CN106394922A - 一种飞机安全降落方法及降落装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机安全降落方法及降落装置，采用降落车使飞机的速度、动能短时间内降低为零，解决飞机因起落架故障等的安全降落问题；所述降落车包括车架、多组轮子、阻挡板A、缓冲垫A、平台、多排阻拦装置、控制室；多个依次叠放连接在一起的缓冲垫A安装在阻挡板A上；机场控制中心控制降落车和因故障迫降的飞机的降落速度、角度和方位，渐降低降落车的速度，同时顶杆升起，平台绕转轴旋转，平台的角度α从零度逐渐变换到一定角度，使飞机同时降速，机头或机身或其他部位和缓冲垫A变形，缓冲垫A包覆在飞机的表面，阻力进步加大，飞机速度降低为零，安全降落，消除或减小了对飞机和机上人员的伤害。

Description

一种飞机安全降落方法及降落装置

技术领域

本发明涉及一种飞机安全降落方法及降落装置，解决飞机因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题。

背景技术

当前，无论是民用飞机还是军用飞机，会遇到因起落架故障或其他设备故障或天气原因等无法正常降落而发生空难。当飞机落架故障无法打开迫降时，会在着陆瞬间机身底部与地面剧烈碰撞或强烈摩擦或刚性接触，会发生机身折断、起火等事故，严重时造成机毁人亡的后果。为了解决上述问题，科研人员费尽了心思，想出许多好的方法，例如水上降落、稻田降落等，民用飞机载客量比较多，军用飞机造价高，飞机的驾驶员是国家的宝贵财富，当飞机发生故障，如何实现飞机和人员安全降落，是我们一直在思考需要解决的问题。

众所周知，飞机降落时的动能：W＝1/2×m×v²，m为飞机的质量，v为飞机的降落速度，分为水平降落速度和垂直降落速度。例如，空中客车A320的最大起飞质量近百吨，波音747大型客机的最大起飞质量近4百吨，军用飞机的质量虽轻，但是，飞机降落速度快，水平速度200公里/小时左右，从上述公式中可以看出，飞机失控时，动能非常大，常规的方法不足以在很短的时间内将水平动能降低为零，消除对飞机和机上人员的伤害。现实生活中急需一种飞机安全降落方法及降落装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明公开了一种飞机安全降落方法及降落装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种飞机安全降落装置，采用降落车使飞机的速度、动能短时间内平稳降低为零，解决飞机因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题；

所述降落车包括车架、多组轮子、阻挡板A、缓冲垫A、长方形平台、多排阻拦装置、控制室；所述轮子安装在车架上，阻挡板A底面固定在平台的左侧，多个叠放连接在一起的缓冲垫A安装在阻挡板A上，阻挡板A中下部位开有能穿过飞机头的孔洞，其特征是：

所述降落车还包括旋转装置，所述旋转装置包括转轴、轴套、升降装置，转轴固定在靠近车架的右侧位置，两侧的轴套和平台右端固连，并套装在转轴上；一个或两个升降装置安装在平台的左侧，升降装置的顶杆上端和平台铰接连接，顶杆顶升时，平台能绕转轴旋转，平台和水平面的角度α为0-80°；

所述降落装置还包括安装在降落车左侧控制室里的控制系统，控制系统带有控制装置、速度检测装置，速度检测装置用来检测飞机的实时速度；机场控制中心和控制系统、飞机相互无线通信或互联网通信，机场控制中心控制降落车和因故障迫降的飞机的降落速度、角度和方位，并能根据飞机实时速度控制降落车的速度、位置和平台的旋转角度α、旋转角速度，实现联动。

一种飞机安全降落方法，采用权利要求1-7所述的飞机安全降落装置，利用降落车使飞机的速度、动能短时间内降低为零，解决飞机因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题；

降落步骤如下：

步骤1，机场控制中心控制降落车，在飞机的下方的机场跑道上与其同方向等速移动；平台处于水平位置，或者平台和水平面的角度α≤30°；

步骤2，机场控制中心或飞行员控制飞机降速，沿着降落车的上空以最小的降落速度、最小的降落高度飞行；

步骤3，飞机以最小的角度降落到降落车的右端平台的中间位置上，机身底部和缓冲垫C或防滑层或防火阻燃材料或弹性阻燃材料或高吸水性树脂或聚丙烯酰胺或无纺布接触，使飞机降落时的碰撞和摩擦明显减轻，机场控制中心控制降落车与飞机等速移动，飞机速度降低；

