CN102995516A - 一种跑道端飞机拦阻系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种跑道端飞机拦阻系统，用于飞机阻滞安全技术领域。该系统包括缓冲区、引导区、拦阻区及配套的行车道和排水沟，引导区的坡度为0.16%~1%，引导区后端安装有导流板，拦阻区由拦阻单元体以特定方式在地基上铺设而成，拦阻区地基低于引导区末端0.05~0.15米；缓冲区、引导区及拦阻区宽度均不低于跑道宽+两侧道肩宽。本发明引导区末端高度的设置可明显减小飞机进入拦阻区后的垂向振动，导流板的设置增强了拦阻区抵御飞机尾流吹袭能力，拦阻单元体具有特定压缩强度特性、耐候特性和可搬运特性，使增加了拦阻区的耐用性。

Description

一种跑道端飞机拦阻系统

技术领域

本发明涉及机场的安全设施领域，具体来说，是一种用于将飞机拦停，或使飞机尽可能安全有效地减速的跑道端飞机拦阻系统。

背景技术

在民用及军用机场中，飞机冲出跑道会造成严重后果。在跑道端外跑道的延长方向铺设拦阻系统，使飞机经过不超限的减速过程后停止在拦阻系统内，是一种降低飞机冲出跑道后果危害程度的有效方法。拦阻系统主要依靠飞机机轮碾压可压缩材料获得阻力来使飞机减速，材料性能的设计和限定、拦阻系统的构型和尺寸是拦阻效果的关键，单元体的构建、拦阻系统各构成部分的具体设计则是系统实用的必要条件。目前对飞机拦阻系统已有一些概念设计被公开，但对具体设计和细节未做描述。

中国专利CN101235620A在2008年8月6日公开了一种现场浇铸型机厂跑道安全阻滞装置，由于采用现场养护的办法，而养护所需环境条件难以控制，因此很难使成品拦阻性能达到设计要求。

中国专利CN1851134A在2006年10月25日公开了一种机场跑道安全阻滞系统及其计算机动态仿真的方法，但所公开的系统特征比较笼统，系统设计不准确，且缺少一些重要的构成。

中国专利CN101845784A在2010年9月29日公开了一种航空机场安全拦阻跑道，以下沉式为特征，与本发明的拦阻床设置有本质区别。

中国专利CN201924251U在2011年8月10日公开了一种航空跑道安全拦阻方块及其拦阻跑道，其拦阻跑道以斜坡状为特征，但未对拦阻跑道的参数进行具体设计。

美国专利US6726400B1在2004年4月21日公开了一种交通工具拦阻床系统，但对拦阻床各构成部分的参数未进行详细设计。具体在进行飞机拦阻床的设计时，不同参数的拦阻床所带来的拦阻性能是不同的，因此需要在设计时研究拦阻床的具体结构以及设计参数，而且在实际拦阻床使用中，由于自然环境如温度、降雨等的影响，若设计不合理或缺少必要的系统构成，例如没有排水设计等，会造成拦阻床的使用寿命远远没有达到预计的寿命，例如预计寿命为20年，但是在实际使用10年的时候，该拦阻床的拦阻材了已有相当程度的流失、破损或性能变化，起不到应有的拦阻功能，如果再进一步使用，可能会导致危险发生。因此如何合理设计拦阻床的具体参数和构成，以便能够通过更经济的方式得到更好的拦阻性能和更长的使用寿命，是需要研究的重要问题。

发明内容

本发明针对现有拦阻床存在的使用寿命短，某些设计不合理等问题，提出了一种跑道端飞机拦阻系统，适合在民用、军用机场实现飞机在地面的拦停或有效减速，而且具有很好的实用性。

本发明提供的一种跑道端飞机拦阻系统，从跑道末端开始铺设一段地基，地基上依次设置缓冲区、引导区及拦阻区，引导区为缓冲区与拦阻区之间的区域。缓冲区从跑道末端开始延伸，长度为0~200米。引导区的长度为10~50米，坡度为0.16%~1%，引导区的末端比拦阻区地基高0.05~0.15米。拦阻区由拦阻单元体以指定方式在地基上铺设而成。缓冲区、引导区及拦阻区宽度均不小于跑道宽与两侧道肩宽之和。引导区的后端安装有导流板，导流板的宽度与拦阻区的宽度相同，导流板的坡度为3%~30%，斜坡方向与拦阻区的坡度方向一致，导流板的末端高于拦阻区前端1~5厘米。

导流板包括斜坡面和后部支架，后部支架为易弯折结构。斜坡面的上端与后部支架的上端固定，然后通过粘结方式一起固定在拦阻区的拦阻单元体上。斜坡面的下端和后部支架的下端都具有弯折段，弯折段都与引导区的表面平行，且都通过地螺栓与引导区固定。斜坡面由铝板或易压碎或易压平的材料制成，斜坡面被机轮碾压后不损伤轮胎和机轮结构，后部支架为易弯折结构，弯折后不损伤轮胎和机轮结构。

