一種攔阻器及安裝攔阻器的跑道的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種攔阻器及安裝攔阻器的跑道，該攔阻器包括至少一個滾筒組，滾筒組包括支架、主動滾筒和被動滾筒，主動滾筒和被動滾筒平行排列且固定在支座上，主動滾筒的一端連接動力裝置。本發明的有益效果為：本發明結構簡單，安裝方便，能夠阻停任何速度下正常接地，扎實滑行的飛行器，適應性廣泛；當滑上攔阻器后，飛行器的直線前行運動便立刻停止，因此對跑道長度沒要求，有效利用跑道，并能夠以合理的費用提高機場的安全水平，另外由于飛行器接地滑行后不需要使用剎車，不需要使用反推，所以機體和機上乘員都不會受反作用力影響，不需要借助地面摩擦力，對飛行器滑行輪磨損小。
【專利說明】一種攔阻器及安裝攔阻器的跑道
【技術領域】
[0001]本發明涉及機場跑道安全【技術領域】，具體而言，涉及一種攔阻器及安裝攔阻器的跑道。
【背景技術】
[0002]航空是高科技、高風險的資本密集型行業，在當代社會中已成為國民經濟發展的重要驅動力，任何航空災害造成的人身財產損失和無形的危害都是觸目驚心的。隨著航空運輸交通流量的上升和機場的擴大，飛行裝置沖出跑道，造成機毀人亡的事故屢見不鮮。避免著陸沖出跑道是飛行管理的重要內容。國際民航組織統計數據顯示，在全球范圍內沖出跑道事故次數排在民用航空裝置事故類型統計的首位。我國民航近年來沖出跑道事件次數，在民用航空裝置嚴重事故征候類型統計中亦居首位。解決好飛機沖出跑道的問題，能明顯提升安全運行水平。
[0003]目前運用的跑道攔阻技術，主要有強力抵消慣性力的阻攔型方式和逐漸吸收慣性力動能的壓潰型方式。阻攔型是運用攔阻索、攔阻網等，強力拖拽或阻擋飛行裝置，這種方式會對飛行裝置的結構造成傷害，且被阻攔時飛行裝置的操控性極差，更沒有乘用舒適性可言。而且這種方式只適用小型飛行裝置。壓潰型是目前世界上最先進的技術，即特性材料攔阻系統(EMAS)。這種方法是將一種具有特定力學性能的泡沫混凝土，以數十厘米的厚度鋪設在跑道延長線的地面上，形成一個攔阻床。飛行裝置一旦沖出跑道進入其中，泡沫混凝土在機輪的碾壓下破碎，以此吸收飛行裝置的動能，在保證飛行裝置和機上人員安全的前提下，讓飛行裝置逐漸減速并最終停止在攔阻床內。這種方法使飛行裝置被阻攔時具有了一定的可操控性和一定的乘用舒適性，并能保證飛行裝置的安全，但這種材料是一次性的，不可反復、連續使用，必須重新鋪設，影響機場的不間斷運營，性價比低，且不能降低跑道長度。據了解，盡管國產EMAS系統價格相比國外同類產品有較大幅度下降，但對于很多機場特別是中小型機場來說，此費用也是一筆巨大的開支。
[0004]這兩項技術都要求有足夠長的跑道和較好的環境地理條件。而在我國，有相當數量的機場削山而建，俗稱“桌面機場”。雖然這些機場均按標準建立了跑道端安全區，但安全區外往往為陡坎或懸崖，飛機一旦沖出跑道端安全區，機毀人亡的悲劇必然上演。此外，一些臨江、臨海、臨居民區的機場也存在這樣的問題。國際民航組織在“國際標準與建議措施”中提出提高跑道端安全區長度的標準，以減少因為沖出跑道造成的重大飛行安全事故。但因為地理或者別的環境因素制約，很多機場難以滿足新的跑道端安全區長度要求，目前暫沒有可在較短跑道進行阻攔且適用于大、重型飛行裝置的攔阻裝置。
【發明內容】
[0005]為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種攔阻器及安裝攔阻器的跑道。
[0006]為達到上述目的，本發明實施例中提供了一種攔阻器，包括至少一個滾筒組，滾筒組包括支架、主動滾筒和被動滾筒，主動滾筒和被動滾筒平行排列且固定在支座上，主動滾筒的一端連接動力裝置。
