一种设置在地面和/或空中的空中飞机场和加油站的制作方法

文档序号:17701531发布日期:2019-05-17 22:38阅读:263来源:国知局
一种设置在地面和/或空中的空中飞机场和加油站的制作方法

本发明属于飞机、飞艇航空行业的属于航空设施和设备的飞机场、飞机起降落设备、飞机、着陆、减速装置、跑道、加油站。



背景技术:

航空交通在人们的工作和生活中的作用越来越大,与之相关的节能、减排、安全、减噪、效率方面的问题很多,需要在各方面进一步提高性能效率,改善效果,方能良性发展。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷和问题,提供一种使飞行器例如大、中型飞机、小型通用航空小飞机和客货运输飞艇能在地面和/或空中的空中飞机场和加油站短距离起降和加油从而获得节省燃料、减少发动机排放污染以及减少地面噪音、更有效地利用空中和地面的飞机场和空中空域的效果。

实现本发明目的的技术方案是:(结合说明书附图作说明)

一种设置在地面和/或空中的空中飞机场和加油站,具有一种飞艇的基本结构包括贯通内部中层前后的可收放的低真空的或真空的腔舱空间及其上、下、左、右、前、后的艇囊体和常规的副气囊,在此飞艇上设置供飞机短距离着陆的柔性的着陆平台及其前、后的减速装置,该减速装置不但能消减而且能利用飞机着陆时拦阻锁定其起落架状态的飞机惯性滑行前冲力而产生对这种前冲力的反作用力,使飞机短距离停机;设有与气囊体气囊包和梁、柱结构一起发挥承力结构作用的沿艇身两侧的桥塔式立柱及其对各立柱进行系拉的斜拉索结构,该具有承力和传力作用的多根斜拉索斜向栓系在飞艇同一侧的立柱然后各自折转横向地从飞艇艇囊体内的多个纵向的气囊体或气囊包的底部下表面两者紧贴地逐个穿过,特别是在穿过时每根斜拉索还另外分出或接出几股直径小一些的拉索对上面的气囊体气囊包进行环绕栓系牵拉然后再向上栓系在飞艇另一侧的与其相对的立柱上;分别在位于飞艇的前半部和后半部的多个纵向的气囊体或气囊包里至少各设一个在飞艇面临紧急状态时能携带着本来配置在飞艇头、尾部两侧的可转向的可移动其底座位置的动力推进装置及其备用的燃油和乘员用降落伞以爆炸分离方式脱离此飞艇而独立飞行离开的气囊体飞艇;在艇囊体的表面设有飞机跑道及牵引飞机向前滑跑升空的电动的动力推进装置;在飞艇内设置有为飞机供应燃油的多个燃油箱及相关的加油设备和器具;具有供各种任务作业飞艇包括不但为本飞艇也能用长长的输油管直接地同时为各架飞机快速加油的停靠在艇侧的提供燃油的飞艇作业的平台;此空中的飞艇不占用地面土地,而能从空中以系留或与地面上各种包括飞机场跑道及地面高楼的建筑物可移动变位地对接联结在一起提供作为空中的飞机场和加油站的航空设施服务。

附图说明:

附图1是作为带有飞机跑道的空中飞机场和加油站使用的飞艇的基本结构示意图。

附图2是附图1所示的飞艇上的着陆平台等等部件组成的减速装置结构的侧视示意图。

附图3是用着陆平台的拉索对其下方的多节重载燃油罐列车产生对载着飞机的着陆平台惯性前冲力的反作用力的减速装置部件的平面图。

附图4是本发明与地面飞机场结合在一起使用的布置图。

具体实施方式:

本发明的技术方案结合上述附图作进一步说明如下:

