一种拦阻器及安装拦阻器的跑道的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种拦阻器及安装拦阻器的跑道，该拦阻器包括至少一个滚筒组，滚筒组包括支架、主动滚筒和被动滚筒，主动滚筒和被动滚筒平行排列且固定在支座上，主动滚筒的一端连接动力装置。本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单，安装方便，能够阻停任何速度下正常接地，扎实滑行的飞行器，适应性广泛；当滑上拦阻器后，飞行器的直线前行运动便立刻停止，因此对跑道长度没要求，有效利用跑道，并能够以合理的费用提高机场的安全水平，另外由于飞行器接地滑行后不需要使用刹车，不需要使用反推，所以机体和机上乘员都不会受反作用力影响，不需要借助地面摩擦力，对飞行器滑行轮磨损小。
【专利说明】一种拦阻器及安装拦阻器的跑道
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机场跑道安全【技术领域】，具体而言，涉及一种拦阻器及安装拦阻器的跑道。
【背景技术】
[0002]航空是高科技、高风险的资本密集型行业，在当代社会中已成为国民经济发展的重要驱动力，任何航空灾害造成的人身财产损失和无形的危害都是触目惊心的。随着航空运输交通流量的上升和机场的扩大，飞行装置冲出跑道，造成机毁人亡的事故屡见不鲜。避免着陆冲出跑道是飞行管理的重要内容。国际民航组织统计数据显示，在全球范围内冲出跑道事故次数排在民用航空装置事故类型统计的首位。我国民航近年来冲出跑道事件次数，在民用航空装置严重事故征候类型统计中亦居首位。解决好飞机冲出跑道的问题，能明显提升安全运行水平。
[0003]目前运用的跑道拦阻技术，主要有强力抵消惯性力的阻拦型方式和逐渐吸收惯性力动能的压溃型方式。阻拦型是运用拦阻索、拦阻网等，强力拖拽或阻挡飞行装置，这种方式会对飞行装置的结构造成伤害，且被阻拦时飞行装置的操控性极差，更没有乘用舒适性可言。而且这种方式只适用小型飞行装置。压溃型是目前世界上最先进的技术，即特性材料拦阻系统(EMAS)。这种方法是将一种具有特定力学性能的泡沫混凝土，以数十厘米的厚度铺设在跑道延长线的地面上，形成一个拦阻床。飞行装置一旦冲出跑道进入其中，泡沫混凝土在机轮的碾压下破碎，以此吸收飞行装置的动能，在保证飞行装置和机上人员安全的前提下，让飞行装置逐渐减速并最终停止在拦阻床内。这种方法使飞行装置被阻拦时具有了一定的可操控性和一定的乘用舒适性，并能保证飞行装置的安全，但这种材料是一次性的，不可反复、连续使用，必须重新铺设，影响机场的不间断运营，性价比低，且不能降低跑道长度。据了解，尽管国产EMAS系统价格相比国外同类产品有较大幅度下降，但对于很多机场特别是中小型机场来说，此费用也是一笔巨大的开支。
[0004]这两项技术都要求有足够长的跑道和较好的环境地理条件。而在我国，有相当数量的机场削山而建，俗称“桌面机场”。虽然这些机场均按标准建立了跑道端安全区，但安全区外往往为陡坎或悬崖，飞机一旦冲出跑道端安全区，机毁人亡的悲剧必然上演。此外，一些临江、临海、临居民区的机场也存在这样的问题。国际民航组织在“国际标准与建议措施”中提出提高跑道端安全区长度的标准，以减少因为冲出跑道造成的重大飞行安全事故。但因为地理或者别的环境因素制约，很多机场难以满足新的跑道端安全区长度要求，目前暂没有可在较短跑道进行阻拦且适用于大、重型飞行装置的拦阻装置。
实用新型内容
[0005]为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种拦阻器及安装拦阻器的跑道。
[0006]为达到上述目的，本实用新型实施例中提供了一种拦阻器，包括至少一个滚筒组，滚筒组包括支架、主动滚筒和被动滚筒，主动滚筒和被动滚筒平行排列且固定在支座上，主动滚筒的一端连接动力装置。
