向流体阻力,在自然坐标系下推导了任意海流中缆绳的动力学方程。建立了中性缆在均匀、线性及组合海流作用下缆形与张力的参数表达式。参数表达式给出了对应海流作用下缆形及张力的物理规律,从而为参数迭代求解时迅速收敛指明了数学途径。自行编制程序,算例的定量结果进一步验证了其物理规律,也表明在长缆绳下,忽略切向阻力在工程上是不合适的。