CN102822057B - 交通工具制动基底 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于使交通工具（特别是不能在可用跑道上停止的民用飞机）减速的制动基底，其中，该系统包括交通工具制动区域（A），其包括：由泡沫玻璃集料（1）填充的基底，该泡沫玻璃集料具有范围从0.25cm到15cm的颗粒大小和从大约70%到98%的标称空隙率；以及覆盖泡沫玻璃集料基底的上表面的顶部覆盖物（4）。

Description

交通工具制动基底
技术领域
本发明涉及使交通工具（例如不能在可用跑道上停止的飞机）减速的制动基底（路基，bed）。
背景技术
航空学上的一个安全问题是，飞机在起飞或着陆过程中偶尔会跑过可用跑道并在跑道后面的地带中停止。有几个这种在物资损失和相关人员的生命丧失/严重损害健康方面都具有灾难性后果的事故。
对这种事故确定有一系列可能的原因，例如，较晚发现飞机的机械故障会使得必须中止起飞，飞机制动故障，意外天气事件，飞行员过失等。跑过跑道后面的各种原因使得，将不可能采取措施来完全避免这些飞行中的情况。
因此，为了减轻和避免跑过情况的严重后果，必须对跑道提供以安全的方式捕获跑过跑道的飞机和/或使飞机减速的装置。对于跑道后面具有足够可用空间的机场，一个明显的答案是，容易延长跑道以允许飞机有足够的空间通过使用其制动器或反向发动机功率停止。
然而，许多机场没有能够充分延长跑道的可用空间，并且，还存在由飞机制动系统的故障而导致跑过的事件。因此，对机场提供一个或多个用于在跑过跑道的终点的飞机上施加外部减速力的装置是有利的，该装置能够迫使飞机以飞机的机械结构（特别是起落架）和飞机上的人可容忍的减速率停止。
一种用于使飞机（或其他有轮交通工具）停止的已知解决方案是提供制动器区域。制动器区域是由能够承载交通工具的轮子的硬质材料顶上的相对软的材料的浅基底组成的区域。当交通工具进入制动器区域时，其轮子将稍微陷入软质材料，并由此获得拖曳负载的明显增加。因此，制动器区域的软质质量吸收交通工具的动能并使其安全停止。制动器区域在机场中使用是有吸引力的，因为其本质上是无源的且没有移动零件，使得其随时准备好使用。
在US 3 066 896中公开了制动器区域的一个实例，其中，制动器由位于跑道终点处的大约300m长度的液体填充的浅池组成，并且，其由坚固但是柔性的顶部覆盖物覆盖。具有顶部覆盖物的液体填充的池子将在跑道的终点处形成软质区域，其将被在顶部覆盖物上行驶的飞机的轮子压下。由于当轮子在顶部覆盖物上滚动时需要推开下层液体，所以，压下的区域会导致交通工具的滚动阻力有相当大的增加，并由此用作在飞机上引起减速力的制动区域。
US 3 967 704公开了用可压碎的材料作为交通工具轨道附近的制动基底。驶出其轨道的交通工具将进入具有一层这种可压碎的材料的区域；交通工具的轮子将透入可压碎的材料，并由此引起使交通工具减速的相当大的滚动阻力。可压碎的材料是具有范围从大约100到350kPa（15至50psi）的抗压强度的固化泡沫，将该抗压强度计算为对飞机提供0.7至0.9g的等级的减速度。提到尿素/甲醛树脂是适当的固化泡沫。
US 5 193 764公开了一种由连接以形成面板的刚性的、易碎的、耐火的泡沫板制成的制动基底。优选地，泡沫板应由酚醛泡沫制成，具有范围从2.5到15.2cm的厚度和范围从137到552kPa（20至80psi）的抗压强度。