降低降落车的速度，飞机的机头或机身或其他部位和多排弹性网依次接触，产生阻力，弹性网拦阻飞机再次降低速度；

步骤4，继续降低降落车的速度，同时顶杆升起，平台绕转轴旋转，平台的角度α从零度逐渐变换到一定角度，使飞机与降落车同步降速，随着角度α增大，飞机的水平速度降低越快，当速度降低为一定值时，即飞机由动能产生的上升力和自重产生的下降力相等时，将平台的角度α依照下降力的大小逐渐恢复为水平状态，飞机的速度也逐渐降低为0或接近为0，安全降落。

本发明的有益效果是：

一种飞机安全降落方法及降落装置，克服了常规的方法不足以在很短的时间内将飞机的水平速度降低为零，解决了飞机因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题，消除或减小了对飞机以及机上人员的伤害，保护了财产和人身安全。

附图说明

图1是采用一种飞机安全降落方法及降落装置的飞机准备降落示意图。图2是采用一种飞机安全降落方法及降落装置的飞机已经降落的示意图。图3是缓冲垫A的剖面示意图。图4是缓冲垫B的剖面示意图。图5是缓冲垫C的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～5和实施例1～5对本发明做进一步说明，以便能清楚地保护本发明。

实施例1

一种飞机安全降落装置，采用降落车使飞机10的速度、动能短时间内平稳降低为零，解决飞机10因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题；

所述降落车包括车架1、多组轮子2、阻挡板A4、缓冲垫A5、长方形平台6、多排阻拦装置(图中显示两排)、控制室12；所述轮子2安装在车架1上，阻挡板A4底面固定在平台6的左侧，多个叠放连接在一起的缓冲垫A5安装在阻挡板A4上，阻挡板A4中下部位开有能穿过飞机头的孔洞；

所述降落车还包括旋转装置，所述旋转装置包括转轴16、轴套15、升降装置17，转轴16(或轴套15)固定在靠近车架1的右侧位置，两侧的轴套15(或转轴16)和平台6右端固连，并套装在转轴16上；一个或两个升降装置17安装在平台6的左侧，若一个安装在平台6的中间，若两个如图2所示，布置在平台6的两侧，升降装置17的顶杆17-1上端和平台6铰接连接，顶杆17-1顶升时，平台6能绕转轴16旋转，平台6和水平面的角度α为0-80°；

所述降落装置还包括安装在降落车左侧控制室12里的控制系统，控制系统带有控制装置、速度检测装置，速度检测装置用来检测飞机10的实时速度；机场控制中心(塔台)和控制系统、飞机10相互无线通信或互联网通信，机场控制中心控制降落车和因故障迫降的飞机10的降落速度、角度和方位，并能根据飞机10实时速度控制降落车的速度、位置和平台6的旋转角度α、旋转角速度，实现联动。

优选的，所述控制系统还包括安装在平台6上的位置传感器、视觉传感器、压力传感器，位置传感器、视觉传感器用来监测控制飞机10在平台6上的位置、图像；压力传感器能实时监测控制飞机10的质量以及其对于平台6的正压力，以便控制平台6角度α。

优选的，所述阻拦装置包括立柱8、弹性网9，立柱8固定在平台6的两侧，弹性网9的两端柔性连接在立柱8上，弹性网9能降低飞机10的速度。

所述升降装置17是液压升降装置或蜗轮蜗杆升降装置或齿轮齿条升降装置或齿轮升降装置或剪叉升降装置。

优选的，所述平台6包括固定在车架1上的刚性平台6-3、在其降落部位局部或全部设置缓冲垫C6-2或防滑层6-1或防火阻燃材料或弹性阻燃材料或高吸水性树脂或聚丙烯酰胺或无纺布，多层设置的缓冲垫C6-2能使飞机10降低速度，防火阻燃材料或弹性阻燃材料能有效提高阻燃防火性能，使飞机10降落时不易引起火灾事故，高吸水性树脂(简称高分子SAP)是制造婴儿纸尿裤的材料，它是由淀粉和丙烯酸盐做主要原料制成的，或者聚丙烯酰胺或者无纺布，特点是能吸收冲击能力强，有效克服振动，防滑层6-1为摩擦系数大的材料，能降低飞机10的速度。