说明书附图1中的“1”是一例选用的飞艇,其长度不包括下述的尖头状整流罩,可以是大于等于700米,宽度是200米左右,厚度是10米~30米或更厚,“2”是位于飞艇头部和尾部的尖头状整流罩,用于减少空气来流风力的推力有利于将飞艇继续保持在所需要的位置上;“3”是分别设置在飞艇头、尾部两侧的进/出气口,“4”是设立在飞艇头、尾部两侧的可转向的动力推进及转向的航空发动机包括螺旋浆在内;“5”是设立在飞艇纵向两侧中部的应用斜拉索桥原理的桥塔式承力结构的立柱;“6”是由“5”分别往两边伸出的斜拉索之一,斜拉索分别栓系在各个立柱“7”上,“8”是多根柱、梁、横梁之一;“9”是飞艇的中央纵梁之一;“10”是设置在纵梁“9”、横梁“8”和气囊体上的位于中央的飞机跑道,其水平位置高于其两侧之下的飞机跑道,并且在此跑道中央位置纵向凹沟内的供电轨旁设置供电驱动的大功率的直线电机牵引头对飞机进行牵引助其起飞升空,牵引飞机时飞机的的前起落架锁定在直线电机牵引头上部的搁跨在凹沟上方两侧并且以其轮子贴地面滚动的走行结构上;“11”是着陆平台,该平台上有按控制指令升起的分别用于飞机的前起落架和后轮主起落架的拦阻索和拦阻钩(未画出),该平台分为两部分,在中间的是主平台该平台包括其下方的底架以及底架承力支柱下前后多排车轮,车轮上装有电动的轮毂电机用于前进或后退;该车轮可以设置与其下面专门特制的齿形轨道配合使用的大阻力的橡胶齿形轮胎;此结构也可应用于下层的燃油重载列车车厢的轮胎及其齿形轨道;在两侧的是经由其活动式水平地转动的支臂及其端部的用作动筒或机械手锁定在主平台下的承力支柱和横梁上的侧平台,每个侧平台前后各有至少一根支柱及其两侧的一对履带式走行滚动轮,该轮以其宽大的受力面积有助于将着陆平台上的大飞机的重量分散均匀地传往下方的既能承压又能以其柔软性对上方物体进行减振和减少其惯性前冲的能量的气囊体及其多层的上表面结构;“12”是由着陆平台“11”及其底架向前伸出的推力杆,该推力杆向下穿过位于其两侧的气囊包之间的纵向开口缝道,再向前以其往左、右方向横置伸出的多个推板“13”的每个推板直接向前逐级推动布置在其前面的多个设置在同一个同心圆圆心的同一条直线位置上的每个皆适当大小的充气的圆筒形气囊体,这一整个长圆筒状的物体用周围的多根多组拉簧性质的拉索及其网包包住,并且置于多个其直径由小逐级到大而且前后两个圆筒皆彼此略微相互套入因而可向前逐级缩合的多级的圆筒管道内,每个圆筒皆用固定的置根于与其相邻的被来自飞艇内部的各拉索牵拉吊挂着的气囊体或梁柱框架结构上的拉簧性质的各组拉索从各个方向上牵拉着,拉索在根部处是被压合锁定并且按照控制器的程序指令适当放松而使得拉索在解锁后能够适当伸长,同时仍然与别的拉索一齐提供一定的拉力,容许前面多个适当大小的几米直径的圆筒及其内部的气囊包一起受推板推压而向前逐级缩入更大一些直径和内部空间的圆筒内,因为位于上述的同一条直线位置的前后多个气囊包连同其底部端面的拉索结成的网包一齐在受到推力时带动圆筒向前缩入更大一些直径的圆筒里,从中产生对推板的阻力,如上述该圆筒之所以能够后退是因为控制装置经由传感器感受到拉索被牵拉所达到的强度而立即放松对拉索的压合锁定,于是拉索可以伸长了,使得推板能继续向前推动同样性质的各级圆筒及其内部的气囊包及其拉簧或拉索,该推力直接传到露出在最后一段圆筒外的圆形气囊包尾盘“14”,该比圆筒直径更大的尾盘贴靠在气囊体或气囊袋包的垂直立面将着陆平台的推力最终推向该气囊体,进一步地,该气囊体象一个活塞一样处在作为常规副气囊的气流通道的管道内,该管道与飞艇头或尾部的尖头状整流罩尖头部位的进/出气口相联通。这整个的多级被压缩而缩合的圆筒及其内部的所有气囊包的阻力逐渐增大并且与其余的减速部件共同起作用而使着陆平台减速至停止滑行,于是飞机停止向前。

设有为着陆平台的推力杆及推板的退出的开放空间豁口,当着陆平台退到此处,可用装在推力杆上两侧的转向作动筒同时将着陆平台的推力杆两侧横向的推板向推力杆上方折转并拢在一起,然后推力杆可以向上抬起,再将推板向后倒下贴靠于推力杆,推力杆沿着底盘纵梁上的导轨缩入平台下;飞机可以沿平台前缘伸出放下的斜坡板离开着陆平台。当着陆平台退回后,拉索收紧,于是缩合在一起的各级圆筒一个个向后拔出并与其内部的多个气囊体一起回到原位状态,等待下一个同样性质的作业过程。“14”是着陆平台“11”沿轨道向前行驶的上坡路段,往上的坡度增大了着陆平台向前滑行的阻力,有利于使飞机短距停止滑行;“15”是牵引飞机进入位于中央的跑道“10”的分支跑道;“16”是作业平台,用于让任务飞艇携带着燃油等物品或人员飞过来栓系着停靠在一起,将全部或部分燃油输入飞艇内的各个油箱。基本上每个储存燃油的油箱的周围是低真空的或真空的舱室空间,如此有利于防止和消除火灾事故。