[0007]上述技術方案中，高速滑行的飛行器接近裝置一定距離時，主動滾筒通過動力裝置啟動并按順時針方向高速轉動，動力裝置具有很大的動力驅動，可以使主動滾筒具有大于所需阻停的飛行器最大滑行速度的轉速進行轉動，當飛行器滑行輪在慣性的作用下沖上被動滾筒，接觸到主動滾筒時，由于主動滾筒正按與滑行輪相反方向高速轉動，轉移了滑行輪的前行慣性，使滑行輪支撐在被動滾筒和主動滾筒之上空轉，飛行器產生的平移運動的直線加速度變成了滑行輪和滾筒組圓周運動的向心加速度，滑行輪保持了相對的運動速度，但機體相對于地面的運動停止了，由于滑行輪和滾筒組的空加速運動釋放了慣性能量，飛行器的慣性力瞬間消失，則飛行器被阻停。該攔阻器結構簡單，操作方便，動力裝置可通過人工操作完成，只要當飛行器滑上攔阻器時，飛行器的直線前行運動便立刻停止，可以在飛行器滑行距離內的任意位置實現阻停，對于跑道的長短沒有限制，飛行器無需使用剎車，減少了摩擦，延長了跑道和飛行器的使用壽命，安全系數高，實用性廣泛。
[0008]進一步的，還包括感應設備，感應設備內連接信號發射模塊，動力裝置內連接信號接收模塊，信號發射模塊與信號接收模塊通過有線/無線進行數據交換。本技術方案中，感應設備類似于感應器，將其設置在跑道迎向飛行器來的方向上，當感應器感應到滑行接近的飛行器時，可同時檢測到飛行器的速度，并將信號通過信號發射模塊發射至動力裝置的信號接收模塊，并使動力裝置啟動迅速轉動主動滾筒，操作方便，結構簡單，可通過人工完成，也可通過信號控制，使用方便，跑道上無需布線，不會影響保障車輛、救援車輛以及消防車輛的安全進入，降低了飛行器降落滑行時控制、停止階段的操控技術難度，有利于機組對環境情景的感知，增強了安全保障系數。
[0009]進一步的，主動滾筒和被動滾筒均連接制動裝置。本技術方案中，滾筒組和滑行輪停止轉動時，制動裝置將滾筒組鎖死，這時飛行器便可依靠自身動力駛離，如果需要使用牽引設備拖拽，可以將制動裝置打開，使用簡單，并增加了安全系數。
[0010]進一步的，攔阻器內包括2個或3個平行排列的滾筒組，相鄰滾筒之間的距離相等。本技術方案中，該攔阻器可以設置2個或3個滾筒組，根據阻停的飛行器的大小進行選擇，相鄰的滾筒組中，平行并排排列，且連接牢固，相鄰滾筒組之間的距離與主動滾筒和被動滾筒之間的距離相等，組合后的滾筒組，主動滾筒和被動滾筒相間排布，保證了滾筒之間的連接緊密，有效控制飛行器阻停，結構簡單，安全系數高，使用方便、可靠。
[0011]進一步的，主動滾筒和被動滾筒的直徑相等，且與飛行器的主起落架滑行輪的直徑相等。本技術方案中，主動滾筒、被動滾筒和飛行器主起落架滑行輪的直徑均相等，保證了滾筒組的轉速與主起落架滑行輪的轉速一致，前、主起落架都不會承受額外的攔阻力，因此不會造成操控問題，使用方便、可靠。
[0012]本發明還提供了一種安裝攔阻器的跑道，包括跑道基體(7)和攔阻器，跑道基體上兩側對稱挖有溝槽，攔阻器固定在溝槽內，且攔阻器內的滾筒頂端與跑道基體的平面平齊，攔阻器的感應設備固定在跑道基體上且迎向飛行器運動的方向上。
[0013]本技術方案中，本發明的跑道能夠阻停任何速度下正常接地，扎實滑行的飛行器。跑道應嚴格控制，必須保證攔阻器在最佳的位置上才可以起到攔阻的效果，滾筒組位于跑道基體的平面之下，滾筒的頂端與跑道基體的水平面平齊，當飛行器與攔阻器接觸時，飛行器產生的平移運動的直線加速度變成了滑行輪和滾筒組圓周運動的向心加速度，滑行輪保持了相對的運動速度，但機體相對于地面的運動停止了。由于滑行輪和滾筒組的空加速運動釋放了慣性能量，飛行器的慣性力瞬間消失，則飛行器被阻停。當不使用時可以在攔阻器的頂端蓋上鋼板，這樣可以作為普通的跑道使用，不會影響保障車輛、救援車輛以及消防車輛的安全進入，降低了飛行器降落滑行時控制、停止階段的操控技術難度，有利于機組對環境情景的感知，增加了安全保障系數。