[0007]上述技术方案中，高速滑行的飞行器接近装置一定距离时，主动滚筒通过动力装置启动并按顺时针方向高速转动，动力装置具有很大的动力驱动，可以使主动滚筒具有大于所需阻停的飞行器最大滑行速度的转速进行转动，当飞行器滑行轮在惯性的作用下冲上被动滚筒，接触到主动滚筒时，由于主动滚筒正按与滑行轮相反方向高速转动，转移了滑行轮的前行惯性，使滑行轮支撑在被动滚筒和主动滚筒之上空转，飞行器产生的平移运动的直线加速度变成了滑行轮和滚筒组圆周运动的向心加速度，滑行轮保持了相对的运动速度，但机体相对于地面的运动停止了，由于滑行轮和滚筒组的空加速运动释放了惯性能量，飞行器的惯性力瞬间消失，则飞行器被阻停。该拦阻器结构简单，操作方便，动力装置可通过人工操作完成，只要当飞行器滑上拦阻器时，飞行器的直线前行运动便立刻停止，可以在飞行器滑行距离内的任意位置实现阻停，对于跑道的长短没有限制，飞行器无需使用刹车，减少了摩擦，延长了跑道和飞行器的使用寿命，安全系数高，实用性广泛。
[0008]进一步的，还包括感应设备，感应设备内连接信号发射模块，动力装置内连接信号接收模块，信号发射模块与信号接收模块通过有线/无线进行数据交换。本技术方案中，感应设备类似于感应器，将其设置在跑道迎向飞行器来的方向上，当感应器感应到滑行接近的飞行器时，可同时检测到飞行器的速度，并将信号通过信号发射模块发射至动力装置的信号接收模块，并使动力装置启动迅速转动主动滚筒，操作方便，结构简单，可通过人工完成，也可通过信号控制，使用方便，跑道上无需布线，不会影响保障车辆、救援车辆以及消防车辆的安全进入，降低了飞行器降落滑行时控制、停止阶段的操控技术难度，有利于机组对环境情景的感知，增强了安全保障系数。
[0009]进一步的，主动滚筒和被动滚筒均连接制动装置。本技术方案中，滚筒组和滑行轮停止转动时，制动装置将滚筒组锁死，这时飞行器便可依靠自身动力驶离，如果需要使用牵引设备拖拽，可以将制动装置打开，使用简单，并增加了安全系数。
[0010]进一步的，拦阻器内包括2个或3个平行排列的滚筒组，相邻滚筒之间的距离相等。本技术方案中，该拦阻器可以设置2个或3个滚筒组，根据阻停的飞行器的大小进行选择，相邻的滚筒组中，平行并排排列，且连接牢固，相邻滚筒组之间的距离与主动滚筒和被动滚筒之间的距离相等，组合后的滚筒组，主动滚筒和被动滚筒相间排布，保证了滚筒之间的连接紧密，有效控制飞行器阻停，结构简单，安全系数高，使用方便、可靠。
[0011]进一步的，主动滚筒和被动滚筒的直径相等，且与飞行器的主起落架滑行轮的直径相等。本技术方案中，主动滚筒、被动滚筒和飞行器主起落架滑行轮的直径均相等，保证了滚筒组的转速与主起落架滑行轮的转速一致，前、主起落架都不会承受额外的拦阻力，因此不会造成操控问题，使用方便、可靠。
[0012]本实用新型还提供了一种安装拦阻器的跑道，包括跑道基体(7)和拦阻器，跑道基体上两侧对称挖有沟槽，拦阻器固定在沟槽内，且拦阻器内的滚筒顶端与跑道基体的平面平齐，拦阻器的感应设备固定在跑道基体上且迎向飞行器运动的方向上。
[0013]本技术方案中，本实用新型的跑道能够阻停任何速度下正常接地，扎实滑行的飞行器。跑道应严格控制，必须保证拦阻器在最佳的位置上才可以起到拦阻的效果，滚筒组位于跑道基体的平面之下，滚筒的顶端与跑道基体的水平面平齐，当飞行器与拦阻器接触时，飞行器产生的平移运动的直线加速度变成了滑行轮和滚筒组圆周运动的向心加速度，滑行轮保持了相对的运动速度，但机体相对于地面的运动停止了。由于滑行轮和滚筒组的空加速运动释放了惯性能量，飞行器的惯性力瞬间消失，则飞行器被阻停。当不使用时可以在拦阻器的顶端盖上钢板，这样可以作为普通的跑道使用，不会影响保障车辆、救援车辆以及消防车辆的安全进入，降低了飞行器降落滑行时控制、停止阶段的操控技术难度，有利于机组对环境情景的感知，增加了安全保障系数。