“附图2的”“17”是停靠在着陆平台“11”上的飞机,“18”是履带式车轮,“19”是多个气囊包之一,“20”是具有拉簧的拉力的多根拉索,此种拉索进一步结成网包分别兜包着各组每个“19”小气囊构成拉索网包结构;该拉索网包达到一定的预先设定的拉力强度值,然后当传感器传来某个拉力强度值的时侯就按照控制程序指令立即松开锁定,放松拉绳,使载着飞机的着陆平台的推板继续往前推动前面多级在一起的圆筒和各组由独立的拉索网包牵拉的多级或多组气囊,直至推力减小到与阻力差不多相等于是着陆平台停止前进,飞机短距离停机,“21”是跑道表面铺设的橡胶层,它可以是例如中国市场上一种“耐动”品牌的车轮的轮胎材料,它是耐磨有弹性防扎穿的,“22”是“21”橡胶层之下的一层层的每层由众多小而扁平地连在一起的有弹性的气囊袋互相上下叠放的总的厚度大于等于几十厘米的用不透气的防水的柔软有弹性的材料构成的减震层,该层之下的“23”是在作为飞艇主承力结构的一部分的平面框架内采用高强韧性的材料仿照植物叶片脉络分布形状与蜘蛛网方式相结合的方法构建的弹性结构,它用高强韧度的材料制成因而也能承力;“23”之下是气囊体囊皮“24”,其下是上层艇囊体的气囊体气囊包;“26”是由着陆平台后部伸向设在飞艇的下层艇囊体“27”上表面的多组及多根拉索之一,“27”是位于左、右方的长椭圆轨道,其上行驶着受拉索“26”拉动的多节重载燃油罐车列车“28”的车厢之一,详见图“3”的平面图。

附图3的“29”是可收、放的拉索“26”的拉索仓,“30”是对拉索“26”的定位滑轮;“31”是按需要将位于左、右方的两股拉索组从上、下方“两合一”咬合在一起的机械类整合器,“32”是一种动力轨道,供拉索牵引的牵引车辆或装置“33”来回行驶,当该动力车辆的悬臂“34”上的压力咬合器锁定住拉索“26”,同时与“26”反向地供电驱动,也能产生对拉索“26”的反作用力;该装置宜是直线电动机结构;“34”是装在“33”上面的伸向车辆“28”的悬臂,其内部有贯通开放的空洞,容许拉索组“26”自由穿过又能用压力咬合器从上、下方咬合锁定拉索,同时也由此悬臂将一个牵引传力杆“35”横向插入重载的燃油列车车厢下部的一长排传力连接用的定位筒结构,这就能使拉索组“26”的拉力带动此重载列车“28”移动。很明显,当着陆的飞机锁定在着陆平台时,立即有前冲力由拉索“26”带动“28”重载列车;在左、右方的“36”位置设置着的是功能与上述的“32”、“33”、“34”各部件同样的装置,其功能是略加控制调节在“27”轨道上行驶的每个1至几节车厢编组的列车的速度;在“27”轨道上被拉索“26”牵拉的所有车厢能用拉索联结成一整个列车,产生更大些的反作用力;“37”是随时按需要加载用的轨道,在此轨道上顺序停放着若干燃油列车车厢,其中还可包括有载着飞艇上的重设备等物体的车厢“28”,其功能是先由“33”动力牵引车装置的悬臂上的牵引传力杆插入该“28”车厢,然后趁“27”线路上有空位向前驶入,当然为安全防撞起见,每节“28”车厢的尾部和头部皆设有常规的防撞缓冲装置和联结接头装置,相连组成一整个列车受拉索牵拉,每几节可编组在一起行驶,各编组车厢可用拉索由小到大地将适当重量的若干节“28”列车车厢送入轨道“27”并且被拉索“26”牵拉时,就会对拉索“26”产生反作用力,总之使飞机在随着着陆平台一起前冲时的速度在各种反作用力因素共同影响下先是高速然后平缓地迅速下降至停止。一个关健因素是抓住在飞机的无论前或后起落架被拦阻在着陆平台、压触到着陆平台的瞬息抖晃并且产生对下压力而下陷的一刹那时机,让拉索“26”拉上对每架特定型号及其总重的飞机相配的尽量重一些的预先编组好的多节重载车厢,然后在确保飞机平缓滑行的条件下视情况需要快速增重即让拉索“26”牵拉,适当的更重更多的所述的重物车厢。每个被拉索向前牵拉的牵引装置“33”先后临近长椭圆轨道的转弯处时立即在其悬臂上脱开拉索和收回牵引传力杆“35”然后全部一起由轨道返回起点待用。