美国联邦航空局调查了用不同材料制造用于飞机的制动器区域。在Robert Cook等人进行的研究中，“Soft Ground Aircraft Arrestor Systems:Final Report”Washington DC,Federal Aviation Administration,1987,FAA/PM-87-27（“软质地面飞机制动器系统：最终报告”，华盛顿特区，联邦航空局，1987，FAA/PM-87-27），以及“Evaluation of a Foam Arrestor Bedfor Aircraft Safety Overrun Areas”,Dayton:University of Dayton ResearchInstitute,1988,UDR-TR-88-07（“用于飞机安全跑过区域的泡沫制动基底的评估”，代顿：代顿研究所大学，1988，UDR-TR-88-07），讨论了拥有随着变化的气候条件具有可靠且一致的机械表现的软质材料的需要。诸如粘土或沙子的软质材料的机械表现取决于含水量，即，干燥粘土是硬的并提供较小的牵制效应，而湿润粘土是如此的软，以至于轮子可以下沉得较低并获得使起落架折叠的拖曳。发现浅水池令人满意地用作90km/h（50节）或更小的速度下的飞机的制动基底，但是，会吸引鸟并还会具有在寒冷气候中冰冻的问题。制动基底的另一可能的问题是，飞机的轮子可以产生一股颗粒材料，当飞机以高速通过制动基底时，飞机引擎可能会吸入这股颗粒材料。Cook等人的报告还调查了各种泡沫制动器材料的适用性，并发现，在这点上，水泥质的泡沫具有超过聚合物泡沫的优点。
White和Agrawal进行的进一步调查，“Soft Ground Arresting Systemsfor Airports:Final Report”Washington DC,Federal Aviation Administration,1993,CT-93-80（“用于机场的软质地面制动系统：最终报告”，华盛顿特区，联邦航空局，1993，CT-93-80），已经发现，诸如酚醛泡沫和蜂窝水泥的可压碎的材料在提供施加在起落架上的可预测的拖曳负载和在较宽的温度范围上提供恒定机械特性方面具有优点。蜂窝水泥由于其压碎后的近零回弹和化学惰性组成而变成选择的材料。
US 6 726 400公开了一种具有包括第一和第二横行的块的可压缩蜂窝水泥的长度、宽度和厚度的蜂窝水泥的制动基底，每个块具有压缩梯度强度（CGS）特征，其代表从至少10%至60%的块厚渗透的深度上的具有一定深度的压缩强度的选中梯度，将压缩梯度强度特征选择为对进入所述基底的交通工具提供逐渐的减速。将水泥块描述为，具有192至352kg/m3的范围的干密度。当在所述相应的块的所述渗透深度上平均时，第一行块应具有标称等于482.6MPa（70psi）的60/80 CGS特征，第二行块应具有标称等于620.5MPa（90psi）的80/100 CGS特征。
Stehly的研究，“Report of Concrete Testing,Project:Engineered MaterialArresting System Minneapolis/St.Paul Airport”,American EngineeringTesting Inc,2007,05-03306（“水泥测试报告，项目：工程材料制动系统，明尼阿波利斯/圣保罗机场”，美国工程测试公司，2007，05-03306），发现在1999年安装以后，基于水泥的制动器的性能已经开始下降。
发明内容
发明目的
本发明的主要目的是提供一种能够使交通工具安全地减速的制动器系统。
本发明的另一目的是提供一种具有优异多重飞机性能的制动器系统。
技术方案
本发明基于这样的认识：可用由玻璃制成的粗糙破裂泡沫集料来形成低投资费用且低维修费用的用于制动交通工具的制动器基底（bed），并且，本发明基于这样的发现：泡沫玻璃集料表现出能量吸收随着压缩率的增加而指数增加。后一种发现提供了这样的优点：制动器基底中的材料的压缩率是所制动的交通工具的轮子的渗透深度的函数，使得，能量吸收随着轮子渗透深度的增加而指数增加会使泡沫玻璃集料非常适于用作多用途制动器基底，其旨在在重量有非常大的变化的交通工具上使用。
