專利名稱：全天候環(huán)保機(jī)場的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利全天候環(huán)保機(jī)場，涉及一種飛機(jī)場的基建工程。
背景技術(shù)：
目前，全世界的機(jī)場建設(shè)，全是沿襲一戰(zhàn)、二戰(zhàn)以來所實(shí)施的老方案進(jìn)行的，隨著飛機(jī)的體型、容量、和重量的日漸增大，就一味地加寬和延長跑道來適應(yīng)新機(jī)型的需求，這種方法極為笨拙。舊有的飛機(jī)跑道，還有一個通病，就是它是被動型地讓飛機(jī)降落，由于飛機(jī)降落時的動能很大，稍一不慎，往往就容易偏離、或沖出跑道造成災(zāi)禍！機(jī)師當(dāng)眼看飛機(jī)要沖出跑道、或偏離跑道時，他也不敢“剎機(jī)”，害怕飛機(jī)重心偏前而翻筋斗。2010年12月4日，圖-IM大客機(jī)在莫斯科郊外機(jī)場發(fā)生的“地難”，便是一例。不斷發(fā)生的、眾多的冤死血案，值得人們汲取這血的教訓(xùn)，但是服務(wù)于飛機(jī)制造業(yè)和設(shè)施配套業(yè)有關(guān)的設(shè)計師、工程師和院士們，多年以來，在這方面卻少有建樹。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決大型飛機(jī)的降落難題，長久以來，人們?yōu)楸M快減低降落地面后的機(jī)速而發(fā)愁飛機(jī)降落時，若沒有一定的時速，飛機(jī)會“失速”墜地；但當(dāng)飛機(jī)一旦“著”陸后，為了要在短時間減低機(jī)速，就只有依靠增大機(jī)輪對地面的摩擦力、或是安裝逆向噴射發(fā)動機(jī)及降落傘來解決，而這兩項(xiàng)措施實(shí)行起來都會遇上極大困難。跑道的摩擦系數(shù)很小，(摩擦系數(shù)大了對飛機(jī)起飛又不利，因此是矛盾的)不足以快速減弱飛機(jī)的動能；如果硬要快速減速，在機(jī)輪上安裝制動裝置，弄不好又容易使飛機(jī)“倒栽蔥”；假如不惜工本在飛機(jī)尾部安裝逆向噴射發(fā)動機(jī)，那每架飛機(jī)都得安裝，飛機(jī)的制造成本無疑會大增。因此，過去人們被迫解決此問題的唯一辦法，就只剩下“延長跑道”這一條措施了 ！本發(fā)明便是為解決此難題而設(shè)計的一種新型方案，即把飛機(jī)降落時的動能及時地轉(zhuǎn)變成位能，以使飛機(jī)瞬時減速，這樣就可以大大縮短跑道的長度，同時也可以將飛機(jī)降落時的動能回收利用。為了回收飛機(jī)在降落時所具有的動能，可使飛機(jī)沿一條逐漸升高的跑道向上“滑行”，(上坡——見圖1中之斜面跑道C)以快速減慢其速度、消耗其動能。等到飛機(jī)的動能逐漸消耗殆盡時，它已攀升到一個頂部平臺——停機(jī)坪(B)，等它到達(dá)指定的電梯位置時，開啟開關(guān)，讓飛機(jī)連同旅客和貨物，一同降到地面，然后再讓旅客和貨物出艙。為了減少機(jī)場建設(shè)的占地面積，可以將逐漸爬升的斜面跑道(C)，設(shè)計成螺圈盤旋狀，盤旋的內(nèi)徑，是外大內(nèi)小，以利飛機(jī)在剛降落、還具有較高的時速時，轉(zhuǎn)彎比較方便。為適應(yīng)在這種機(jī)場降落，最好預(yù)先稍稍改進(jìn)一下現(xiàn)有的機(jī)輪結(jié)構(gòu)，令其具備轉(zhuǎn)向、制動、和驅(qū)動的功能。因?yàn)楫?dāng)飛機(jī)瞬間減速時，迎面來的氣流，會瞬間大幅下降，尾舵就會喪失其大部分制約方向的作用，駕駛員也就很難“調(diào)準(zhǔn)”飛機(jī)前進(jìn)的方向。如果飛機(jī)體型較大，降落時的時速較高，還可以在飛機(jī)爬坡時，用輪內(nèi)安裝的發(fā)電-電動機(jī)回收電能，存入機(jī)上的蓄電池中，以達(dá)聯(lián)合快速減速之需要；緊急時甚至還可以配合機(jī)輪的制動裝置聯(lián)合使用，以達(dá)到飛機(jī)能在有限距離內(nèi)達(dá)到停機(jī)坪(B)而不至于沖過頭。