[0014]進一步的，攔阻器對稱放置在跑道中心線兩側，位于主起落架滑行輪滑行軌跡的延長線上，且與跑道中心線垂直放置；攔阻器的動力裝置遠離跑道中心線且靠近跑道基體的側邊。
[0015]本技術方案中，攔阻器應放置在跑道中心線兩側，位于主起落架滑行輪滑行軌跡的延長線上，且與跑道中心線垂直放置，保證了飛行器滑行時，飛行器的主起落架滑行輪恰好落在攔阻器上，有效進行攔阻，另外動力裝置應設置在遠離跑道中心線且靠近跑道側邊的一端，這種方式安裝，保證了主動滾筒能與飛行器的主起落架滑行輪的輪速反方向轉動，且動力裝置位于兩端，不會受到飛行器的影響，無論大型飛行器還是小型飛行器，都不會對動力裝置造成影響，另外動力裝置的這種設置保證了被動滾筒位于主動滾筒的最外側，且被動滾筒首先接觸飛行器的主起落架滑行輪，減弱了滑行輪的速度，然后再接觸主動滾筒，從而轉移了滑行輪的前行慣性，使機體相對于地面的運動停止了，由于滑行輪和滾筒組的空加速運動釋放了慣性能量，飛行器的慣性力瞬間消失，則飛行器被阻停。
[0016]進一步的，對稱設置的攔阻器，其外側端之間的距離應大于所需阻停的最大型飛行器的主起落滑行輪的最大輪距，其內側端之間的距離應小于所需阻停的最小型飛行器的主起落滑行輪的最小輪距。本技術方案中，對攔阻器在跑道上的位置進一步的限定，保證了飛行器的主起落滑行輪恰好落在滾筒上，滾筒的長不小于5個需要阻停的最大型飛行器主起落架滑行輪組的寬度，只有這種安裝方式，才可以保證攔阻器的正常實施和啟動，保證了飛行器只要滑上攔阻器，飛行器的直線前行運動便立刻停止，對跑道的長度沒有限制，只要飛行器能夠扎實接地滑行即可，操作簡單，使用方便。
[0017]本發明的有益效果為:本發明結構簡單，安裝方便，能夠阻停任何速度下正常接地，扎實滑行的飛行器，適應性廣泛。另外本發明還具備以下優點:
(O由于飛行器接地滑行后不需要使用剎車，不需要使用反推，所以機體和機上乘員都不會受反作用力影響，能非常好的保障飛行器安全，并保持極好的乘用舒適度；
(2)由于飛行器自然滑行，前、主起落架都不會承受額外的攔阻力，因此不會造成操控問題；
(3)當滑上攔阻器后，飛行器的直線前行運動便立刻停止，因此對跑道長度沒要求，有效利用跑道，并能夠以合理的費用提高機場的安全水平，特別是對跑道可用距離短、地理環境條件不好的機場；
(4)本發明提供的結構可以反復連續使用，不影響機場的運營，投資費用低，性價比高，因為不需要借助地面摩擦力，對飛行器滑行輪磨損小，能有效降低飛行成本，不會影響保障車輛、救援車輛以及消防車輛的安全進入，降低了飛行器降落滑行時控制、停止階段的操控技術難度，有利于機組對環境情景的感知，增加了安全保障系數。
【專利附圖】
【附圖說明】[0018]圖1為本發明實施例所述的一種攔阻器的俯視圖；
圖2為本發明實施例所述的一種攔阻器的側視圖；
圖3為本發明實施例所述的一種安裝攔阻器的跑道的俯視圖；
圖4為圖3中A-A剖視圖。
[0019]圖中，
1、主動滾筒；2、被動滾筒；3、制動裝置；4、動力裝置；5、支架；6、主起落架滑行輪；7、跑道基體；8、飛行器。
【具體實施方式】
[0020]下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。
[0021]具體實施例1，如圖1-2所示，本發明實施例所述的一種攔阻器，包括至少一個滾筒組，滾筒組包括支架5、主動滾筒I和被動滾筒2，主動滾筒和被動滾筒平行排列且固定在支座上，主動滾筒的一端連接動力裝置4。進一步的，還包括感應設備，感應設備內連接信號發射模塊，動力裝置內連接信號接收模塊，信號發射模塊與信號接收模塊通過有線/無線進行數據交換。進一步的，主動滾筒和被動滾筒均連接制動裝置。進一步的，攔阻器內包括2個或3個平行排列的滾筒組，相鄰滾筒之間的距離相等。進一步的，主動滾筒和被動滾筒的直徑相等，且與飛行器8的主起落架滑行輪6的直徑相等。
