专利名称：航空母舰舰载机的起飞和降落方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种航空母舰舰载机的起飞和回收方法，具体地说是一种采用旋 转机构使航空母舰舰载机起飞和回收的方法。
背景技术：
航空母舰(Aircraft Carrier),简称"航母"、"空母"，是一种可以提供军用飞 机起飞和降落的军舰。航空母舰是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰 艇。现代航空母舰及舰载机己成为高技术密集的军事系统工程。
目前世界上中型以上的航母的总体设计无一例外地采用前漂艏，方形艉，斜 角平甲板，带大外漂的高干舷，右置岛式舰桥，闭式机库和舷侧升降机。航母还 需要一些特殊设备，如拦阻索(用于正常降落)，拦阻网(用于紧急降落)，助 降系统等。
传统舰载机的起降技术如下
1、舰载机的起飞
除正在研究中的下一代飞机弹射装置电磁弹射以外，传统的固定翼飞机从航 空母舰起飞的方式可以分以下两种。
第一种是蒸汽弹射起飞，使用一个平的甲板作为飞机跑道。起飞时一个蒸汽 驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。蒸汽弹射有两种弹射方式， 一种是前轮弹射，弹射时由滑块直接拉着飞机前轮起飞。这样不用8~10人来为 飞机挂拖索和减拖索了，弹射时间减短，飞机安全性好。第二种是拖索式弹射， 顾名思义，就是用钢质拖索牵引飞机加速起飞，这种弹射方式比较老，各方面都 不如前者好。
弹射起飞的弹射器实际上是一个大蒸汽活塞，用来帮助飞机加速起飞离舰。 蒸汽在瞬间释放时，推动活塞及连动的滑块，以3 — 4 G将重达4 0吨的飞机在 1 0 0米内由静止加速到高达1 7 5节的速度。每部弹射器弹射间隔为半到一分 钟。但实际上，弹射一个攻击波需2 5到3 2分钟。弹射器使重型高性能飞机上 舰成为可能，但弹射器既大又重，达到l 0 0吨左右，设计制造昂贵复杂，目前 只有美国一家在使用，而且需要耗用大量的水，每弹射一次需耗淡水1. 5-2吨， 弹射器使用限制多，每日每部弹射器弹射平均不超过70-100次，飞机出动率低。 弹射器的维修要求高，每弹射3000-3200次需海上停飞检修或返港检修，舰载机
也必须极大地加强机体，从而增加重量。 弹射起飞的过程如下
飞机的前轮被挂在起飞装置中，操作起飞装置的官员必须知道飞机的型号和 载重来调节起飞装置。
为了保护甲板上的人员和器械，在飞机后面要装上屏蔽飞机喷气流的壁板。 飞行员在得到起飞许可后加足马力，同时用刹车防止飞机运动。 飞行员在得到起飞信号的同时要放开刹车，同时起飞装置起动，将飞机弹出 跑道。这个过程一共持续1.5秒钟。
第二种是斜板滑跳起飞。有些航空母舰在其甲板前端有一个"跳台"帮助飞机 起飞。飞机在起飞的时候以自己的动力经由跳台的协助跳上空中。这种起飞方式 不需要复杂的弹射装置，但是飞机起飞时的重量以及起飞的效率不如弹射。滑跳 起飞无需特殊设备，对机体结构要求低，陆基飞机上舰容易，其出动率和弹射起 飞相当，可连续出动而无弹射器使用次数的限制，起飞离舰时飞机始终保持控制， 而弹射起飞初期实际上是无控的。但要求飞机具有高推重比和短距起飞能力，起 飞可能不能重载，高温环境下发动机推力下降，必须用喷水加力才能起飞。
在两种情况下航空母舰都必须以20节(36公里/小时)以上的速度逆风航 行，来帮助飞机起飞。动力常规起降固定翼飞机需要借助航母迎风高速前进，来 提高真风速，同时降低起飞着舰时机舰相对速度。
2、舰载机的降落(回收)
在航空母舰上降落，尤其是在夜间或在天气不好的情况下，需要很高的飞行
技巧。降落过程如下
首先回归的飞机要进入环绕母舰的环型航线以降低飞行高度和速度，有些时 候可能还需要脱离等待中的降落航线去进行空中加油。
在降落时飞机的速度要降低到几乎失速的地步。飞行员将放下起落架、襟翼 与空气减速板，将捕捉钩伸出，维持一定的速度和下滑速率。航舰上的降落官指
挥飞机降落，他不断地告诉飞行员，他离最佳情况的偏差是多少；航空母舰上的 灯光提示飞行员，下降时的角度是否正确。
在航空母舰的飞行甲板后部有四条拦截索。降落的飞行员必须让捕捉钩挂上 其中一条。在最佳情况下他应该挂上第三条。