在飛機(jī)爬坡時使用制動器，則不必?fù)?dān)心飛機(jī)會“翻個兒”。采用這些措施后，不僅能量能夠得到回收利用，而且也保證了飛機(jī)降落時的絕對安全。當(dāng)然，反之，也可以用此條坡型跑道當(dāng)作起飛跑道用，靠飛機(jī)噴氣和下滑的兩種力量的疊加，就足以讓飛機(jī)騰空飛起。還可以在跑道的起始端，修上一條帶有起翹型的跑道，(見圖4)可以利用這條斜面跑道(C)所形成的的“高架橋”，在其下，建造機(jī)場所需的一切用房，(例如候機(jī)廳、商場、餐廳、旅館、廁所、和其它機(jī)場日常運(yùn)作的辦公用的房間)這樣就可更進(jìn)一步地節(jié)約機(jī)場總體占地面積。為了適應(yīng)一些舊有的小型飛機(jī)的起降，可以在“高架橋”已達(dá)適當(dāng)高度的空檔下，增修一條較短、較窄的起降跑道。(F)也就是從上空往下看，機(jī)場建設(shè)的俯視景象，如同美國錢幣的代表符號。($)(見圖3)本發(fā)明的理論根據(jù)是，要使飛機(jī)降落時所具有的動能轉(zhuǎn)化成位能，其現(xiàn)實(shí)可能性可以根據(jù)如下的理論公式，輕易地計算出來mgh = V2(mv2)通過計算所得結(jié)果顯示飛機(jī)降落時速100km150km 200km秒速(m/s)27.77 41.66 55.55V2 (m2/s2) 767.3 1736 3858H (m)38.4 86.8 192.2實(shí)際上若是飛機(jī)著陸的一剎那，時速為200km那也不需要將跑道修得天樣的高，因?yàn)闄C(jī)身的速度，在它費(fèi)力地爬坡時，就已經(jīng)在減速了，因而按照飛機(jī)逐漸減速的方案和實(shí)踐，可以得出頂端平臺的高度來。此發(fā)明的實(shí)踐根據(jù)還在于，若是依靠機(jī)輪在平坦的跑道上靠“剎機(jī)”減速，那不現(xiàn)實(shí)，(而且易翻個兒)因?yàn)闄C(jī)輪和平滑的跑道之間的摩擦力較小；(摩擦系數(shù)小)而爬坡時的摩擦系數(shù)，那就另當(dāng)別論了，何況還有輪內(nèi)的發(fā)電-電動機(jī)在幫助吸收能量！為了減少機(jī)場占地面積，在修建大型飛機(jī)升空的跑道時，可以在機(jī)場的另一邊，修上一條終端帶有起翹型的跑道，(見圖4)就如同戰(zhàn)機(jī)在航母上起飛一樣，這樣可以在很大程度上縮短起飛跑道的長。為了使此類機(jī)場少受氣候影響、而能在雨雪交加的情況下亦能安然使用，可以在鋪爬坡的洋灰跑道時，在其表面縱向預(yù)敷數(shù)條鋼筋，當(dāng)遇上下雪時，可通電化雪，下雨或下雪時，雨水會沿坡溜下，不留積水。


圖1 系飛機(jī)漸升跑道的原理圖。A——電梯B——停機(jī)坪C——斜面跑道圖2 系螺旋盤旋式的漸升跑道俯視圖。(箭頭所指方向系飛機(jī)爬坡方向)
B——-機(jī)坪
C—-斜面坡道
圖3系附建小型跑道后的俯視圖。(箭頭所指方向系飛機(jī)爬坡方向)
B——-停機(jī)坪
C—-斜面坡道
F——-小飛機(jī)起降跑道
圖4系供大型飛機(jī)起飛時終端起翹型跑道的示意圖。
D——-翹面E——平面跑道具體實(shí)施方法1、利用多根水泥柱支撐起斜向跑道(C)之路面。2、斜面跑道(C)修成環(huán)狀盤旋上升式的，其回旋半徑需按飛機(jī)降落時的實(shí)際速度來計算。
3、在路面升到一定高度時，下面再修一條供小型飛機(jī)起降用的跑道(F)。
3、當(dāng)路面再修到一定的高度時，在支撐柱子間插入修建各項(xiàng)辦公用室。