[0014]进一步的，拦阻器对称放置在跑道中心线两侧，位于主起落架滑行轮滑行轨迹的延长线上，且与跑道中心线垂直放置；拦阻器的动力装置远离跑道中心线且靠近跑道基体的侧边。
[0015]本技术方案中，拦阻器应放置在跑道中心线两侧，位于主起落架滑行轮滑行轨迹的延长线上，且与跑道中心线垂直放置，保证了飞行器滑行时，飞行器的主起落架滑行轮恰好落在拦阻器上，有效进行拦阻，另外动力装置应设置在远离跑道中心线且靠近跑道侧边的一端，这种方式安装，保证了主动滚筒能与飞行器的主起落架滑行轮的轮速反方向转动，且动力装置位于两端，不会受到飞行器的影响，无论大型飞行器还是小型飞行器，都不会对动力装置造成影响，另外动力装置的这种设置保证了被动滚筒位于主动滚筒的最外侧，且被动滚筒首先接触飞行器的主起落架滑行轮，减弱了滑行轮的速度，然后再接触主动滚筒，从而转移了滑行轮的前行惯性，使机体相对于地面的运动停止了，由于滑行轮和滚筒组的空加速运动释放了惯性能量，飞行器的惯性力瞬间消失，则飞行器被阻停。
[0016]进一步的，对称设置的拦阻器，其外侧端之间的距离应大于所需阻停的最大型飞行器的主起落滑行轮的最大轮距，其内侧端之间的距离应小于所需阻停的最小型飞行器的主起落滑行轮的最小轮距。本技术方案中，对拦阻器在跑道上的位置进一步的限定，保证了飞行器的主起落滑行轮恰好落在滚筒上，滚筒的长不小于5个需要阻停的最大型飞行器主起落架滑行轮组的宽度，只有这种安装方式，才可以保证拦阻器的正常实施和启动，保证了飞行器只要滑上拦阻器，飞行器的直线前行运动便立刻停止，对跑道的长度没有限制，只要飞行器能够扎实接地滑行即可，操作简单，使用方便。
[0017]本实用新型的有益效果为:本实用新型结构简单，安装方便，能够阻停任何速度下正常接地，扎实滑行的飞行器，适应性广泛。另外本实用新型还具备以下优点:
[0018](I)由于飞行器接地滑行后不需要使用刹车，不需要使用反推，所以机体和机上乘员都不会受反作用力影响，能非常好的保障飞行器安全，并保持极好的乘用舒适度；
[0019](2)由于飞行器自然滑行，前、主起落架都不会承受额外的拦阻力，因此不会造成操控问题；
[0020](3)当滑上拦阻器后，飞行器的直线前行运动便立刻停止，因此对跑道长度没要求，有效利用跑道，并能够以合理的费用提高机场的安全水平，特别是对跑道可用距离短、地理环境条件不好的机场；
[0021](4)本实用新型提供的结构可以反复连续使用，不影响机场的运营，投资费用低，性价比高，因为不需要借助地面摩擦力，对飞行器滑行轮磨损小，能有效降低飞行成本，不会影响保障车辆、救援车辆以及消防车辆的安全进入，降低了飞行器降落滑行时控制、停止阶段的操控技术难度，有利于机组对环境情景的感知，增加了安全保障系数。
【专利附图】
【附图说明】[0022]图1为本实用新型实施例所述的一种拦阻器的俯视图；
[0023]图2为本实用新型实施例所述的一种拦阻器的侧视图；
[0024]图3为本实用新型实施例所述的一种安装拦阻器的跑道的俯视图；
[0025]图4为图3中A-A剖视图。
[0026]图中，
[0027]1、主动滚筒；2、被动滚筒；3、制动装置；4、动力装置；5、支架；6、主起落架滑行轮；
7、跑道基体；8、飞行器。
【具体实施方式】
[0028]下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0029]具体实施例1，如图1-2所示，本实用新型实施例所述的一种拦阻器，包括至少一个滚筒组，滚筒组包括支架5、主动滚筒I和被动滚筒2，主动滚筒和被动滚筒平行排列且固定在支座上，主动滚筒的一端连接动力装置4。进一步的，还包括感应设备，感应设备内连接信号发射模块，动力装置内连接信号接收模块，信号发射模块与信号接收模块通过有线/无线进行数据交换。进一步的，主动滚筒和被动滚筒均连接制动装置。进一步的，拦阻器内包括2个或3个平行排列的滚筒组，相邻滚筒之间的距离相等。进一步的，主动滚筒和被动滚筒的直径相等，且与飞行器8的主起落架滑行轮6的直径相等。