[0022]上述技術方案中，該攔阻器由數組滾筒組組成，每個滾筒組有被動滾筒和主動滾筒構成，對應飛行器主起落架滑行輪著地的位置設置在跑道上，滾筒組的主動滾筒具有主動高速轉動的能力，滾筒組有制動裝置。高速滑行的飛行器接近裝置一定距離時，滾筒組主動滾筒啟動，按順時針方向高速轉動，飛行器滑行輪在慣性的作用下沖上被動滾筒，接觸到主動滾筒時，由于主動滾筒正按與滑行輪相反方向高速轉動，轉移了滑行輪的前行慣性，使滑行輪支撐在被動滾筒和主動滾筒之上空轉，飛行器產生的平移運動的直線加速度變成了滑行輪和滾筒組圓周運動的向心加速度，滑行輪保持了相對的運動速度，但機體相對于地面的運動停止了。由于滑行輪和滾筒組的空加速運動釋放了慣性能量，飛行器的慣性力瞬間消失，則飛行器被阻停。只要滑上攔阻器，飛行器的直線前行運動便立刻停止，可以在飛行器滑行距離內的任意位置實現阻停。該攔阻器結構簡單，操作方便，制動裝置和動力裝置均可通過人工操作完成，只要當飛行器滑上攔阻器時，飛行器的直線前行運動便立刻停止，可以在飛行器滑行距離內的任意位置實現阻停，對于跑道的長短沒有限制，飛行器無需使用剎車，減少了摩擦，延長了跑道和飛行器的使用壽命，安全系數高，實用性廣泛。
[0023]具體實施例2，如圖3-4所示，本發明還提供了一種安裝攔阻器的跑道，包括跑道基體7和攔阻器，跑道基體上兩側對稱挖有溝槽，攔阻器固定在溝槽內，且攔阻器內的滾筒頂端與跑道基體的平面平齊，攔阻器的感應設備固定在跑道基體上且迎向飛行器運動的方向上。進一步的，攔阻器對稱放置在跑道中心線兩側，位于主起落架滑行輪滑行軌跡的延長線上，且與跑道中心線垂直放置；攔阻器的動力裝置遠離跑道中心線且靠近跑道基體的側邊。進一步的，對稱設置的攔阻器，其外側端之間的距離應大于所需阻停的最大型飛行器的主起落滑行輪的最大輪距，其內側端之間的距離應小于所需阻停的最小型飛行器的主起落滑行輪的最小輪距。
[0024]本發明結構簡單，安裝方便，能夠阻停任何速度下正常接地，扎實滑行的飛行器，適應性廣泛；當滑上攔阻器后，飛行器的直線前行運動便立刻停止，因此對跑道長度沒要求，有效利用跑道，并能夠以合理的費用提高機場的安全水平，另外由于飛行器接地滑行后不需要使用剎車，不需要使用反推，所以機體和機上乘員都不會受反作用力影響，不需要借助地面摩擦力，對飛行器滑行輪磨損小。
[0025]本發明提供的技術方案選擇了釋放慣性能量的空加速型方式，用滾筒組承接慣性力，以滑行輪和滾筒組的空加速運動釋放慣性能量，使滑行中飛行器的慣性力消失，達到阻停的目的，本發明能夠阻停任何速度下正常接地，扎實滑行的飛行器。具體安裝時，在跑道延長線地面上、或跑道上飛行器滑行距離內需要的位置上，以外寬大于所要阻停的最大型飛行器主起落架滑行輪的最大輪距，內寬小于所要阻停的最小型飛行器主起落架滑行輪的最小輪距，在跑道中心線兩側主起落架滑行輪滑行軌跡的延長線上，與跑道中心線垂直，各平行設置數組滾筒組(滾筒組數量是所要阻停的最大飛行器主起落架滑行輪的倍數)。設置時，滾筒組位于跑道基體的水平面之下，滾筒的頂端與跑道基體的水平面平齊，被動滾筒在迎向飛行器來的方向。三組滾筒組平行排列，組間中心距與主滑行輪間距相等。主動滾筒的動力裝置的感應器設置在跑道迎向飛行器來的方向上。
[0026]本發明方案的作用方式是:本方案只作用于飛行器主起落架滑行輪。飛行器正常扎實接地滑行后，機組操作人員注意的要點是，關閉動力，不使用剎車，保持方向，按跑道中心線自然滑行。當飛行器接近滾筒式阻停器時，感應器啟動主動滾筒順時針高速轉動，飛行器主起落架滑行輪在慣性的作用下沖上被動滾筒，接觸到主動滾筒時，由于主動滾筒正按與滑行輪相反方向高速轉動，轉移了滑行輪的前行慣性，使滑行輪支撐在被動滾筒和主動滾筒之上空轉，雖然滑行輪的相對運動依然保持，但機體相對于地面的運動停止了。此時，主動滾筒的動力自動關閉，滾輪組和滑行輪在慣性作用下滾動，滾輪組和滑行輪的空加速運動釋放了慣性能量，飛行器的慣性力瞬間消失，滾筒組和滑行輪停止轉動時，制動裝置將滾筒組鎖死，這時飛行器便可依靠自身動力駛離。如果需要使用牽引設備拖拽，可以將制動裝置打開。
