一种飞机安全降落辅助装置及安全降落方法与流程

本发明所属航空飞行器安全降落技术领域，尤其涉及一种飞机安全降落辅助装置及安全降落方法。

背景技术：
众所周已知，在现代航空实践市场中，飞机降落时常常会遇到因起落架故障而无法正常降落的问题而发生空难，原因是起落架是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的飞机主要部件之一。当起落架失效(故障或损坏)后，迫降时会在飞机着陆瞬间飞机底部外壳与地面刚性接触，因强烈磨擦会折断造成机毁人亡的事故发生。为此，中外航空领域的技术人员进行过大量技术改进，但大多集中于起落架的完善上，对于机场内遇险辅助降落设施却没有相应的较为合理的设计及解决办法。因此,无法根本解决此类问题。据(2004年11月24日重庆晨报)报道：《因起落架故障一庞巴迪CRJ飞机险再演空难》综合长春晚报、城市晚报消息22日17时40分许，上海航空公司的FM9198次航班在执行从延吉经青岛到上海的航线时，由于起落架故障，便临时决定返回延吉机场迫降，飞机在空中经过96分钟的盘旋，最终安全降落。初步分析故障原因为飞机的收放起落架零静电门发生故障。起落架无法正常收回据了解，这架飞机与包头空难中失事飞机为同一型号，都是加拿大庞巴迪CRJ—200型支线喷气飞机，该飞机于22日15时左右到达中国民航延吉站，是该型号飞机被停飞前的最后一班客机。当日15时32分，飞机由延吉机场起飞时，机上共有46名乘客和6名机组人员。据中国民航延吉站办公室主任赵文春介绍，事发当日，延吉的天气非常不好，天阴得厉害，且雾也很大，飞机正常起飞后不久，机组人员就给地面调度室传来了消息，称飞机的起落架无法正常收回，而且不能确定飞机是否可以正常降落。国航飞机冲出跑道本报讯据都市时报24日消息民航总局证实，23日下午，国航西南公司一架波音737型飞机在执行CA4455昆明至芒市航班任务降落时冲出跑道，停在安全道上。当时机场区域天气为阵雨，机上乘客顺利下机，飞机无损伤。据(2009年11月29日02:36兰州晨报)报道：《浦东空难津巴布韦一麦道-11货机起飞后坠毁事故可能因起落架未收起所致》据新华社上海11月28日电28日8时12分，一架注册在津巴布韦的外航货运包机在上海浦东国际机场起飞后着火，截至11时许已经有4名机组人员获救，另外3人死亡。事故原因目前正在调查中。据记者了解，发生事故的飞机航班号为SMJ324，机型为MD—11，原预计从上海飞往吉尔吉斯斯坦的比什凯克。28日8时12分，飞机在浦东国际机场起飞时冲出跑道着火，9时火势被扑灭。机上共有7人，均为外籍。截至11时已有4人获救，其中3人轻伤，1人重伤，伤者均已及时送往浦东新区人民医院救治。另外3名机组人员死亡。这起事故未造成地面人员伤亡。目前浦东机场运营基本正常。现场：机身断成数截28日下午，在事故现场附近，有目击者告诉记者，事发时，他正好在附近。据他介绍，失事飞机是在刚刚起飞几分钟便从空中坠落的，“当时，只见飞机一下子就俯冲了下来，从1号跑道低空直接由南向北坠落，砸向东航仓库那边。紧接着就是浓烟滚滚，从远处看，浓烟弥漫了好大一片，当时并没有看到明显的火光。”据另一目击者讲，飞机起飞不久，当时看见飞机发动机部位好像冒出一股黑烟，之后飞机向前滑行一小段后起火坠毁，断成两截，瞬间就烧黑了。据了解，由于飞机起飞时是在满油状态，坠毁以后火势一度难以控制。事故发生后，2辆救护车、14辆消防车及40多辆其他救援车辆紧急驰往现场，10个消防中队、300多名救援人员参与了现场救援。当天上午9时左右，火势基本得到控制。下午4时左右，一些救援车辆开始撤离，而不少救援人员也纷纷撤出。失事飞机蓝白相间，机身已经断成两截，机尾断成了2到3截，现场一片狼藉。事故发生后，有消息称，失事飞机撞向东航仓库，致使东航仓库起火。不过，据现场人士透露，失事飞机解体时撞到了机场的一些设施，但现场并没有东航仓库着火。失事飞机上装载的只是普通货物，事故发生时除了撞毁机场的照明等设施之外，并未造成进一步的损失。2014年3月8日，由马来西亚吉隆坡飞往中国北京的马来西亚航空公司MH370航班与地面失去联系。在随后的300多天时间里，在多方努力下，搜索方最终将力量聚集在南印度洋。随着搜索进入常态化，中马澳三方不停歇地在相关海域搜索，近一年时间来付出了大量努力，期望揭开谜团。马来西亚官方宣布去年3月8日失联的马来西亚航空公司MH370航班失事，并推定机上239人已遇难。综上所述，飞机在降落装置损坏后，由于飞机的特殊性，绝大多数故障飞机都没有实现安全降落，二现实生活中，飞机不可避免的会出现各种故障，因此当飞机发生故障后，如何实现安全降落是值得我们思考的问题。现实中也急需一种能够实现故障飞机安全降落的辅助装置。