4、另外再修一條專供大型飛機(jī)起飛時用的終端起翹型的跑道。(見圖4)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明專利全天候環(huán)保機(jī)場，其特征是利用動能轉(zhuǎn)換成位能的原理，來快速降低飛機(jī)著陸后的時速，以保證在機(jī)降過程中飛機(jī)的安全。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，要求飛機(jī)在降落時，在一條斜面跑道(C)上降落，使飛機(jī)沿上升坡道爬升，以使動能瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)槲荒?、快速地降低飛機(jī)時速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述，為預(yù)防出現(xiàn)大型飛機(jī)沖出跑道，可預(yù)先對飛機(jī)機(jī)輪這部分稍加改進(jìn)，即增添機(jī)輪的控制轉(zhuǎn)向、制動、和安裝發(fā)電-電動機(jī)組，以作驅(qū)動機(jī)輪和回收電能Z用ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述，為了節(jié)省機(jī)場建設(shè)的占地面積，將此跑道設(shè)計成螺圈盤旋狀，使飛機(jī)逐漸在降落中盤旋上升，最后上升到一個頂部的停機(jī)坪(B)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述，在頂部停機(jī)坪的適當(dāng)位置，裝一個供飛機(jī)降落的電梯(A)，當(dāng)飛機(jī)停止到預(yù)定的位置時，將開關(guān)開啟，讓整機(jī)連同旅客和貨物、在此電梯(A)中逐漸降到地面水平位置后，乘客和貨物再下機(jī)出艙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述，此飛機(jī)升降梯(A)，設(shè)計成能量回收式的，依靠飛機(jī)自重的位能，驅(qū)動升降梯內(nèi)的發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)換成電能，回饋到電網(wǎng)中，以利環(huán)保。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述，為了節(jié)能，此電梯(A)設(shè)計成自平衡式的，在當(dāng)需要使電梯(A)回升到平臺頂上時，只需很小的電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述，在修筑上升的跑道時，在跑道的表面，縱向鋪設(shè)幾條通電可加溫的鋼筋。
全文摘要
本發(fā)明全天候環(huán)保機(jī)場，系一種減少機(jī)場占地總面積的基建方案。它是利用飛機(jī)空降時的動能，轉(zhuǎn)化成電能，再反饋到電網(wǎng)中，回收能量，以利環(huán)保。它要求飛機(jī)在降落時，在一條斜面跑道(C)上降落，以使動能轉(zhuǎn)變?yōu)槲荒?。使飛機(jī)逐漸在降落中盤旋上升，最后回旋地上升到一個頂部的停機(jī)坪(B)，此停機(jī)坪(B)下有一電梯(A)，當(dāng)飛機(jī)停穩(wěn)后，開啟電門，飛機(jī)在電梯(A)內(nèi)徐徐下降到地面。此中，電梯(A)在下降時，利用一套發(fā)電機(jī)，將位能轉(zhuǎn)換成電能，回饋電網(wǎng)。采用此項(xiàng)措施，今后飛機(jī)降落時，再難以發(fā)生偏離或沖出跑道的惡性事故。
文檔編號B64F1/36GK102556361SQ20121004263
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者吳佑之 申請人:北京科實(shí)醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)研究所