在着陆时飞行员必须将飞机完全压低，这样他可以保证钩住一条拦截索。同 时又必须将发动机开到最大，这样如果没有挂上拦截索的话也可以在最短的时间
之内加速离开甲板，重新回到降落航线。拦截索是由液压制动的，它可以在两秒
钟和50米内使飞机停下来。飞行员会依照甲板上的地勤人员的指示将发动机的 推力降低到慢车并且离开降落区。
在紧急情况下，比如飞机的挂钩损坏了，飞机无法使用拦截索停下来，在甲 板上可以拉起拦截网来协助飞机迫降。又或者飞机会再次拉起，重新降落。
由于航空母舰承担着战斗、载机、飞机起降的诸多重要任务，致使航母体型 庞大，行动偏缓，易受攻击，耗资巨大等弱点。特别是关键的起降技术及其设备 ——弹射器，更不可能从国外获得，从别国购买也会有备件问题。
发明内容
针对目前航母在起降技术上的现状，本发明的目的是提供一种新型的航空母 舰舰载机的起飞和回收方法及其装置。本发明改变现有舰体形式，可以减小舰体 体型、增强灵活性、降低使用成本。
一种航空母舰舰载机的起飞和降落方法，其特征在于它包括以下步骤 '1)在航空母舰舰体上设置带有一组伸出臂的风车型旋转机构，在每支伸出 臂的伸出端设置起降平台，在起降平台上设置发射台；起降平台浮于海面上；
2) 起飞前飞机由机库通过移送设备分别就位于各起降平台上的发射台上， 用固定设备将飞机前轮固定在发射台上；
3) 启动旋转机构，使各支伸出臂同时旋转，在伸出臂的加速旋转下，使位 于起降平台上的飞机不断升高同时获得越来越大的切向初速度；
4) 在飞机达到起飞高度和速度时，释放固定装置使飞机自动沿切线飞出， 完成飞机的起飞；
5) 飞机降落时，起降平台浮于海面，飞机沿环绕母舰的环型航线飞行以降 低飞行高度和速度，接近旋转机构的起降平台时，调整起降平台的倾角，使发射 台倾角与飞机的飞行高度和速度相匹配，使用阻拦装置使飞机直接降落于起降平 台上，飞机带动旋转机构的起降平台一起高速旋转；
6) 逐步减慢旋转机构的旋转速度，直至停止，通过移送设备将起降平台上 的飞机移至机库，完成飞机的降落。
本发明上述步骤3)中，起降平台应随伸出臂旋转速度和高度的变化调整倾 —角，使发射台倾角与旋转速度相匹配。上述步骤4)中，多架飞机同时随起降平 台旋转，各飞机在最佳点连续或间隔发射。
一种航空母舰舰载机的起飞和降落装置，其特征在于它包括设置在航空母 舰舰体上的风车型旋转机构，在旋转机构上设有一组伸出臂，伸出臂的一端设置 在旋转机构的旋转轴上，伸出臂的伸出端设有可调整倾角的起降平台，在起降平 台上设有发射台。
本发明中，旋转机构的底部位于海平面下，在起飞和降落时，起降平台均浮 于海面上。
为便于航行，本发明旋转机构的伸出臂收回后可并拢在转轴周围。 本发明的理论依据如下
艮P:起飞速度=伸出臂长水平投影*旋转机构旋转角速度； 设V=100m/s，即起飞速度为360km/h; co=2ji/s，即每秒旋转一周； 则旋转臂水平投影R=100/2n=16m;
通过上式可知在旋转机构每秒旋转一周的条件下，伸出臂臂水平投影为
16 m即可满足要求。
本发明改变现有航空母舰舰载飞机的起降方式，采用新型的旋转式起降方 式，改变舰体形式，可以减小舰体体积，增强了灵活性、降低了成本。本发明也 可应用于不易建大型机场的岛屿或山区。
图l是本发明的结构示意图2是本发明在航空母舰中的位置示意图。
具体实施例方式
一种航空母舰舰载机的起飞和降落装置，它包括设置在航空母舰舰体11上 的风车型旋转机构l，在旋转机构1上设有一组伸出臂2，伸出臂2的一端设置 在旋转机构的旋转轴4上，伸出臂2的伸出端设有可调整倾角的起降平台3，在 起降平台3上设有发射台。 一组伸出臂2可以是三臂或四臂，用来实现多架飞机 6连续或间隔发射。旋转机构1可以制成旋转塔状。
旋转机构1的底部位于海平面5下，在起飞和降落时，起降平台3均浮于海 面上。为便于航行，旋转机构l的一组伸出臂2收回后可并拢在旋转轴4周围。
一种利用上述装置的航空母舰舰载机的起飞和降落方法，它包括以下步骤
1) 在航空母舰舰体上设置带有一组伸出臂的风车型旋转机构，在每支伸出 臂的伸出端设置起降平台，在起降平台上设置发射台；旋转机构的底部位于海平 面下，在起飞和降落时，起降平台均浮于海面上。 一组伸出臂可以是三臂或四臂， 用来实现多架飞机连续或间隔发射。