[0027]飛行器接地滑行后不需要使用剎車，不需要使用反推，只要關閉動力，保持方向，扎實滑行即可。因為不使用剎車和反推，機體和機上乘員都不會受反作用力影響，能非常好的保障飛行器安全，和保持極好的乘用舒適度。因為沒有任何外力影響，飛行器自然滑行，前、主起落架都不會承受額外的攔阻力，因此不會造成操控問題。當滑上攔阻器后，滑行的相對運動依然保持，只是機體相對于地面的運動停止了，滑行輪和攔阻器滾筒組的高速轉動保持了相對速度，釋放了慣性能量。只要滑上攔阻器，飛行器的直線前行運動便立刻停止，因此對跑道長度沒要求，只要能保證飛行器扎實接地滑行，可以根據需要設置，有效利用跑道。能夠以合理的費用提高機場的安全水平，特別是對跑道可用距離短、地理環境條件不好的機場。因為不需要使用剎車和反推力，也不需要借助地面阻力，因此對氣象條件和跑道摩擦系數要求低。可以反復連續使用，不影響機場的運營，投資費用低，性價比高。因為不需要借助地面摩擦力，對飛行器滑行輪磨損小，能有效降低飛行成本。不會影響保障車輛、救援車輛以及消防車輛的安全進入。方案創造的條件，降低了飛行器降落滑行時控制、停止階段的操控技術難度，有利于機組對環境情景的感知，增加了安全保障系數。
[0028]本發明方案對質量大、載荷高的大型飛行器的阻停效果尤為明顯，可以有效降低對跑道的要求，具有軍事上的意義。[0029]本發明方案是設置在跑道地面之下，最高端與跑道地面平齊，如果需要，只需在裝置上覆蓋鋼板即可恢復跑道。
[0030]本發明方案還可以使用在道路上，用在重要機關、要害部門及需要的位置，實現對輪式行走機構的阻停。
[0031]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種攔阻器，其特征在于:包括至少一個滾筒組，滾筒組包括支架(5)、主動滾筒(I)和被動滾筒(2)，主動滾筒和被動滾筒平行排列且固定在支座上，主動滾筒的一端連接動力裝置(4)。
2.根據權利要求1所述的攔阻器，其特征在于:還包括感應設備，感應設備內連接信號發射模塊，動力裝置內連接信號接收模塊，信號發射模塊與信號接收模塊通過有線/無線進行數據交換。
3.根據權利要求1所述的攔阻器，其特征在于:主動滾筒和被動滾筒均連接制動裝置(3)。
4.根據權利要求1所述的攔阻器，其特征在于:攔阻器內包括2個或3個平行排列的滾筒組，相鄰滾筒之間的距離相等。
5.根據權利要求1所述的攔阻器，其特征在于:主動滾筒和被動滾筒的直徑相等，且與飛行器(8)的主起落架滑行輪(6)的直徑相等。
6.一種安裝攔阻器的跑道，其特征在于:包括跑道基體(7)和攔阻器，跑道基體上兩側對稱挖有溝槽，攔阻器固定在溝槽內，且攔阻器內的滾筒頂端與跑道基體的平面平齊，攔阻器的感應設備固定在跑道基體上且迎向飛行器運動的方向上。
7.根據權利要求6所述的安裝攔阻器的跑道，其特征在于:攔阻器對稱放置在跑道中心線兩側，位于主起落架滑行輪滑行軌跡的延長線上，且與跑道中心線垂直放置；攔阻器的動力裝置遠離跑道中心線且靠近跑道基體的側邊。
8.根據權利要求6所述的安裝攔阻器的跑道，其特征在于:對稱設置的攔阻器，其外側端之間的距離應大于所需阻停的最大型飛行器的主起落滑行輪的最大輪距，其內側端之間的距離應小于所需阻停的最小型飛行器的主起落滑行輪的最小輪距。
【文檔編號】B64F1/02GK103587711SQ201310618500
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年4月28日
【發明者】葉元華 申請人:葉元華