[0030]上述技术方案中，该拦阻器由数组滚筒组组成，每个滚筒组有被动滚筒和主动滚筒构成，对应飞行器主起落架滑行轮着地的位置设置在跑道上，滚筒组的主动滚筒具有主动高速转动的能力，滚筒组有制动装置。高速滑行的飞行器接近装置一定距离时，滚筒组主动滚筒启动，按顺时针方向高速转动，飞行器滑行轮在惯性的作用下冲上被动滚筒，接触到主动滚筒时，由于主动滚筒正按与滑行轮相反方向高速转动，转移了滑行轮的前行惯性，使滑行轮支撑在被动滚筒和主动滚筒之上空转，飞行器产生的平移运动的直线加速度变成了滑行轮和滚筒组圆周运动的向心加速度，滑行轮保持了相对的运动速度，但机体相对于地面的运动停止了。由于滑行轮和滚筒组的空加速运动释放了惯性能量，飞行器的惯性力瞬间消失，则飞行器被阻停。只要滑上拦阻器，飞行器的直线前行运动便立刻停止，可以在飞行器滑行距离内的任意位置实现阻停。该拦阻器结构简单，操作方便，制动装置和动力装置均可通过人工操作完成，只要当飞行器滑上拦阻器时，飞行器的直线前行运动便立刻停止，可以在飞行器滑行距离内的任意位置实现阻停，对于跑道的长短没有限制，飞行器无需使用刹车，减少了摩擦，延长了跑道和飞行器的使用寿命，安全系数高，实用性广泛。
[0031]具体实施例2，如图3-4所示，本实用新型还提供了一种安装拦阻器的跑道，包括跑道基体7和拦阻器，跑道基体上两侧对称挖有沟槽，拦阻器固定在沟槽内，且拦阻器内的滚筒顶端与跑道基体的平面平齐，拦阻器的感应设备固定在跑道基体上且迎向飞行器运动的方向上。进一步的，拦阻器对称放置在跑道中心线两侧，位于主起落架滑行轮滑行轨迹的延长线上，且与跑道中心线垂直放置；拦阻器的动力装置远离跑道中心线且靠近跑道基体的侧边。进一步的，对称设置的拦阻器，其外侧端之间的距离应大于所需阻停的最大型飞行器的主起落滑行轮的最大轮距，其内侧端之间的距离应小于所需阻停的最小型飞行器的主起落滑行轮的最小轮距。
[0032]本实用新型结构简单，安装方便，能够阻停任何速度下正常接地，扎实滑行的飞行器，适应性广泛；当滑上拦阻器后，飞行器的直线前行运动便立刻停止，因此对跑道长度没要求，有效利用跑道，并能够以合理的费用提高机场的安全水平，另外由于飞行器接地滑行后不需要使用刹车，不需要使用反推，所以机体和机上乘员都不会受反作用力影响，不需要借助地面摩擦力，对飞行器滑行轮磨损小。
[0033]本实用新型提供的技术方案选择了释放惯性能量的空加速型方式，用滚筒组承接惯性力，以滑行轮和滚筒组的空加速运动释放惯性能量，使滑行中飞行器的惯性力消失，达到阻停的目的，本实用新型能够阻停任何速度下正常接地，扎实滑行的飞行器。具体安装时，在跑道延长线地面上、或跑道上飞行器滑行距离内需要的位置上，以外宽大于所要阻停的最大型飞行器主起落架滑行轮的最大轮距，内宽小于所要阻停的最小型飞行器主起落架滑行轮的最小轮距，在跑道中心线两侧主起落架滑行轮滑行轨迹的延长线上，与跑道中心线垂直，各平行设置数组滚筒组(滚筒组数量是所要阻停的最大飞行器主起落架滑行轮的倍数)。设置时，滚筒组位于跑道基体的水平面之下，滚筒的顶端与跑道基体的水平面平齐，被动滚筒在迎向飞行器来的方向。三组滚筒组平行排列，组间中心距与主滑行轮间距相等。主动滚筒的动力装置的感应器设置在跑道迎向飞行器来的方向上。
[0034]本实用新型方案的作用方式是:本方案只作用于飞行器主起落架滑行轮。飞行器正常扎实接地滑行后，机组操作人员注意的要点是，关闭动力，不使用刹车，保持方向，按跑道中心线自然滑行。当飞行器接近滚筒式阻停器时，感应器启动主动滚筒顺时针高速转动，飞行器主起落架滑行轮在惯性的作用下冲上被动滚筒，接触到主动滚筒时，由于主动滚筒正按与滑行轮相反方向高速转动，转移了滑行轮的前行惯性，使滑行轮支撑在被动滚筒和主动滚筒之上空转，虽然滑行轮的相对运动依然保持，但机体相对于地面的运动停止了。此时，主动滚筒的动力自动关闭，滚轮组和滑行轮在惯性作用下滚动，滚轮组和滑行轮的空加速运动释放了惯性能量，飞行器的惯性力瞬间消失，滚筒组和滑行轮停止转动时，制动装置将滚筒组锁死，这时飞行器便可依靠自身动力驶离。如果需要使用牵引设备拖拽，可以将制动装置打开。