如本文使用的，术语“玻璃”表示无定形固体，通常叫做钠钙玻璃或钠玻璃，但是也可以包括其他类型的玻璃，例如硼硅玻璃。典型地，通过熔化包括碳酸钠（苏打）、石灰石、白云石、二氧化硅、氧化铝以及少量添加剂中的一种或多种的原材料，来制造钠钙玻璃。通过熔化氧化硼、二氧化硅和少量添加剂，来制造硼硅玻璃。如本文使用的，术语“泡沫玻璃集料”表示熔化、充气、固化且然后压碎成具有从0.25cm到15cm（0.1到5.9英寸）的范围的尺寸的颗粒的玻璃。充气玻璃可以具有从大约70%到98%的标称空隙率（nominal void fraction）。
因此，在第一方面中，本发明涉及一种交通工具制动系统，其中，该系统包括：
-交通工具制动区域，其包括由泡沫玻璃集料填充的基底，该泡沫玻璃集料具有范围从0.25cm到15cm的颗粒大小和从大约70%到98%的标称空隙率，以及
-顶部覆盖物，覆盖泡沫玻璃集料基底的上表面。
在第二方面中，本发明涉及一种使交通工具制动的方法，其中，该方法包括：
-在将使交通工具制动的地面中制造基底，
-用具有范围从0.25cm到15cm的颗粒大小和从大约70%到98%的标称空隙率的泡沫玻璃集料填充基底，并且
-用顶部覆盖物覆盖基底的上表面。
在第三方面中，本发明涉及泡沫玻璃集料在交通工具制动系统中用途。
在第四方面中，本发明涉及具有范围从0.25cm到15cm的颗粒大小和从大约70%到98%的标称空隙率的泡沫玻璃集料在交通工具制动系统中的用途。
如本文使用的，术语“交通工具”表示任何通过使用轮子和/或皮带在地面上移动的机动机械结构。该术语还包括在地面/机场上移动的飞机。其还可以包括非机动交通工具，例如自行车。
如本文使用的，术语“顶部覆盖物”表示任何将防止集料块被污染或用空气传播的颗粒填充、防止受到植物生长影响，或防止其他干扰泡沫玻璃集料块的性能的环境影响的集料块（aggregate mass）的覆盖物。顶部覆盖物应具有足够的机械强度，以保持集料块的体块部分清洁，但是并没有坚固到其防止将被制动的交通工具的轮子穿透覆盖物并进入集料块。合适顶部覆盖物的实例是聚合油布（polymeric tarpaulin）、塑料薄膜、人造草皮，等等。然而，可以使用任何能够保护集料块但是不能承载交通工具的轮子的覆盖物。有利地，可以通过应用具有美感外观或表现得与环境协调的材料而使顶部覆盖物具有装饰性功能。模仿草的外观的人造草皮可以是美感顶部覆盖物的一个实例。
如本文使用的，术语“标称空隙率”包括由泡沫玻璃的微结构孔产生的空隙率和将集料块之间的空隙——总标称空隙率理解为这两个部分一起的净效应。因此，标称空隙率与泡沫玻璃集料的总密度相对应。在使用在零标称空隙率下具有大约2500kg/m3的密度的硅酸盐玻璃的情况中，98%的标称空隙率由此将表示，1m3的泡沫玻璃集料的重量将是大约50kg，而70%的标称空隙率与大约750kg/m3的重量相应。
如本文使用的，将把术语“基底”理解为，覆盖任何形式的形成于地面中的坑/洞的一般术语。坑/洞可以简单地通过去除质量/土方体积而形成，然后用泡沫玻璃集料填充坑/洞，以形成集料的基底，基底的上表面平面与周围地面的表面平面对准。可替换地，在需要更坚固的机械弹性的情况中，可通过在基底的周界周围使用护道或其他形式的机械结构（即壁部）来固定泡沫玻璃集料的基底。基底还可位于地面上，不形成坑/洞，或可替换地通过形成窄坑/洞，使得泡沫玻璃集料的基底将在地面水平面上方伸出一定距离。在这些情况中，需要通过沿着基底的周界使用护道或其他形式的机械结构，来包含集料块。如果护道/机械结构在地平面上方伸出一定距离，那么，后一个实施方式可以需要使交通工具以平稳的方式进入集料基底的装置，例如伸入基底的斜坡等。即，可通过底板在坑/洞中提供基底的底部，以当需要时机械地加固基底的底部。