附图4的“38”是常规的飞机场,它可以是大型的枢纽飞机场,也可以是小型的地区性通用航空小飞机的地面机场,本发明的这种基本结构及其各部件可以独立使用,包括使用在地面的飞机场内,它本身就是一个能满足一定的跑道和加油功能,安全地让飞机短距离起降的的飞机场包括加油站,特别是当来自此飞艇下方的当地地面携带着大量燃油的供油飞艇从地面直接上升并且停靠在本飞艇的作业平台,既可输油给本飞艇,又能直接用多个长长的输油管直接给停在飞艇上表面的的各架飞机加油,这既是很容易做到的,却是大大增强了本发明飞艇的功能和安全性,因为它本身不必始终携带大量燃油,可以集中资源,为更多飞机提供更迅速更安全可靠的设施和服务。它在此附图4里是与常规的飞机场结合在一起互相配合使用,它可以设置在地面机场范围及其边缘和周边相邻地带。值得指出的是本发明有利于提高飞机起、降时的安全性、不占用宝贵的地面土地资源,降低地面的噪音和发动机废气污染排放量,使地面机场增加了所能使用跑道数量和加油、维修能力等等的优点,“39”是地面的高楼建筑物,应用本发明的飞艇“1”可以在各种方向位置和高度上移动同时系留在各类建筑物的顶部或上部;“40”是由地面飞机场里的跑道直接沿坡度上行到空中跑道的地面跑道,尤其是用作为飞艇“1”用作为位于较低的高度例如几十米以上的空中的小飞机机场时,在该飞艇与地面之间设具有对飞艇定位和支撑作用的支柱,供电电缆和升降电梯也能附设于此,增进飞艇的可靠性和实用性,而且飞艇上基本可以少人化操作。特别是,本发明提供的是柔性的短距离起降的,具有吸收振动和飞机着陆时滑行的前冲力的能量的飞艇和气囊体结构,无论是在空中或地面,因而进一步设置机械手接机装置,该装置设置在着陆平台“11”上,当飞机下滑、拉平、平飞减速,飘落到该着陆平台上方,立即自动启动该接机装置向上伸出对于飞机的前起落架和主起落架的拦阻索和拦阻钩,将飞机顺势往下轻轻带动飘落并且锁定在着陆平台“11”上并且立即一起向前由高速迅速平缓地逐渐降速滑行,这种短距离着陆方式明显地是避免了常规的飞机以其轮子着地的硬着陆方式及其发生事故的风险;另一项优点是本发明的位于高位的空中跑道,飞机在其上滑跑起飞时,不必顾虑此飞机能否离地升空的风险,因为在此跑道之前方就是空中,所以飞机只要高于失速速度,继续向前就是处在空中了,可以按规则操纵离开机场爬升飞往目的地;空中跑道上还设有高速的直线电机牵引装置;在牵引时能使飞机达到所需的一定速度,再加上飞机上的动力装置的推力就能顺利地进入空中,对机场及机场附近的居民来说很重要的是其产生的废气污染和噪音也会明显下降,有利于机场的形象和飞行汽车及小飞机航空交通发展。

图中的每条直线代表的是一条跑道及方向,由飞艇“1”端部向下伸出的拉索代表由地面协助对空中的飞机场飞艇平台进行牵拉定位的斜拉索。

实施例:

用大型飞艇作为空中飞机场包括加油站,适于经济性地悬浮在某个地域空中的某个高度位置上,本飞艇可以基本上不使用氦气作为浮升气体,而是使用低真空或真空舱囊体和热空气等等提供浮升力;飞过来与本飞艇联结在一起联合作业的,例如供油飞艇等等也能为本飞艇增加浮升力,增强本飞艇的实用性;然而在使用它的初期阶段,作为载体的大飞艇尚缺乏防护和自身的救灾能力,宜于先制造多艘适当大的此种飞艇,以分散使用为主,不宜只让一艘大飞艇承担某个空域内的供油功能。当然,就远景来说,将飞艇的功能综合集中在一起构建的浮升在高空的大型生活和工作居住场所也是完全可能和需要的。由于主要航线上飞机数量比较多,为每架飞机加油也需要一定的时间,为了不让有需要加油的飞机在附近为加油而等待,因此建造和配备空中加油站在目前就是有实际需要的其安全性方面也是有一定的保障措施的。

本发明提供利用的飞艇不是圆盘形的,而是以中国发明专利“201010254266.0”和“201710689264.6”提供的飞艇为基础,其一种实施结构是比较薄的,迎风方向上的横截面积和全艇身浸润面积比较小的,易于保持在位置上,而且能以多艘分散同时又靠近在一起甚至互相联结着的状态为各个方向上来往的大型飞机提供加油服务,其每艘飞艇的尺寸大小也能成倍地增加,例如其长度达到几千米,宽度达到400米以上,厚度达到几十米以上,另外还配有为其服务的一些辅助性飞行器包括飞艇、直升机、飞机等等。

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