优选的，在平台6上面的横向两侧位置，还设置多个阻挡板B13(图中表示三组)、多个缓冲垫B14，阻挡板B13和平台6固连，缓冲垫B14安装在阻挡板B13上，缓冲垫B14防止飞机10偏离平台6中心。

优选的，所述缓冲垫A5、缓冲垫B14、缓冲垫C6-2的芯层是E-TPU发泡颗粒制成的片状的聚氨酯弹性垫，聚氨酯发泡材料能吸收冲击，降低速度，起到缓冲作用；将E-TPU制成E-TPU发泡颗粒，外部形状为米粒状，E-TPU发泡颗粒具有弹性，密度为0.05-0.25克/厘米³；将E-TPU发泡颗粒放入模具里用胶粘剂或表面热熔或水蒸气模塑成型粘合在一起，制成片状的聚氨酯弹性垫A5-1、聚氨酯弹性垫B14-1、聚氨酯弹性垫C6-5，E-TPU发泡颗粒之间有孔隙；在片状的聚氨酯弹性垫A5-1、聚氨酯弹性垫B14-1、聚氨酯弹性垫C6-5的外表面分别对应包裹高强度弹性面料A5-2、高强度弹性面料B14-2、高强度弹性面料C6-4并能随着片状的弹性垫伸缩。

优选的，所述高强度弹性面料A5-2、高强度弹性面料B14-2、高强度弹性面料C6-4或是防滑材料或防火阻燃材料或弹性阻燃材料或高吸水性树脂或聚丙烯酰胺或无纺布中的一种或几种组合。

实施例2

一种飞机安全降落方法，采用上述飞机安全降落装置，利用降落车使飞机10的速度、动能短时间内降低为零，解决飞机10因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题；

降落步骤如下：

步骤1，机场控制中心控制降落车，在飞机10的下方的机场跑道上与其同方向等速移动；平台6处于水平位置，或者平台6和水平面的角度α≤30°；

步骤2，机场控制中心或飞行员控制飞机10降速，沿着降落车的上空以最小的降落速度、最小的降落高度飞行；

步骤3，飞机10以最小的角度降落到平台6的右端中间位置上，机身底部和缓冲垫C6-2或防滑层6-1或防火阻燃材料或弹性阻燃材料或高吸水性树脂或聚丙烯酰胺或无纺布接触，使飞机10降落时的碰撞和摩擦明显减轻，机场控制中心控制降落车与飞机10等速移动，飞机速度降低；

图1、2中显示了第一弹性网9和第二弹性网9的情形，降低降落车的速度，飞机10的机头或机身或其他部位和第一弹性网9接触，第一弹性网9拦阻飞机10进一步降低速度；降低降落车的速度，飞机10的机头或机身或其他部位和第二弹性网9接触，第二弹性网9拦阻飞机10再次降低速度；

降低降落车的速度，飞机10的机头或机身或其他部位和多排弹性网9依次接触，产生阻力，弹性网9拦阻飞机10再次降低速度；

步骤4，继续降低降落车的速度，同时顶杆17-1升起，平台6绕转轴16旋转，平台6的角度α从零度逐渐变换到一定角度，优选的45-80度左右，使飞机10与降落车同步降速，随着角度α增大，飞机10的水平速度降低越快，当速度降低为一定值时，即飞机10由动能产生的上升力和自重产生的下降力相等时，将平台6的角度α依照下降力的大小逐渐恢复为水平状态，飞机10的速度也逐渐降低为0或接近为0，安全降落，飞机10和机上人员安然无恙，极大地减小了机上人员的伤害和飞机10以及货物的损失。

优选的，一种飞机安全降落方法，当飞机10的速度不为0时，继续降低降落车的速度，飞机10的机头或机身或其他部位和缓冲垫A5接触，缓冲垫A5变形和机头或机身或其他部位随型，包覆在飞机10的表面，阻力进步加大，机身没有变形或没有塑性变形或弹性变形，飞机10速度降低为零，安全降落。