制动器基底的尺寸和位置取决于预期用途，即，交通工具的质量，其速度和交通工具的轮子在泡沫玻璃集料材料上的压缩压力。集料材料通过不能承受轮子导致的压缩力，而在交通工具的轮子上导致曳力，使得其在集料材料中下沉一定距离，并由此当越过制动器时在集料块中挤压出轨道/凹槽/车辙。因此，制动器的功能依赖于泡沫玻璃集料的抗压强度，其是泡沫玻璃的标称空隙率、制动器区域的长度，以及用泡沫玻璃集料填充的基底的深度的函数。
原则上，本发明可通过具有任何已知标称空隙率的泡沫玻璃起作用，但实际上，将存在由将被制动的交通工具的轮子导致的地压决定的界限。轮子应能够在集料块中下沉一定距离，以接收有效的曳力。反之亦然，轮子将不会透入过深的距离，因为这将导致可以对交通工具或其上面的人有害的过高的曳力和减速率。因此相信，实际上，在集料中使用的泡沫玻璃的标称空隙率可以从具有70%的标称空隙率的相对低的充气度改变至具有98%的标称空隙率的高充气玻璃。可以使用这两个值之间的任何标称空隙率，还可以使用具有这些界限内的不同标称空隙率的泡沫玻璃集料的任何混合物。还可以想象，使用具有此范围之外的标称空隙率的泡沫玻璃。
Matthew Barsotti等人[1]所进行的泡沫玻璃集料在用于制动飞机的制动器系统中的使用的调查发现，具有154kg/m3的密度（相当于93.8%的标称空隙率）、一定等级（即，从0.4到6.3cm（0.2到2.4英寸）的范围内的集料的颗粒大小）和4.8cm（1.9英寸）的集料的平均大小的颗粒的泡沫玻璃集料非常适于在多用途飞机制动系统中使用。集料的颗粒大小分布是0.88重量%的具有从4到8mm的尺寸的颗粒，0.29重量%的具有从8到12.5mm的尺寸，1.03重量%的具有从12.5到14mm的尺寸，1.91重量%的具有从14到16mm的尺寸，4.21重量%的具有从16到20mm的尺寸，33.45重量%的具有从20到31.5mm的尺寸，35.30重量%的具有从31.5到40mm的尺寸，15.13重量%的具有从40到50mm的尺寸，5.74重量%的具有从50到63mm的尺寸，以及0.31重量%的具有超过63mm的尺寸。以定义能够使从50个乘客座位的庞巴迪CRJ-100/200到500个乘客座位的波音B747-400的范围的飞机制动的最佳多用途飞机制动器的目的，进行这些试验。
如本文使用的，0.4到6.3cm的等级与用来对颗粒分类的格栅的网格大小相关，使得0.4到6.3cm的等级意味着泡沫玻璃的颗粒具有足够大以至于不会通过具有0.4cm的网格大小的格栅但是足够小以至于会通过具有6.3cm的网格大小的格栅的尺寸。
Barsotti等人进行的试验还表明，泡沫玻璃集料具有这样的有利特性：泡沫玻璃集料的机械能的吸收随着压缩应变而指数增加。此发现是出人意料的，因为每块泡沫玻璃集料由可压碎的玻璃组成，并且预期其在机械上表现出与在泡沫块型的本交通工具制动器中使用的传统的可压碎的材料相似的特性，例如在以上US 6 726 400中公开的。并不限于理论，相信泡沫玻璃集料也将表现出连续的机械特性，因为当暴露于剪切力时，宽松配合的集料块将或多或少自由地流动。集料泡沫的压缩过程由压缩微结构泡沫空隙以及集料块之间的间隙组成。此双模式压缩可以是为什么发现泡沫玻璃集料的机械能的吸收随着压缩应变的增加而指数增加的原因。从图1中可以看到此现象，图1用图表示出了在泡沫玻璃集料的两个等级上执行的压缩试验的负载历史。
通过用一个等级的泡沫玻璃集料填充内径31.433cm（12.375英寸）的狭窄缸体，并将直径30.48cm（12.00英寸）的压盘以7.62cm/min（3英寸/分）的固定速度压入缸体中，来执行该试验。压盘的直径至少是聚集颗粒的特征大小的6倍，以确保连续的材料行为。将材料不包装地松散地放在缸体中。