技术实现要素：
综上所述，究尽有没有一种方法能解决飞机降落装置损坏后(包括故障)通过另外一套辅助降落装置来继续完成飞机的安全降落问题呢？有趣的是我们经常可以看到有关飞机撞入树丛后不但不死人，反而有人生还的报道。这是为什么呢？很明显，由于树枝的阻力作用，高速运动的飞机可以停留在空中，从而降低了在机场迫降过程中机腹着陆擦地的损坏程度以及起火危险性。当然，由于树丛对机翼等部件的损坏，这种降落方式依旧可能引起火灾，造成人员伤亡。上述实例为我们提供了一种解决问题的突破口，即在起落架失效的情况下，设法使飞机在空中将速度安全地降为零，从而消除机腹与地面的摩擦；同时，应保证为飞机减速的装置不能对飞机造成其他损坏。基于这种思路，本发明提出一种飞机安全降落辅助系统装置，它由同方向辅助滑行装置、高位支架承接车和减速舱组成，下面对飞机安全降落辅助装置各部分的技术特点进行说明。针对上述中存在的问题本发明提出解决的办法，其技术方法是：一种飞机安全降落辅助装置，其特征在于：包括地面蒸汽轨道系统、高空支架和用于与飞机对接的减速舱，所述地面蒸汽轨道系统包括设于地下直线型的弹射汽缸、可在弹射汽缸内移动的活塞、为弹射汽缸快速提供高压蒸汽的蓄压罐、以及控制器，所述弹射汽缸两端均设有控制阀门和排气阀，所述弹射汽缸两端的控制阀门均与蓄压罐相连，所述位于地下弹射汽缸内的活塞与高空支架下端固定相连，所述减速舱与高空支架上端固定相连，所述控制器控制弹射汽缸两端控制阀门和排气阀的开启大小和速度，所述减速舱为锥形仓，其内部空间逐渐缩小，所述减速舱中心最末端处形状为飞机机头型，所述控制器与飞行地面指挥系统主控台相连。作为改进，所述减速舱中心末端设有反光材料层，减速舱入口处设有照明导航装置，为飞机飞行角度提供导航。作为改进，所述减速舱舱底内壁设有缓冲阻燃材料层，防止减速舱和飞机摩擦积热起火。作为改进，所述减速舱内设有传感器模块和与传感器模块相连的信号收发装置，所述传感器模块包括距离传感器和减速舱位置传感器。一种利用飞机安全降落辅助装置进行飞机安全降落的方法，其特在于，包括以下步骤：步骤一、准备：当飞机起落架失效或发生故障时，驾驶人员将该情况报告给机场主控台，主控台准备启动飞机安全降落辅助系统装置，并告知飞机向飞机安全降落辅助系统装置的位置飞行；步骤二、启动：飞机安全降落辅助装置开始启动时与飞机的距离被称为启动距离，当主控台监测到飞机进入启动距离后，通过控制器向地面蒸汽轨道系统发出信号，打开工作侧控制阀门和返回侧排气阀，使蓄压罐内的蒸汽释放入弹射汽缸，推动活塞，从而使减速舱(3)以设定的加速度前进，短时间内加速到接近飞机的速度；步骤三、对接，飞机根据辅助降落装置内的信号收发装置提供的位置数据准确地向减速舱中水平飞行；在飞机即将接近减速舱时，通过控制器控制工作侧控制阀门开度，来控制与活塞相连的减速舱速度略小于飞机速度，从而使飞机可以相对于减速舱安全地飞入；步骤四、减速，当飞机静止在减速舱内的同时向主控台发出信号，主控台控制弹射汽缸工作侧控制阀门和弹射汽缸返回侧排气阀同时关闭，返回侧控制阀门和工作侧排气阀则同时打开，蒸汽由返回侧控制阀门进入，同时工作侧的余气通过排气阀排出；活塞在返回侧蒸汽压力下迅速减速，由主控台控制其反向加速度，从而使辅助降落装置安全地停下来；步骤五、分离：在辅助降落装置停止之后，首先使机上人员安全撤离，人员下机后，打开减速舱的紧急出口，让人员逃离开；全部人员安全撤离后，可使用起重设备或其他装置将飞机转移至地面，即完成故障飞机安全降落。所述控制阀门为气动模度阀门。本发明有益效果是：本发明一种飞机安全降落辅助装置及飞机安全降落方法，将复杂的事情简单化，采用以柔克刚的方式启动、对接、减速，分离四个步骤实现故障飞机安全降落，化险为宜。附图说明图1是本发明一种飞机安全降落辅助装置结构示意图。图2是本发明一种飞机安全降落辅助装置的高空支架结构图的示意图。图3是本发明一种飞机安全降落辅助装置的减速舱结构图的示意图。图中，1-地面蒸汽轨道系统，2-高空支架，3-减速舱。