2) 起飞前飞机由机库通过移送设备分别就位于各起降平台上的发射台上， 用固定设备将飞机前轮固定在发射台上。
3) 启动旋转机构，使各支伸出臂同时旋转，在伸出臂的加速旋转下，使位 于起降平台上的飞机不断升高同时获得越来越大的切向初速度；起降平台应随伸 出臂旋转速度和高度的变化调整倾角，使发射台倾角与旋转速度相匹配。
4) 在飞机达到起飞高度和速度时，释放固定装置使飞机自动沿切线飞出， 完成飞机的起飞；可以是多架飞机同时随起降平台旋转，各飞机在最佳点连续或 间隔发射。数架飞机释放后，利用自身动力正常编队飞行。
5) 飞机降落时，起降平台浮于海面，飞机沿环绕母舰的环型航线飞行以降 低飞行高度和速度，接近旋转机构的起降平台时，调整起降平台的倾角，使发射 台倾角与飞机的飞行高度和速度相匹配，使用阻拦装置使飞机直接降落于起降平 台上，此时，飞机带动旋转机构的起降平台一起高速旋转。阻拦装置可以是拦截 索或拦截网。
6) 逐步减慢旋转机构的旋转速度，直至停止，通过移送设备将起降平台上 的飞机移至机库，完成飞机的降落。
本发明由于不需要大面积、长距离飞行甲板，故可大幅度减小航空母舰的体 积和尺寸，降低制造成本，增强战斗的灵活性。目前通常飞行甲板多在100米以 上；技术简单，使用可靠安全，维护费用低。
权利要求
1、一种航空母舰舰载机的起飞和降落方法，其特征在于它包括以下步骤1)在航空母舰舰体上设置带有一组伸出臂的风车型旋转机构，在每支伸出臂的伸出端设置起降平台，在起降平台上设置发射台；起降平台浮于海面上；2)起飞前飞机由机库通过移送设备分别就位于各起降平台上的发射台上，用固定设备将飞机固定在发射台上；3)启动旋转机构，使各支伸出臂同时旋转，在伸出臂的加速旋转下，使位于起降平台上的飞机不断升高同时获得越来越大的切向初速度；4)在飞机达到起飞高度和速度时，释放固定装置使飞机自动沿切线飞出，完成飞机的起飞；5)飞机降落时，起降平台浮于海面，飞机沿环绕母舰的环型航线飞行以降低飞行高度和速度，接近旋转机构的起降平台时，调整起降平台的倾角，使发射台倾角与飞机的飞行高度和速度相匹配，使用阻拦装置使飞机直接降落于起降平台上，飞机带动旋转机构的起降平台一起高速旋转；6)逐步减慢旋转机构的旋转速度，直至停止，通过移送设备将起降平台上的飞机移至机库，完成飞机的降落。
2、 根据权利要求1所述的航空母舰舰载机的起飞和降落方法，其特征在于 步骤3)中，起降平台应随伸出臂旋转速度和高度的变化调整倾角，使发射台倾 角与旋转速度相匹配。
3、 根据权利要求1所述的航空母舰舰载机的起飞和降落方法，其特征在于: 步骤4)中，多架飞机同时随起降平台旋转，各飞机在最佳点连续或间隔发射。
4、 一种航空母舰舰载机的起飞和降落装置，其特征在于它包括设置在航 空母舰舰体上的风车邀旋转机构(1)，在旋转机构(1)上设有一组伸出臂(2)， 伸出臂(2)的一端设置在旋转机构(1)的旋转轴(4)上，伸出臂(2)的伸出 端设有可调整倾角的起降平台(3)，在起降平台(3)上设有发射台。
5、 根据权利要求4所述的航空母舰舰载机的起飞和降落装置，其特征在于: 旋转机构(1)的底部位于海平面下，起降平台(3)浮于海面上。
6、 根据权利要求4所述的航空母舰舰载机的起飞和降落装置，其特征在于: 旋转机构(1)的伸出臂(2)收回后并拢在旋转轴(4)周围。
全文摘要
本发明公开了一种航空母舰舰载机的起飞和降落方法及其装置，装置包括设置在航空母舰舰体上的风车型旋转机构，在旋转机构上设有一组伸出臂，伸出臂的伸出端设有可调整倾角的起降平台和发射台。起飞前将飞机固定在发射台上；启动旋转机构，在飞机达到起飞高度和速度时，释放固定装置使飞机自动沿切线飞出，完成飞机的起飞；降落时，起降平台浮于海面，飞机接近旋转机构的起降平台时，使发射台倾角与飞机的飞行高度和速度相匹配，使用阻拦装置使飞机直接降落于起降平台上，逐步减慢旋转机构的旋转速度，直至停止，完成飞机的降落。本发明改变现有舰体形式，可以减小舰体体型、增强灵活性、降低使用成本。
文档编号B63G11/00GK101348166SQ20081019604
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者举 杨, 冠 杨 申请人:举 杨