所使用的拦阻单元体，配备塑料底托和不饱和树脂顶盖，底托上设有叉车槽，顶盖的内侧设置有网格和缓冲材料层。

拦阻区的两侧和后端，建有行车道和排水沟。

本发明提供的飞机拦阻系统详细设置了各部分的构造及必要的配备，除主要起减速作用的拦阻区外，还对系统可能面临的、威胁到系统有效性和耐用性的问题做出了细致的有针对性的解决方案，实用性很高。

通过设置行车道，用于系统维护和应急救援的人员和车辆通行；通过设置排水沟，快速排走降水并可以避免积水倒流，有助于保证拦阻系统的使用寿命；排水沟的高强度顶盖可支撑飞机的偶尔通行，不会对进入拦阻床的飞机造成危险；导流板的设计可以有效抵抗飞机发动机尾流的吹袭，并且在飞机通过时容易被压迫并且不会对飞机机轮造成任何损害；设计了引导区，引导区末端高度根据拦阻材料被飞机机轮碾压时的残余高度来设计，飞机以这一高度进入拦阻区域可明显减小飞机在拦阻区域中的垂向振动；设计了拦阻床的错位铺设方式，错位铺设和田字形铺设的试验结果表明，当拦阻单元体性能不均匀、拦阻单元体与地面结合不牢固、或单元体封装与顶盖选择不当等情况发生时，错位铺设比田字形铺设明显具有更好的稳定性，不易发生拦阻单元体部分或整体被翻起或被推动，有助于保证飞机以预测的方式碾压拦阻区域，实现有效拦阻并保障飞机及机上人员的安全。拦阻单元体的顶盖加入了防紫外线成分，封装过程中使用织物包裹并使用防水涂料，都有助于延长拦阻系统的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的飞机拦阻系统的结构示意图；

图2为本发明的飞机拦阻系统中导流板的构造示意图（侧视图）；

图3为本发明的飞机拦阻系统拦阻区中拦阻单元的错位排列示意图；

图中：

101-地基            102-引导区         103-行车道斜坡      104-导流板

105-缓冲区          106-拦阻区         107-台阶            301-拦阻单元体

201-引导区表面      202-导流板斜坡面   203-导流板后部支架  204-地螺栓

205-斜坡面弯折段    206-支架弯折段

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的飞机拦阻系统的具体实施因实施机场的具体条件和要求而有所不同。首先根据机场设定的安装范围进行拦阻系统的尺寸设计和选材。而后进行地基建设，地基强度须能承受可能使用该系统的飞机的偶尔通行。可同时进行缓冲区和引导区的建设，缓冲区的道面建设标准可参照中国民航的防吹坪或道肩的建设标准，引导区的道面为混凝土，其坡度应满足预定要求。

如图1所示，本发明提供的跑道端飞机拦阻系统，从跑道末端开始铺设一定距离的地基101，地基101的强度须能承受可能使用该系统的飞机的偶尔通行。在地基101上依次设置缓冲区105、引导区102和拦阻区106。缓冲区105从跑道末端开始向外延伸，长度为0~200米。引导区102为缓冲区105与拦阻区106之间的区域，长度为10~50米，坡度为0.16%~1%，引导区102的后侧末端比地基101高0.05~0.15米，引导区102的后侧末端低于拦阻区106前端表面3~20厘米。引导区102的坡度设置不会对飞机的滑行产生影响，引导区102的末端高度根据材料特性和拦阻区域的规格等参数经过精心计算后得到，该高度使得飞机一进入拦阻区域就处在一个比较平衡的位置，可明显改善原本飞机进入拦阻材料后上下振动严重的现象。非引导区的铺设一般采用混凝土，其道面可按防吹坪或跑道标准建设。

所述引导区102的后端安装有导流板104以抵抗飞机尾流的吹袭，导流板104的宽度与拦阻区106的宽度相同，导流板104的坡度为3%~30%，斜坡方向与拦阻区106的坡度方向一致，导流板104末端略高于拦阻区106前端表面1~5厘米。

如图2所示，导流板104包括斜坡面202和后部支架203，斜坡面202由易压碎或易压平的材料制成，例如加入特殊材料制成的塑料材料或者铝板，该材料被机轮碾压后不会损伤轮胎和机轮结构。后部支架203为易弯折结构，例如采用弯折的铝条结构，且支架203弯折后不会损伤轮胎和机轮结构。斜坡面202的上端通过地螺栓204与后部支架203的上端固定，然后通过粘结方式一起固定在拦阻区106的拦阻单元体301上。斜坡面202的下端具有一段弯折段205，弯折段205与引导区102的表面平行，且通过地螺栓204固定在引导区102上。导流板后部支架203的下端具有弯折段206，弯折段206与引导区102的表面平行，并通过地螺栓204与引导区102固定。