[0035]飞行器接地滑行后不需要使用刹车，不需要使用反推，只要关闭动力，保持方向，扎实滑行即可。因为不使用刹车和反推，机体和机上乘员都不会受反作用力影响，能非常好的保障飞行器安全，和保持极好的乘用舒适度。因为没有任何外力影响，飞行器自然滑行，前、主起落架都不会承受额外的拦阻力，因此不会造成操控问题。当滑上拦阻器后，滑行的相对运动依然保持，只是机体相对于地面的运动停止了，滑行轮和拦阻器滚筒组的高速转动保持了相对速度，释放了惯性能量。只要滑上拦阻器，飞行器的直线前行运动便立刻停止，因此对跑道长度没要求，只要能保证飞行器扎实接地滑行，可以根据需要设置，有效利用跑道。能够以合理的费用提高机场的安全水平，特别是对跑道可用距离短、地理环境条件不好的机场。因为不需要使用刹车和反推力，也不需要借助地面阻力，因此对气象条件和跑道摩擦系数要求低。可以反复连续使用，不影响机场的运营，投资费用低，性价比高。因为不需要借助地面摩擦力，对飞行器滑行轮磨损小，能有效降低飞行成本。不会影响保障车辆、救援车辆以及消防车辆的安全进入。方案创造的条件，降低了飞行器降落滑行时控制、停止阶段的操控技术难度，有利于机组对环境情景的感知，增加了安全保障系数。
[0036]本实用新型方案对质量大、载荷高的大型飞行器的阻停效果尤为明显，可以有效降低对跑道的要求，具有军事上的意义。[0037]本实用新型方案是设置在跑道地面之下，最高端与跑道地面平齐，如果需要，只需在装置上覆盖钢板即可恢复跑道。
[0038]本实用新型方案还可以使用在道路上，用在重要机关、要害部门及需要的位置，实现对轮式行走机构的阻停。
[0039]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种拦阻器，其特征在于:包括至少一个滚筒组，滚筒组包括支架(5)、主动滚筒(I)和被动滚筒(2)，主动滚筒和被动滚筒平行排列且固定在支座上，主动滚筒的一端连接动力装置(4)。
2.根据权利要求1所述的拦阻器，其特征在于:还包括感应设备，感应设备内连接信号发射模块，动力装置内连接信号接收模块，信号发射模块与信号接收模块通过有线/无线进行数据交换。
3.根据权利要求1所述的拦阻器，其特征在于:主动滚筒和被动滚筒均连接制动装置(3)。
4.根据权利要求1所述的拦阻器，其特征在于:拦阻器内包括2个或3个平行排列的滚筒组，相邻滚筒之间的距离相等。
5.根据权利要求1所述的拦阻器，其特征在于:主动滚筒和被动滚筒的直径相等，且与飞行器(8)的主起落架滑行轮(6)的直径相等。
6.一种安装拦阻器的跑道，其特征在于:包括跑道基体(7)和拦阻器，跑道基体上两侧对称挖有沟槽，拦阻器固定在沟槽内，且拦阻器内的滚筒顶端与跑道基体的平面平齐，拦阻器的感应设备固定在跑道基体上且迎向飞行器运动的方向上。
7.根据权利要求6所述的安装拦阻器的跑道，其特征在于:拦阻器对称放置在跑道中心线两侧，位于主起落架滑行轮滑行轨迹的延长线上，且与跑道中心线垂直放置；拦阻器的动力装置远离跑道中心线且靠近跑道基体的侧边。
8.根据权利要求6所述的安装拦阻器的跑道，其特征在于:对称设置的拦阻器，其外侧端之间的距离应大于所需阻停的最大型飞行器的主起落滑行轮的最大轮距，其内侧端之间的距离应小于所需阻停的最小型飞行器的主起落滑行轮的最小轮距。
【文档编号】E01C9/00GK203567948SQ201320769037
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年4月28日
【发明者】叶元华 申请人:叶元华