如图1的图表所示，可以看到，所导致的应力必须压缩材料，因此，材料吸收的能量随着材料的压缩程度的线性增加而指数增加。此外，在试验中发现，不管每个试验的集料块的随机性质如何，重复试验的负载数据都非常稳定。然而，还发现，集料的等级尺寸对负载和能量吸收有非常大的影响。因此，必须仔细地选择泡沫玻璃集料的等级，以在制动器基底中使用。从这些试验中，另一重要的观察结果是，泡沫玻璃集料将用作深度变化的可压缩材料，其中，更深的轮子穿入将导致垂直负载增加，不仅是因为更大的表面积与集料接触，而且是因为当压缩增加时材料连续变硬。此特性使得泡沫玻璃集料适合于能够处理尺寸非常不同的飞机的多用途制动器系统，从诸如庞巴迪CRJ-100的50乘客喷气式飞机的具有从大约24公吨的最大起飞重量的小飞机到大约590公吨的诸如空客A380的500乘客飞机。
泡沫玻璃集料制动系统的另一用途是作为在公路上行驶的客车（car）和/或公共汽车/卡车的安全区域。可将制动系统放在急弯、陡坡等的道路边上，以使失去其抓地力并不受控制地离开道路的交通工具制动。类似的使用还可以是，使当在环形赛道中行驶时失去控制的自行车制动。具有适当制动效果的相邻制动区域可以提供骑自行车者重新恢复控制所必需的制动辅助。制动系统的另一使用是作为防止轮子冲击的物理约束。可以通过在其周围形成制动区域（这确保将使任何尝试撞击区域/建筑物的交通工具制动），来保护任何需要保护不受到交通工具上的冲击的区域或建筑物。对于存在被装有爆炸物和自杀驾驶员的卡车/汽车袭击的危险的国家中的UN基底，制动系统的此用途可以是有利的。还可以在需要物理地防止交通工具进入区域的军事设施中使用该制动系统。对于这些使用，可想象使用具有高标称空隙率并由此具有低抗压强度的泡沫玻璃集料，以确保进入制动器区域的交通工具变得牢固地粘住。
如上所述，本发明的功能取决于泡沫玻璃的标称空隙率和颗粒的等级。即，当将泡沫玻璃集料的破碎强度调节为所制动的交通工具的轮子的地压时，获得本发明的效果。已在具有0.4至6.3cm的等级、4.8cm的平均颗粒大小，以及86%的标称空隙率的泡沫玻璃颗粒上进行试验，并且，基于这些试验的计算表明，当制动基底的尺寸是200m长且90cm深时，此集料适于用作用于飞机的多用途制动器。对于其他应用，可以有必要使用其他等级和/或标称空隙率，以考虑与容许尺寸和/或其他将制动的交通工具相关的不同约束。技术人员通过执行普通的反复试验调查，将发现这些等级和/或标称空隙率。
制动系统的大范围的可能的用途需要使用具有大范围的标称空隙率和等级的泡沫玻璃集料。应将本发明理解为是新型制动材料的一般性开发。利用的是，发现能量吸收随着压缩率的指数增加，伴随着非常低的环境影响和低成本的充气玻璃。因此，本发明涵盖此材料作为交通工具的制动器的任何可能的使用。实际上，标称空隙率将大约是从70%到98%，等级将大约是从0.25cm到15cm。可以使用这些界限内的任何标称空隙率和等级。即，泡沫玻璃集料可以具有这样的等级，其具有从0.25、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、1.00、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.5、4.0、4.5和5.0cm中的一个开始，并以5.5、6.0、6.5、7.0、8.5、9.0、9.5、10、11、12、13、14和15cm中的一个结束的任何范围的颗粒大小。优选范围是从0.25到10cm；从0.5到8cm；从0.7到7cm；以及从1到6cm的等级。
泡沫玻璃集料还可以使用具有不同标称空隙率的泡沫玻璃颗粒。即，除了具有带有一种标称空隙率的泡沫玻璃颗粒的集料块以外，还可以可替换地使用具有从75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93和94%中的一个开始，并以76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95%中的一个结束的范围的标称空隙率的混合物的集料块。优选范围是从80到98%；从70到95%；以及从90到94%的标称空隙率。