拦阻区106由预制具有特定强度特性、耐候特性和可移动特性的拦阻单元体301以指定方式铺设而成。拦阻单元体301为立方体三维结构，下表面为长方形，面积为0.5~1.5平方米，上表面可与下表面平行或呈斜面，斜面坡度为1%~3%。

拦阻单元体301呈横排铺设，铺设成的拦阻区具有一组或多组斜坡段+平台段。斜坡坡度为1%~3%，长度10~50米，平台段长度10~100米。拦阻区106的平台段使用长方体的拦阻单元体301铺设，拦阻区106的斜坡段使用上表面为斜坡形状的拦阻单元体301铺设。

将铺设拦阻区的地基101的表面拉毛，拦阻单元体301可对齐铺设在表面拉毛的地基101之上，也可错位铺设，如图3所示，优选错位铺设方式，以防止由于某些拦阻单元体301的质量不合格而导致拦阻区106某处容易向后错位的问题。

拦阻床整体应有防水、排水和平衡床内外温度湿度及气压的能力。拦阻单元体301具有特定强度、耐候、使用安全性和可搬运等特性，以指定方式铺设成拦阻区106。所述拦阻单元体301配有塑料底托，底托配有叉车槽。拦阻单元体301还配有具有耐侯性能的不饱和树脂顶盖，可抵抗日晒、刮擦、冻融、杀虫剂、飞机机油燃油和飞机发动机尾流吹袭的不利影响，顶盖的强度能经受人行走而不损伤下面的拦阻材料，通过在顶盖的下面增加缓冲材料层达到目的。顶盖内侧具有网格，可使顶盖与下层材料的粘结更牢固，顶盖具有易碎性，且该材料被机轮碾压后不会损伤轮胎和机轮结构，顶盖内嵌织物，并延伸出来包裹拦阻材料，配以特种硅胶防水涂料，可在运输、铺设是保护材料，并提高材料的耐候性顶盖及其缓冲层应不影响拦阻材料的减速性能。

在拦阻区106的两侧和末端铺设有台阶107，以供人进入拦阻区，宽度不少于应急救援车辆通行要求。台阶107由拦阻单元体301铺设而成，其强度可供人行走。台阶107的高度不超过0.3米，宽度为0.30~1米，高度与宽度之比不超过0.4。

本发明的拦阻区106的两侧和后端，为便于人员和日常运行及应急救援车辆的通行，建有行车道，宽度4~10米；引导区102的末端宽度为拦阻区106和两侧行车道的宽度之和。引导区102末端与行车道的落差应以斜坡103过渡，以便于车辆通行。

此外，还可在拦阻区106周围铺设排水沟，排水沟具有高强度顶盖，可支撑飞机的偶尔通行。

实施例：

在某机场跑道南端区域长度247米范围内铺设本发明的飞机拦阻系统，用于拦阻空客319和波音737-700等机型的客机。该机场雨季雨量大且集中。因此按照本发明用于该机场的飞机拦阻系统如下：

该系统总长241米。其中，缓冲区105长110米；引导区102为长30、末端高度0.08米的斜坡，斜率为0.27%；拦阻区106长101米，包括末端2米长的台阶107。拦阻区106两侧均有拦阻单元体砌成的台阶。系统宽度为跑道宽加上两侧道肩宽为49米。

引导区102末端安装导流板104，导流板104斜面为2毫米厚的铝板，坡度约20%，末端比地基101高11厘米，高出拦阻区106前端的拦阻单元体301顶面2厘米，这一差距用涂胶抹平并圆滑过渡。导流板104后侧每隔15厘米有一铝条所制的后部支架203，后部支架203的形状如图2所示，后部支架203的上端具有一个弯折段与斜坡面202相固定，后部支架203的下端具有一个弯折段与引导区表面固定，后部支架203的中间部分还设置了一个弯折，以使得整个后部支架203受到压力后易被弯折。

拦阻区106由拦阻单元体301在表面拉毛的地基上错位铺设而成。拦阻区106包括两个斜坡段+平台段：第一斜坡段长17米，前端高度0.17米，末端高度0.5米；第一平台段长57米，高0.5米；第二斜坡段长5米，前端高度0.5米，末端高度0.6米；第二平台段长20米，高0.6米。

预制的拦阻单元体301底面规格为1×1米，上表面为斜坡或平面，配有带叉车槽的底托和顶盖，具有很好的耐用性，并可为人员行走提供支撑。

拦阻系统两侧和后方均有宽度为6米的行车道，用于系统维护和应急救援的人员和车辆通行。考虑到当地天气多雨且雨量大，在两侧的行车道外侧布置两条与行车道平行的带盖排水沟，连入机场原有排水系统，以避免飞机拦阻系统积水。