具体实施方式下面对实施例一种飞机安全降落辅助装置其详细工作过程作进一步地行说明：一种飞机安全降落辅助装置，包括地面蒸汽轨道系统1、高空支架2和用于与飞机对接的减速舱3，所述地面蒸汽轨道系统1包括设于地下直线型的弹射汽缸、可在弹射汽缸内移动的活塞、为弹射汽缸快速提供高压蒸汽的蓄压罐、以及控制器，所述弹射汽缸两端均设有气动模度阀门和排气阀，所述弹射汽缸两端的气动模度阀门均与蓄压罐相连，所述位于地下弹射汽缸内的活塞与高空支架2下端固定相连，所述减速舱3与高空支架2上端固定相连，所述控制器控制弹射汽缸两端气动模度阀门和排气阀的开启大小和速度，所述减速舱3为锥形仓，其内部空间逐渐缩小，所述减速舱3中心最末端处形状为飞机机头型，所述控制器与飞行地面指挥系统主控台相连。所述减速舱3中心末端设有反光材料层，减速舱3入口处设有照明导航装置，为飞机飞行角度提供导航。所述减速舱3舱底内壁设有缓冲阻燃材料层。所述减速舱3内设有传感器模块和与传感器模块相连的信号收发装置，所述传感器模块包括距离传感器和减速舱位置传感器。所述高空支架2的高点为30m左右，使飞机迫降时能在一个相对安全的环境中产生与减速舱对接。一种飞机安全降落的方法，包括以下步骤：步骤一、准备：当飞机起落架失效或发生故障时，驾驶人员将该情况报告给机场主控台，主控台准备启动飞机安全降落辅助系统装置，并告知飞机向飞机安全降落辅助系统装置的位置飞行；步骤二、启动：飞机安全降落辅助装置开始启动时与飞机的距离被称为启动距离，当主控台监测到飞机进入启动距离后，通过控制器向地面蒸汽轨道系统发出信号，打开工作侧气动模度阀门和返回侧排气阀，使蓄压罐内的蒸汽释放入弹射汽缸，推动活塞，从而使减速舱3以设定的加速度前进，短时间内加速到接近飞机的速度；步骤三、对接，飞机根据辅助降落装置内的信号收发装置提供的位置数据准确地向减速舱3中水平飞行；在飞机即将接近减速舱3时，通过控制器控制工作侧气动模度阀门开度，来控制与活塞相连的减速舱3速度略小于飞机速度，从而使飞机可以相对于减速舱3安全地飞入；步骤四、减速，当飞机静止在减速舱3内的同时向主控台发出信号，主控台控制弹射汽缸工作侧气动模度阀门和弹射汽缸返回侧排气阀同时关闭，返回侧气动模度阀门和工作侧排气阀则同时打开，蒸汽由返回侧气动模度阀门进入，同时工作侧的余气通过排气阀排出；活塞在返回侧蒸汽压力下迅速减速，由主控台控制其反向加速度，从而使辅助降落装置安全地停下来；步骤五、分离：在辅助降落装置停止之后，首先使机上人员安全撤离，人员下机后，打开减速舱的紧急出口，让人员逃离开；全部人员安全撤离后，可使用起重设备或其他装置将飞机转移至地面，即完成故障飞机安全降落。高位支架2和减速舱3可设置为30米左右的高度，使飞机迫降时能在一个相对安全的环境中产生与减速舱3对接。与进行对接结果从而避免了与地面进行的强自摩擦；减速舱3和高位支架2与飞机对接借鉴了空中加油机软管加油的对接技术，减速舱3内部舱体横截面形状类似于普通客机从尾部往头部观察时的形状，但进口处的尺寸要比普通客机大两到三倍，从而保证飞机安全对接。减速舱3舱体内部空间由外到内类似于锥形逐渐缩小，至中心最末端与普通客机机头形状相似，两边分别于机翼边缘相契合。中心末端由反光材料制成，借鉴了航空母舰中用光线反射的原理为飞机的飞行角度导航。减速舱3尺寸空间应能容纳类似形状的各种大小的机型，舱底铺设有专用的缓冲阻燃材料，且舱支架内的四周钧有专用导航照明设施以引导飞机运行引入，并且有信号收发装置，可以通过实测数据实现与飞机互相精确定位置。地面蒸汽轨道系统与高位支架2一起组成了类似于航空母舰上使用的蒸汽弹射系统方式，通过蒸汽弹射内置缸体递减消气实现吸收飞机滑行产生巨大能量的目的。装置即蒸汽弹射系统中活塞与牵引器的联合体。导轨系统即蒸汽弹射系统的其他部分。地面蒸汽轨道系统可通过主控台发射控制信号来控制蒸汽的流量变化，从而控制滑行装置的速度。导轨系统可安装在机场周围的草坪上，不占据机场的跑道。本发明考虑到飞机质量很大，因此地面蒸汽轨道系统的弹射汽缸导轨与航空母舰上的相比应相应加长。主控台由机场人员进行操作，通过雷达，计算机等设备对飞机进行监控，并由此来控制滑行装置的速度，位置。同时帮助飞机进行定位，实现飞机与减速舱的精确对接。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。