实施例3

所述飞机10是军用飞机中的体积较小的歼击机时，飞行速度快，质量相对小，如果以此速度降落，动能和速度的平方成正比，动能很大，对于飞机安全降落装置冲击大，如果降低降落速度，相当于降低了飞机10的动能和势能，对于安全降落意义重大。如果，飞机10出现其他设备故障，类如发动机故障、轮胎故障等，不必放下起落架，采用实施例1、2的设备和方法，实现安全降落。

实施例4

所述飞机10是民用飞机或军用飞机的大型轰炸机、运输机时，飞行速度慢，质量相对大，如果以此速度降落，动能和速度的平方成正比，动能也很大，对于飞机安全降落装置冲击大，如果降低降落速度，相当于降低了飞机10的动能和势能，对于安全降落意义重大。采用实施例1、2的设备和方法，实现安全降落。

实施例5

类如机场环境极端恶劣，出现极端暴风雪天气，由于天气原因飞机10不能正常安全降落，附近的机场也不具备安全降落条件，只能在此机场迫降，飞机10在降落时不必放下起落架，采用实施例1、2的装置和方法，可以实现安全降落。

其中，所述飞机10是民用飞机和军用飞机。

其中，缓冲垫A5、缓冲垫B14、缓冲垫C6-2中的A、B、C的表述，相当于第一、第二、第三的表述，其结构和作用相同或类似。

其中，聚氨酯弹性垫A5-1、聚氨酯弹性垫B14-1、聚氨酯弹性垫C6-5中的A、B、C的表述，相当于第一、第二、第三的表述，其结构和作用相同或类似。

其中，高强度弹性面料A5-2、高强度弹性面料B14-2、高强度弹性面料C6-4中的A、B、C的表述，相当于第一、第二、第三的表述，其结构和作用相同或类似。

其中，其他含有A、B、C内容的含义与上述相同。

其中，右端、上端、左侧、右侧、两侧等用语，是相对说明书附图的零部件表述的相对位置，只是为了说明相对结构或相互关系，不是对于其实际使用位置的限定。

工作原理

一种飞机安全降落方法及降落装置；飞机以最小的角度降落到平台右端中间位置上，和降落车等速移动；降落车降速，飞机的机头或机身或其他部位和多排弹性网依次接触，顶杆升起，平台绕转轴旋转，平台的角度α从零度逐渐变换到一定角度，使飞机与降落车同步降速，机头或机身或其他部位和缓冲垫A剧烈变形，缓冲垫A包覆在飞机的表面，飞机速度降低为零，飞机降落时的动能和势能最终由降落车消耗掉，实现安全降落。

上述实施例描述是为了便于技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性劳动。因此，本发明不限于上述具体实施方式，凡是本领域技术人员根据本发明的技术启示而得到的等同变换或者是等效替换的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞机安全降落装置，采用降落车使飞机的速度、动能短时间内平稳降低为零，解决飞机因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题；

所述降落车包括车架、多组轮子、阻挡板A、缓冲垫A、长方形平台、多排阻拦装置、控制室；所述轮子安装在车架上，阻挡板A底面固定在平台的左侧，多个叠放连接在一起的缓冲垫A安装在阻挡板A上，阻挡板A中下部位开有能穿过飞机头的孔洞，其特征是：

所述降落车还包括旋转装置，所述旋转装置包括转轴、轴套、升降装置，转轴固定在靠近车架的右侧位置，两侧的轴套和平台右端固连，并套装在转轴上；一个或两个升降装置安装在平台的左侧，升降装置的顶杆上端和平台铰接连接，顶杆顶升时，平台能绕转轴旋转，平台和水平面的角度α为0-80°；

所述降落装置还包括安装在降落车左侧控制室里的控制系统，控制系统带有控制装置、速度检测装置，速度检测装置用来检测飞机的实时速度；机场控制中心和控制系统、飞机相互无线通信或互联网通信，机场控制中心控制降落车和因故障迫降的飞机的降落速度、角度和方位，并能根据飞机实时速度控制降落车的速度、位置和平台的旋转角度α、旋转角速度，实现联动。