泡沫玻璃颗粒具有限制吸水性的闭室微结构，使得水仅可以透过颗粒的最外部的开孔。已在市政工程应用中使用泡沫玻璃集料，例如少量填土工程、路基和地坪的绝缘和防冻。这些应用表明，泡沫玻璃集料的机械特性随着温度和湿度的周期性变化是稳定的。然而，在具有结冰和解冻循环的气候中，浸入泡沫玻璃颗粒的停滞水可能是一个问题，因为最外面打开的由水填充的孔可能遇到霜冻侵蚀。这可以导致集料的等级随着时间而下降。在材料上进行的试验已经发现，在全水浸入中的50个结冰-解冻循环之后，材料的能量吸收能力下降47%。
因此，对制动基底装配排水装置以防止集料块中的停滞水可以是有利的。排水装置可以是任何目前已知的或未来的能够对基底排水的土木工程设计。或者，可通过用土工塑料和/或土工布材料包封以形成防止水渗透的密封而将制动器基底中的泡沫玻璃集料制造成防水的。此技术对于垃圾填埋领域中的技术人员来说是众所周知的。
制动器池的尺寸并不是本发明的关键特征，将根据飞机或其他将服务的交通工具的类型，在每个制动器的基础上设计该尺寸。制动器池的任何想得到的尺寸和设计将落在本发明的范围内。实际上，制动器池的尺寸将具有从大约10cm到200cm的范围的深度和从1m到400m的长度。池子的设计可以是任何适于实际应用的几何形状。池子的设计的可能结构的实例包括，但不限于，三角形、矩形、圆形、椭圆形、多角形、梯形，或这些形状的任何组合。
有利地，制动器基底可在周围地带/地面附近的外围部分装配有过渡区域。过渡区域的功能是，当进入制动器时，通过当从边缘朝着体块部分行使时逐渐增加基底的深度，在所制动的交通工具上提供逐渐增加的拖曳负载。可以通过在基底中阶梯式增加，或通过具有基底的斜壁，来形成过渡区域。
附图说明
图1是[1]的图11-8的复本，示出了具有0.4至6.3cm的等级、4.8cm的平均颗粒大小和93.8%的标称空隙率的泡沫玻璃集料的所测量的压缩应力和能量吸收。
图2是从侧面看的本发明的一个实例实施方式的示意图。
图3是从侧面看的本发明的另一实例实施方式的示意图。
图4是[1]的图11-22的复本，示出了所计算的飞机速度、减速度，和前端支杆起落架力。
图5是示出了根据本发明的一个实例实施方式的泡沫玻璃集料的颗粒大小分布的条形图。
图6是三个标称空隙率的集料上的压缩试验的图示，每个具有如图4所示的颗粒大小分布。
具体实施方式
将通过两个旨在用作飞机制动系统的实例实施方式进一步详细地描述本发明。不应将这些实施方式认为是限制用泡沫玻璃集料来使任何类型的交通工具制动的一般发明构思。
第一实例实施方式
交通工具制动系统的第一实例实施方式形成于地面中，并从图2中的侧面示意性地示出。使基底的纵向垂直横截面具有高为B长为A的梯形的形状，将其向下设置在地面2中，使得制动区域的上表面4与周围地面2形成的平面对准并位于与其相同的水平面处。通过使用具有基底的垂直梯形横截面的设计，可获得这样的结果：基底的两端设置有平滑的过渡区域3。典型地，倾角α可在从20到30°的范围内。基底的底部2可设置有排水装置（未示出），以消除基底中的停滞水。
用泡沫玻璃集料1填充基底。在此实施方式中，泡沫玻璃集料的最大深度是梯形的高度B，制动区域的长度是梯形的上边的长度A。用人造草皮的覆盖层4覆盖集料基底的顶面。示意性地示出了进入制动系统的飞机的轮子5。轮子在箭头所示的方向上行驶，并且，当其越过平滑的过渡区域2并进入基底的体块部分时，将穿过顶部覆盖物4并逐渐沉入泡沫玻璃中。