经过试验验证，本发明所提供的跑道端飞机拦阻系统其特有的单元体错位排列铺设可有效降低材料性能不均匀、单元体粘接不牢固等原因造成的拦阻材料平推或翻起的风险，也因此降低了飞机和机上人员受损伤的风险。本发明的系统配有有针对性的单元体顶盖、封装、排水沟设计，可有效延长拦阻系统的寿命。本发明精心设计的引导区和导流板，不仅可保护拦阻区域抵抗飞机发动机尾流的吹袭，而且能有效降低飞机进行如拦阻区域后的垂向颠簸。总的来说，本发明的拦阻系统具有更可靠、更优秀的拦阻性能，对飞机和机上人员的保护考虑更周到，更重要的是能更有效地保证系统的使用寿命。

Claims (10)

1.一种跑道端飞机拦阻系统，从跑道末端开始铺设一段地基，地基上依次设置缓冲区、引导区及拦阻区，引导区为缓冲区与拦阻区之间的区域，其特征在于：缓冲区从跑道末端开始延伸，长度为0~200米；引导区长度为10~50米，坡度为0.16%~1%，引导区的末端比地基高0.05~0.15米；拦阻区由拦阻单元体以指定方式在地基上铺设而成；缓冲区、引导区及拦阻区宽度均不小于跑道宽与两侧道肩宽之和；引导区的后端安装有导流板，导流板的宽度与拦阻区的宽度相同，导流板的坡度为3%~30%，导流板的斜坡方向与拦阻区的坡度方向一致，导流板的末端比拦阻区前端表面高1~5厘米；

所述的导流板包括斜坡面和后部支架，后部支架为易弯折结构；斜坡面的上端与后部支架的上端固定，然后通过粘结方式一起固定在拦阻区的拦阻单元体上；斜坡面的下端和后部支架的下端都具有弯折段，弯折段都与引导区的表面平行，且都通过地螺栓与引导区固定。

2.如权利要求1所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述的引导区的末端低于拦阻区前端表面3~20厘米。

3.如权利要求1所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述的拦阻单元体为立方体三维结构，下表面为长方形，面积为0.5~1.5平方米，上表面与下表面平行或呈斜面，斜面坡度为1%~3%，拦阻单元体呈横排铺设，铺设成的拦阻区具有一组以上的斜坡段+平台段；斜坡段的坡度为1%~3%，长度10~50米，平台段的长度为10~100米。

4.如权利要求1或3所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述的拦阻单元体错位铺设在表面拉毛的地基之上。

5.如权利要求1或3所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述的拦阻单元体，配备塑料底托和不饱和树脂顶盖，底托上配有叉车槽，顶盖的内侧设置有网格和缓冲材料层。

6.如权利要求1所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述的导流板的斜坡面由铝板制成，导流板的后部支架为弯折的铝条结构。

7.如权利要求1所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述拦阻区还包括设置在拦阻区的铺设范围边界处的台阶，台阶由拦阻单元体铺设而成，高度不超过0.3米，宽度为0.30~1米，高度与宽度之比不超过0.4。

8.如权利要求1所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述拦阻区的两侧和后端，建有行车道，行车道的宽度为4~10米；引导区的末端宽度为拦阻区和两侧行车道的宽度之和，且引导区的末端与行车道的落差设置有斜坡过渡。

9.如权利要求1或8所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述拦阻区的周围铺设有排水沟。

10.如权利要求1所述的跑道端飞机拦阻系统，其特征在于：所述的跑道端飞机拦阻系统用于拦阻空客319和波音737-700机型的客机，总长241米，其中，缓冲区长110米；引导区长30米，末端高度为0.08米，斜率为0.27%；拦阻区长101米，包括末端2米长的台阶以及两个斜坡段+平台段：第一斜坡段长17米，前端高度0.17米，末端高度0.5米；第一平台段长57米，高0.5米；第二斜坡段长5米，前端高度0.5米，末端高度0.6米；第二平台段长20米，高0.6米；拦阻区两侧均设置有拦阻单元体砌成的台阶；引导区的末端安装导流板，导流板斜面为2毫米厚的铝板，坡度约20%，末端比地基高11厘米，高出拦阻区前端表面2厘米，2厘米的差距用涂胶抹平并圆滑过渡，导流板后侧每隔15厘米设置有一铝条所制的后部支架；所用的拦阻单元体的底面规格为1×1米；在整个拦阻系统的两侧和后方设有宽度为6米的行车道，并在两侧的行车道的外侧布置两条与行车道平行的带盖排水沟，带盖排水沟连入机场原有排水系统。

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