2.根据权利要求1所述的飞机安全降落装置，其特征是，所述控制系统还包括安装在平台上的位置传感器、视觉传感器、压力传感器，位置传感器、视觉传感器用来监测控制飞机在平台上的位置、图像；压力传感器能实时监测控制飞机的质量以及其对于平台的正压力，以便控制平台角度α。

3.根据权利要求1所述的飞机安全降落装置，其特征是，所述阻拦装置包括立柱、弹性网，立柱固定在平台的两侧，弹性网的两端柔性连接在立柱上。

4.根据权利要求1所述的飞机安全降落装置，其特征是，所述平台包括固定在车架上的刚性平台、在其降落部位局部或全部设置缓冲垫C或防滑层或防火阻燃材料或弹性阻燃材料或高吸水性树脂或聚丙烯酰胺或无纺布，多层设置的缓冲垫C能使飞机降低速度，防火阻燃材料或弹性阻燃材料能有效提高阻燃防火性能，使飞机降落时不易引起火灾事故，高吸水性树脂是制造婴儿纸尿裤的材料，它是由淀粉和丙烯酸盐做主要原料制成的，或者聚丙烯酰胺或者无纺布，特点是能吸收冲击能力强，有效克服振动，防滑层为摩擦系数大的材料，能降低飞机的速度。

5.根据权利要求1或4所述的飞机安全降落装置，其特征是，在平台上面的横向两侧位置，还设置多个阻挡板B、多个缓冲垫B，阻挡板B和平台固连，缓冲垫B安装在阻挡板B上。

6.根据权利要求5所述的飞机安全降落装置，其特征是，所述缓冲垫A、缓冲垫B、缓冲垫C的芯层是E-TPU发泡颗粒制成的片状的聚氨酯弹性垫，聚氨酯发泡材料能吸收冲击，降低速度，起到缓冲作用；在片状的聚氨酯弹性垫A、聚氨酯弹性垫B、聚氨酯弹性垫C的外表面分别对应包裹高强度弹性面料A、高强度弹性面料B、高强度弹性面料C，并能随着片状的弹性垫伸缩。

7.根据权利要求6所述的飞机安全降落装置，其特征是，所述高强度弹性面料A、高强度弹性面料B、高强度弹性面料C或是防滑材料或防火阻燃材料或弹性阻燃材料或高吸水性树脂或聚丙烯酰胺或无纺布中的一种或几种组合。

8.一种飞机安全降落方法，采用权利要求1-7任一所述的飞机安全降落装置，利用降落车使飞机的速度、动能短时间内降低为零，解决飞机因起落架故障或其他设备故障或天气原因的安全降落问题；

降落步骤如下：

步骤1，机场控制中心控制降落车，在飞机的下方的机场跑道上与其同方向等速移动；平台处于水平位置，或者平台和水平面的角度α≤30°；

步骤2，机场控制中心或飞行员控制飞机降速，沿着降落车的上空以最小的降落速度、最小的降落高度飞行；

步骤3，飞机以最小的角度降落到平台的右端中间位置上，机身底部和缓冲垫C或防滑层或防火阻燃材料或弹性阻燃材料或高吸水性树脂或聚丙烯酰胺或无纺布接触，使飞机降落时的碰撞和摩擦明显减轻，机场控制中心控制降落车与飞机等速移动，飞机速度降低；

降低降落车的速度，飞机的机头或机身或其他部位和多排弹性网依次接触，产生阻力，弹性网拦阻飞机再次降低速度；

步骤4，继续降低降落车的速度，同时顶杆升起，平台绕转轴旋转，平台的角度α从零度逐渐变换到一定角度，使飞机与降落车同步降速，随着角度α增大，飞机的水平速度降低越快，当速度降低为一定值时，即飞机由动能产生的上升力和自重产生的下降力相等时，将平台的角度α依照下降力的大小逐渐恢复为水平状态，飞机的速度也逐渐降低为0，安全降落。

9.根据权利要求8所述的飞机安全降落方法，其特征是，继续降低降落车的速度，飞机的机头或机身或其他部位和缓冲垫A接触，缓冲垫A变形和机头或机身或其他部位随型，包覆在飞机的表面，阻力进步加大，机身没有变形或没有塑性变形或弹性变形。

10.根据权利要求8所述的飞机安全降落方法，其特征是，所述缓冲垫B防止飞机偏离平台中心。