泡沫玻璃集料具有93.8%的标称空隙率，集料1的颗粒具有0.4至6.3cm的聚集度和4.8cm的平均颗粒大小。集料1的颗粒大小分布是0.88重量%的具有从4到8mm的尺寸的颗粒，0.29重量%的具有从8到12.5mm的尺寸，1.03重量%的具有从12.5到14mm的尺寸，1.91重量%的具有从14到16mm的尺寸，4.21重量%的具有从16到20mm的尺寸，33.45重量%的具有从20到31.5mm的尺寸，35.30重量%的具有从31.5到40mm的尺寸，15.13重量%的具有从40到50mm的尺寸，5.74重量%的具有从50到63mm的尺寸，以及0.31重量%的具有超过63mm的尺寸。图4中用图表示出了该尺寸分布。基底的深度B是91cm，制动区域的长度A是200m。基底（未示出）的水平横截面是矩形或三角形的。在矩形横截面的情况中，基底的宽度是恒定的，并应至少和制动器所处的跑道一样宽，但是，有利地，可以更宽，以允许当进入制动基底时飞机的一些航向偏差。通过形成具有三角形水平横截面的制动基底，可以增强捕获当进入制动基底时具有航向偏差的飞机的能力。
发明人通过将具有29.99cm的直径的圆形活塞压入由集料填充并具有30.00cm的内径的圆筒，已经测量了集料1的抗碾性。已对与集料1相同等级但是具有三个不同标称空隙率进行了试验。表1中给出了结果，并在图5中用图表示出。所有三种集料具有以上给出的聚集度，并在图4中示出。
[1]所进行的计算预测，本发明的实例实施方式将能够使以130km/h（70节）的速度进入的飞机制动，以当飞机是庞巴迪CRJ-200时在110m（360英尺）完全停止，在波音737-800的情况中是95m（310英尺），在波音747-400的情况中是180m（590英尺）。[1]的图11-22的复本示出了所计算的飞机速度、减速度，和前端支杆起落架力，其是由泡沫玻璃集料在以130km/h的速度进入该实例实施方式的波音737-800上所导致的。
[1]中对庞巴迪CRJ-200和波音747-400提供的计算表现出相似的结果，并证明，该实例实施方式的泡沫玻璃集料将提供一种多用途飞机制动系统，其中，通过0.7至1.0g的减速率和90至200m的范围内的停止长度，以安全的方式使飞机制动。
第二实例实施方式
根据与第一实例实施方式相同的原理解决方案，进行第二实例实施方式，其中，制动器由具有和第一实例实施方式相似的标称空隙率和颗粒大小分布的相同泡沫玻璃集料制成，并具有和大约相同的基底长度A和深度B。从图3中的侧面示出了该实例实施方式。请注意，在图中截去了基底的长度。
主要差异是，第二实例实施方式中的泡沫玻璃集料的基底1直接位于地面2上，不形成洞/坑，见图3。在此情况中，需要通过沿着基底的外围使用机械结构6，来包含泡沫玻璃的基底。有利地，应将机械结构设计为，用作进入和离开集料基底1的斜坡。这可通过形成具有三角形横截面的机械结构6来获得，使得朝着基底1前进的飞机将平稳地向上行驶到斜坡上，并通过沉入基底而进入基底1（通过沿着基底的倾斜内底部3滚动而沉入基底），直到轮子5变得悬浮在泡沫玻璃集料中为止。倾角可以与第一实例实施方式中给出的相同，但是，也可使用其他倾角。基底由一层人造草皮4覆盖。
表1三种标称空隙率的集料上的压缩试验，每个具有如图4所示的颗粒大小分布
具有94.6%的标称空隙率的集料
（相当于135kg/m3的密度）
  压缩率[%]   压缩力[N]   耐压力[MPa]
  20   32500   0.46
  25   48000   0.68
  30   55000   0.78
  40   90000   1.28
具有94.0%的标称空隙率的集料
（相当于150kg/m3的密度）
  压缩率[%]   压缩力[N]   耐压力[MPa]
  20   38000   0.54
  25   50000   0.71
  30   58000   0.82
  40   92000   1.30
具有92.8%的标称空隙率的集料
（相当于180kg/m3的密度）
  压缩率[%]   压缩力[N]   耐压力[MPa]
  20   55000   0.78
  25   61000   0.86
  30   90000   1.28
  40   120000   1.70
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Claims (10)

1.交通工具制动系统，其中，所述系统包括：
-交通工具制动区域，其包括由泡沫玻璃集料填充的基底，所述泡沫玻璃集料具有范围从0.25cm到15cm的颗粒大小和从大约70％到98％的标称空隙率，以及
-顶部覆盖物，覆盖所述泡沫玻璃集料基底的上表面。
2.根据权利要求1所述的交通工具制动系统，其中，所述泡沫玻璃集料由钠钙玻璃或钠玻璃制成，具有从75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93和94％中的一个开始，并以76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94和95％中的一个结束的范围的标称空隙率。
3.根据权利要求2所述的交通工具制动系统，其中，所述标称空隙率是以下范围中的一个：从80到90％；从83到88％；以及从85到87％。
4.根据权利要求2或3所述的交通工具制动系统，其中，所述泡沫玻璃集料具有这样的等级：具有从0.25、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、1.00、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.5、4.0、4.5和5.0cm中的一个开始，并以5.5、6.0、6.5、7.0、8.5、9.0、9.5、10、11、12、13、14和15cm中的一个结束的任何范围的颗粒大小。
5.根据权利要求4所述的交通工具制动系统，其中，所述泡沫玻璃集料具有以下范围中的一个的等级：从0.25到10cm；从0.5到8cm；从0.7到7cm；以及从1到6cm。
6.根据权利要求1所述的交通工具制动系统，其中，所述泡沫玻璃集料具有93.8％的标称空隙率，所述集料的颗粒具有0.4至6.3cm的聚集度和4.8cm的平均颗粒大小，并且，所述基底的深度是91cm，所述基底的长度是200m。
7.根据权利要求6所述的交通工具制动系统，其中，所述泡沫玻璃集料的颗粒大小分布是0.88重量％的具有从4到8mm的尺寸的颗粒，0.29重量％具有从8到12.5mm的尺寸，1.03重量％具有从12.5到14mm的尺寸，1.91重量％具有从14到16mm的尺寸，4.21重量％具有从16到20mm的尺寸，33.45重量％具有从20到31.5mm的尺寸，35.30重量％具有从31.5到40mm的尺寸，15.13重量％具有从40到50mm的尺寸，5.74重量％具有从50到63mm的尺寸，以及0.31重量％具有超过63mm的尺寸。
8.根据权利要求4所述的交通工具制动系统，其中，所述顶部覆盖物由聚合油布、塑料薄片和人造草皮中的一种制成。
9.用于使交通工具制动的方法，其中，所述方法包括：
-在将使所述交通工具制动的地面中制造基底，
-用具有范围从0.25cm到15cm的颗粒大小和从大约70％到98％的标称空隙率的泡沫玻璃集料填充所述基底，并且
-用顶部覆盖物覆盖所述基底的上表面。
10.根据权利要求9所述的用于使交通工具制动的方法，其中
-待制动的所述交通工具是飞机，
-在跑道的终点处形成具有91cm的深度和200m的长度的基底，
-施加具有93.8％的标称空隙率的泡沫玻璃集料，所述集料的颗粒具有0.4至6.3cm的聚集度和4.8cm的平均颗粒大小，并且
-用人造草皮作为顶部覆盖物覆盖所述泡沫玻璃集料。
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